Руководство мостовому мастеру
 Скачать 12.88 Mb.
|
|
2.5 Ремонт металлических пролетных строений Наиболее распространенными работами по ремонту металлических про- летных строений являются работы по предупреждению коррозии металла (ок- расочные работы), по замене дефектных заклепок, по замене и подтяжке высо- копрочных болтов в болтовых соединениях, по ремонту сварных соединений и сварных швов, по перекрытию местных повреждений металла накладками, по замене отдельных деталей и элементов конструкции, пришедших в негодность. При ремонте клепаных металлоконструкций для замены дефектных за- клепок, прикрепления новых деталей используются высокопрочные болты. Клепка потеряла свое значение и практически не применяется. Ремонт сварных мостовых конструкций может осуществляться как с помощью высокопрочных болтов, так и с помощью сварки. Однако проектирование ремонта сварных мостовых конструкций и производство самого ремонта методами сварки долж- ны производиться только организациями, имеющими лицензию на этот вид деятельности. 2.5.I Замена слабых и дефектных заклепок 20 Наиболее часто расстраиваются заклепки в прикреплениях и пересече- 20 Правила и технология работ по текущему содержанию искусственных сооружений, 1979 г. 170 ниях элементов главных ферм, работающих на знакопеременные нагрузки, в прикреплениях продольных балок к поперечным, в вертикальных полках верх- них поясных уголков продольных балок, а также главных балок и ферм при опирании мостовых брусьев непосредственно на пояса. Слабые и другие дефектные заклепки следует заменять высокопрочными болтами. Замену слабых и дефектных заклепок ведут в промежутках между поез- дами и без ограничения скорости движения. В прикреплении, имеющем менее десяти заклепок, допускается одно- временно удалять не более одной заклепки, а в прикреплении с большим коли- чеством заклепок — не более 10% общего числа заклепок данного прикрепле- ния. Возможность удаления большего числа заклепок должна быть подтвержде- на расчетом. Во избежание расстройства соседних заклепок, деформации заклепочных отверстий и повреждений основного металла дефектные заклепки реко- мендуется удалять путем газовой срезки заклепочных головок (не допуская на- грева основного металла) или высверливать пустотелым сверлом (рис.2.23). Работы выполняют в следующем порядке. - удаляют заклепку; - освободившееся отверстие прочищают рейбером или рассверливают до нужного диаметра (при необходимости); - снимают вокруг отверстия наслоения краски, ржавчину, грязь, проти- рают растворителем места жировых загрязнений; - устанавливают и полностью затягивают высокопрочный болт. Далее удаляют следующую заклепку, и цикл работ повторяют. Существуют следующие способы удаления заклепок. В оголовке удаляемой заклепки просверливают отверстие диаметром на 4 - 5 мм меньше диаметра стержня и глубиной на 1-3 мм больше ее высоты 171 (рис.2.23, а). Просверленную головку срубают зубилом (рубильным молотком). Заклепочный стержень выбивают из отверстия бородком, а если это не удаётся сделать - то высверливают. Трубчатым сверлом, внутренний диаметр которого на 4 мм меньше диа- метра заклепки производят частичную срезку головки (рис. 2.23, б). Оставшую- ся часть заклепки выбивают бородком. Головку заклепки срезают кислородным резаком (рис.2.23, в). При этом для обеспечения сохранности основного металла оставляют венчик высотой 2 - 3 мм. Оставшийся стержень выбивают или высверливают. Острым узким зубилом (крейцмесселем) разрезают головку заклепки на четыре сектора и удаляют их по одному. Оставшийся стержень выбивают или высверливают. Рис.2.23. Способы удаления закле- почных головок: а - сверлением головки; б - с помо- щью трубчатого сверла; При удалении заклепок всеми перечисленными способами категорически запрещается выжигать стержень заклепки. При замене заклепок в узле прикрепления раскоса, выполняемой для по- вышения выносливости этого элемента, болты ставят не менее чем в двух попе- речных рядах ближайших к краю узловой фасонки. В данном случае болтами заменяют как ослабленные, так и неослабленные заклепки, при этом в прикреп- лении двухстенчатого элемента замену производят сначала в одной ветви, а за- тем в другой. В прикреплениях поперечных балок к фермам и продольных ба- лок к поперечным, где заклепки испытывают растягивающие усилия, при заме- не слабых заклепок по одну сторону от вертикальной оси прикрепления за- 172 меняют также симметричные им неослабленные заклепки, находящиеся по дру- гую сторону от этой оси. После замены заклепок на высокопрочные болты необходимо проверить состояние расположенных рядом заклепок и в случае их расстройства заменить эти заклепки также на высокопрочные болты. В соединениях, где болты испытывают внешние растягивающие усилия, натяжение болтов в начальный период эксплуатации значительно уменьшается. В таких узлах через две - три недели после установки болтов требуется их про- верить и ослабленные вновь затянуть до нормативного усилия. При применении высокопрочных болтов для замены слабых заклепок должно быть обеспечено выполнение следующих требований 21 : - вместо каждой заменяемой заклепки должен быть поставлен высоко- прочный болт; - диаметр отверстий может быть больше диаметра в пределах, указанных в табл.2.2, а в прикреплениях, не определяющих геометрию конструкции - до 6 мм более номинального диаметра болта; - болты, как правило, должны ставиться с шайбами под головку и гайку, в верхних поясах продольных балок, включая рыбки, под мостовыми брусьями болты следует ставить головками вверх без шайб под головки; - металл в местах постановки шайб должен быть очищен от ржавчины и старой краски; - натяжение высокопрочных болтов на нормативное усилие производит- ся динамометрическими ключами на расчетный момент закручивания (табл.2.3). Таблица 2.2 Диаметры заклепок и устанавливаемых вместо них высокопрочных болтов 21 Инструкция по применению высокопрочных болтов в эксплуатируемых мостах, 1995 г. 173 Диаметр заменяемых заклёпок (диаметр отверстия под заклёпки) Диаметр высоко прочных болтов, мм 3/4" и 19-21 мм 18 7/8" и 23-25 мм 22 1" и 26-27 мм 24 28-30 мм 27 Таблица 2.3 Нормативные усилия натяжения и расчетные моменты закручивания высокопрочных болтов Номинальный диаметр болта, мм 18 22 24 27 Нормативное усилие натяжения болта ,тс 14,2 22,4 26,1 34,0 Расчётный момент закручивания, кгс.м 44 84 107 156 2.5.2 Засверливание концов трещин Небольшие (менее 10 мм по длине) трещины на кромках элементов ре- комендуется удалять наждачным кругом или зубилом с последующей зачист- кой (рис.2.24, а). Трещины длиной более 10 мм, за исключением трещин, выходящих на заклепочное отверстие, необходимо для прекращения дальнейшего их развития засверливать. При этом, прежде всего надлежит точно установить и отметить керном концы трещины, а затем просверлить в этом месте отверстия диаметром 14 - 18 мм на всю толщину листа или уголка, имеющего трещину (рис.2.24, б, в). Отверстие раззенковывается с обеих сторон на глубину 2-3 мм. Засверлен- ные отверстия окрашивают на всю толщину поврежденного элемента. Засверленные трещины, которые по их расположению и грузоподъ- емности элементов могут быть оставлены не перекрытыми, должны находиться под постоянным наблюдением (не реже, чем при каждом текущем и периодиче- ском осмотрах). При этом надлежит следить, не распространяется ли трещина дальше отверстия. 174 Рис.2.24. Схемы удаления и засверливания трещин: а - удаление трещин на кромках; б - засверливание трещин с двух концов; в - засверливание тре- щины с одного конца Трещины, значительные по длине и опасные по расположению (в част- ности, направленные поперек действия сил в элементе), должны быть засверле- ны по концам и перекрыты накладками на высокопрочных болтах. 2.5.3 Перекрытие трещин и других дефектов накладками на высоко- прочных болтах Для перекрытия трещин и других дефектов в элементах металлических пролетных строений и опор могут применяться плоские и уголковые двухсто- ронние или односторонние накладки. Предпочтительнее применение двухсто- ронних накладок, обеспечивающих лучшую передачу усилий и работу болтов. 175 Размеры накладок назначаются в зависимости от размеров пе- рекрываемых элементов и количества болтов, подлежащих постановке в соот- ветствии с расчетом или проектом. Для плоской накладки минимальную толщину принимают равной 10 мм, максимальную - не более 16 мм. Минимальная толщина прокладки - 4 мм. Уголки берут сечением не меньше, чем 100x100x10 мм. В уголковых накладках необходимо сострогать или снять наждачным кругом металл у обушка (верши- ну уголка) для обеспечения плотного прилегания их к перекрываемому уголку. Резка металла при заготовке накладок может производиться гильотин- ными ножницами, газовыми резаками, рубильными молотками. Резка электро- дугой не допускается. Кромки металла после газовой резки и рубки зубилом подлежат дополнительной обработке строжкой или наждачным кругом (после газовой резки строжка должна быть на глубину не менее 2 мм). Отверстия в накладках сверлят при их заготовке по разметке или шабло- ну, снятому с натуры, в случае необходимости постановки болтов по1 старым дырам в элементах. Диаметр отверстий следует принимать на 4 мм больше диаметра болтов с целью облегчения сборочных работ, т.к. разметка может быть не достаточно точной (в отверстиях для соединений на высокопрочных болтах допускается "чернота", не препятствующая постановке болта). Постановка накладок осуществляется, как правило, в "окно". В случае, если для постановки накладок не требуется расклепа стыков и прикреплений или удаление большого количества связующих заклепок (на протяжении менее 0,5 м), все работы, кроме натяжения высокопрочных болтов, могут выполнять- ся без предоставления специального "окна". Новые отверстия в элементах, в местах постановки накладок, сверлят заранее до "окна" по шаблону, снятому с заготовительных накладок. Существующие заклепки, мешающие постановке накладок, в интервал между поездами по одной заменяют обычными болтами и пробками по 50% тех и других. Высокопрочные болты при постановке накла- док должны ставиться в соответствии с рекомендациями п.п.2.5.1. 176 При постановке накладок все контактные поверхности накладок и ре- монтируемого элемента должны быть очищены от старой краски, ржавчины, отстающей окалины, масляных пятен, грязи, наледи. Очистку производят сухо- пескоструйными аппаратами или жесткими металлическими щетками (иглоф- резами, сжатыми щетками). Поверхности накладок и прокладок могут быть очищены огневым способом. После обработки контактных поверхностей монтаж соединений должен быть произведен не позднее, чем через трое суток, иначе, как и при повторном загрязнении, обработку контактных поверхностей следует произвести заново. С целью продления указанного срока прибегают к так называемой консервации контактных поверхностей. Ее осуществляют путем нанесения краски или грун- та, имеющих цинкосиликатную основу. Покрытие наносят на поверхность рав- номерным слоем толщиной 60 - 70 мкм, используя метод пневмораспыления. Работы ведут при температуре не ниже 4-5°С. Между очисткой и консервацией поверхности перерыв более 3 ч не допускается. Возможно также применять консервирующее клеефрикционное по- крытие, которое осуществляется следующим образом. На очищенную пескост- руйным способом поверхность наносят слой эпоксидной смолы, в который до схватывания внедряют механическим способом зерна карбида кремния. В ре- зультате образуется покрытие с четко выраженной шероховатостью, которое требуется наносить лишь на одну из соприкасающихся поверхностей. Вторую соприкасающуюся поверхность достаточно очистить щетками непосредственно перед сборкой соединения. При такой конструкции соединения уменьшение не- сущей его способности не происходит. Данная технология позволяет избежать применения на объекте пескоструйного аппарата. В элементах главных ферм накладки чаще всего ставят для перекрытия усталостных повреждений металла по месту крепления раскосов к верхним уз- лам. В таких случаях как правило, ставят двухсторонние накладки, монтируе- мые с частичным или полным охватом заклепочного соединения. Если трещи- 177 ной поврежден не весь элемент, а лишь отдельная его часть, то накладками пе- рекрывают сечение только данной части, при этом после монтажа накладок за- меняют высокопрочными болтами три первых поперечных ряда заклепок в прикреплении уцелевшей части; в случае двустенчатой конструкции элемента аналогичную замену производят в прикреплении неповрежденной ветви (рис.2.25). Рис. 2.25. Перекрытие трещины двухсторонними накладками в прикреплении раскоса к узлу фермы: I - трещина; 2 - фасонка; 3 - раскос; 4 - накладки; 5 - прокладка; 6 - высоко- прочные болты по старым дырам; 7 - высокопрочные болты по новым дырам существующие заклепки Для перекрытия очагов коррозии за пределами узлов ферм, например, в горизонтальных листах коробчатых нижних поясов, открытых сверху, обычно ставят односторонние накладки (рис.2.26). Здесь болты, прикрепляющие на- кладку, устанавливают взамен связующих заклепок и распускать несущее со- 178 единение не требуется. Работы ведут в промежутках между поездами. Рис. 2.26. Перекрытие дефектов главных ферм вне узла: I - накладка усиле- ния; 2 - зона сильного поражения коррозией внутренних уголков и горизон- тального листа; 3 - дренажное отверстие; 4 - существующие заклепки; 5 - высокопрочные болты по старым отверстиям; 6 - высокопрочные болты по новым отверстиям 179 При ремонте продольных балок проезжей части старых пролетных строений трещины, возникающие в местах прикрепления к поперечным балкам, перекрывают двухсторонними накладками (Рис.2.27,а). Накладки наводят на поясные уголки и на вертикальные уголки прикрепления с установкой между накладками и стенкой соответствующих прокладок. Работы ведут в следующем порядке: - засверлить концы трещины. - заменить заклепки в уголках по месту крепления новых деталей на вре- менные высокопрочные болты. - произвести натурные обмеры и изготовить шаблоны, накладки и про- кладки, при этом в накладках и прокладках просверливают все монтажные от- верстия. - наметить и просверлить в стенке одно среднее и два крайних отверстия для крепления прокладок, временно закрепить болтами и пробками обе про- кладки на стенке и через них просверлить в стенке остальные отверстия. - все временные болты, а также прокладки снять, очистить контактные поверхности старого и нового металла, после чего установить все детали в про- ектное положение, заполнить отверстия постоянными болтами, стянуть пакеты и произвести натяжение болтов. В заключение произвести герметизацию соединения и его подкраску. Следует отметить, что при снятых временных болтах прикрепление ока- зывается распущенным, поэтому для обеспечения безопасности движения по- ездов место работ на время роспуска этого прикрепления ограждают сигналами остановки. Кроме того, перед снятием временных болтов ремонтируемый конец продольной балки опирают на пояса главных ферм через специальные брусья, чтобы исключить возможность провисания этого конца при снятых болтах. В случае усиления стенки балки накладками по месту пробоины или сильной вмятины поврежденный участок стенки предварительно вырезают и взамен ставят прокладку соответствующих размеров. Крепят накладки к стенке, 180 по возможности, не затрагивая существующих заклепочных соединений, с раз- мещением болтов только по новым отверстиям (рис.2.27, б). В верхних поясах продольных балок накладки устанавливают для пере- крытия трещин и выколов, которые появляются в выступающих полках уголков при отсутствии горизонтальных поясных листов. Для установки на пояса балок применяют односторонние накладки - уголкового сечения или плоские. Угол- ковые накладки ставят для перекрытия трещин и прикрепляют только верти- кальной полкой (рис.2.28, а), при этом обушок накладки сострагивают для обеспечения плотного прилегания к старому металлу. Плоские накладки при- меняют для перекрытия выколов и крепят к горизонтальным полкам обоих по- ясных уголков (рис.2.28, б). В первом случае болты размещают по старым от- верстиям взамен заклепок, а во втором - по новым отверстиям. Рис.2.27.Перекрытие накладками трещин и поврежденных участков в стенках двутавровых клепаных балках: а - в прикреплении продольных и поперечных балок; б - в стенке балки; I - трещина; 2 - существующие заклеп- ки; 3– высокопрочные болты 181 Рис.2.28. Постановка накладок на верхний пояс продольной балки: а - уголко- вого сечения; б - плоских накладок 182 2.5.4 Ремонт сварных пролетных строений 22 Разработка проекта ремонта и усиления сварных соединений в болтос- варных пролетных строениях, а также ремонт и усиление цельносварных про- летных строений методами сварки должны выполняться организациями, имеющими лицензии на этот вид деятельности. В сварных пролетных строениях встречаются в основном два типа де- фектов - технологические, полученные при изготовлении конструкций и уста- лостные повреждения, возникшие в ходе эксплуатации конструкции. К технологическим внутренним дефектам относятся волосные трещины, непровары, шлаковые включения и поры. К наружным технологическим дефек- там относятся подрезы, неплавные переходы металла шва к основному металлу. Усталостные повреждения - это трещины, возникшие при эксплуатации сооружения в месте концентрации напряжений, как в основном металле, так и в металле сварного шва. В зависимости от конструкции пролетного строения, технологии заводского изготовления и др. индивидуальных причин, усталост- ные трещины возникают в определенных узлах и элементах конкретной серии пролетных строений. Регистр усталостных трещин в элементах сварных оп- лошностенчатых и в болтосварных пролетных строениях со сквозными ферма- ми приведен в "Указаниях по осмотру и усилению эксплуатируемых сварных пролетных строений". В этих же Указаниях даются рекомендации по ремонту и усилению часто встречающихся дефектных сварных соединений. В зависимости от типа дефекта, его места расположения, характера свар- ной конструкции и некоторых других факторов могут применяться следующие способы ремонта: Сварные стыковые швы с внутренними дефектами усиливаются (ремон- тируются) накладками на высокопрочных болтах. Сварные швы с наружными технологическими дефектами (подрезы глу- 22 Указания по осмотру и усилению эксплуатируемых сварных пролетных строений, 1990 г. 183 биной до 2 мм, неплавные переходы металла шва к основному металлу) ис- правляются зачисткой абразивным инструментом. Стыковые и угловые швы могут ремонтироваться по следующей техно- логии - дефектные участки швов удаляют воздушно-дуговой строжкой и шли- фовальной машиной, при этом в стыковых швах образуют V -образную раздел- ку с углом раскрытия 50°- 60°. Швы заваривают ручной сваркой. При необхо- димости выполняется предварительный подогрев ремонтируемого участка. От- ремонтированный шов при необходимости обрабатывают абразивом и контро- лируют (визуально и ультразвуковыми дефектоскопами, выпускаемые про- мышленностью, например, УД-2-12, УДС 2-32, имеющими автономное пита- ние) При наличии трещин в основном металле длиной более 20 мм их концы засверливают сверлом 18 - 20 мм и раззенковывают (рис.2.24, б, в). Сварные соединения уголков элементов продольных связей, имеющие трещины во фланговых швах усиливаются высокопрочными болтами. Фасонки связей, имеющие продольные трещины, усиливаются накладками на высоко- прочных болтах. Сварные соединения вертикальных ребер жесткости с горизонтальными поясами балок или с «сухариками», имеющих трещины, усиливаются уголко- выми коротышами-накладками на высокопрочных болтах. Для уменьшения возможности возникновения и темпа роста усталостных трещин у концов вертикальных ребер, обеспечивают плотное примыкание ре- бер жесткости к поясам. Для верхнего пояса это осуществляется с помощью уголковых накладок- коротышей на высокопрочных болтах по схеме, приведенной на рис.2.29, 2.30. Для нижнего пояса - по схеме рис.2.31, или с помощью клиновидных "сухари- ков" (рис.2.32). Порядок установки таких "сухариков" следующий: • срезается нижняя часть вертикального ребра с обычным "сухари- 184 ком" (на длине 40 мм от нижнего пояса). Места примыкания "сухарика" к поясу и срез ребра зачищаются абразивом. Между торцом ребра и поя сом вставляются обе части составного "сухарика" и плотно забиваются так, чтобы зазоры были бы минимально возможными в примыкающих деталях; • верхнюю часть "а" составного "сухарика" приваривают к торцам ребер. После остывания швов производится добивка нижней части "сухарика" и сварка обеих частей. Нарушение такой последовательности может привести к образованию зазоров. Рис.2.29. Установка уголкового коротыша при наличии зазора между "сухари- 185 ком" и верхним поясом или трещины в сварном соединении вертикального реб- ра с поясом балки. Рис. 2.30. Вариант ремонта сварных соединений вертикального ребра жестко- сти к верхнему поясу и к горизонтальному ребру Рис.2.31. Прикрепление вертикальных ребер жесткости к нижним поясам про- дольных балок с помощью уголковых коротышей на высокопрочных болтах 186 Рис.2.32 Конструкция примыкания вертикального ребра к нижнему поясу с по- мощью клиновидного "сухарика" В составных верхних поясах главных балок продольные угловые швы, имеющие продольную трещину ремонтируются следующим образом. Концы трещины в продольном угловом шве засверливаются сверлом диаметром 10 мм на всю толщину шва по биссектрисе угла. Центр отверстия должен распола- гаться на расстоянии 0,5 диаметра сверла. Затем листы скрепляются между со- бой двумя рядами высокопрочных болтов. За концом трещин должно быть не менее 2-х болтов с каждой стороны (рис.2.33). 187 Рис.2.33. Ремонт сварного соединения пакета листов верхнего пояса 2.5.5 Ремонт сталежелезобетонных пролетных строений В сталежелезобетонных пролетных строениях по проекту № 739 определя- ется состояние прикрепления железобетонных плит к верхнему поясу (повреж- 188 дения высокопрочных болтов, трещины в сварных швах вутов, неплотности в примыкании горизонтальных листов к поясу), а также состояние самих плит. В таких пролетных строениях усиление проводится двухсторонними угол- ковыми коротышами, прикрепленными к опорному ребру и верхнему поясу вы- сокопрочными болтами (рис.2.34). При наличии квалифицированного сварщика усиление может быть выпол- нено заменой верхних "сухариков" наружных и внутренних опорных ребер жест- кости стальными пластинами, приваренными к ребрам и присоединенными к верхним поясам высокопрочными болтами (рис.2.33). Рис.2.34. Конструкция усиления верхних узлов опорных ребер жесткости ста- лежелезобетонных пролетных строений по проекту ГТМ инв.№ 739 а) – уголковыми коротышами (б* назначается по месту); б) металлическими пластинами 2.5.6 Правка погнутых элементов Выправка местного и общего искривления элементов должна вы- 189 полняться только по проекту, в котором должны быть указаны способы правки, зона и способы нагрева, выправки и охлаждения, места расклепки, места при- ложения сил, оборудование и т.п. Правка может выполняться холодным способом только б том случае, ес- ли остаточная деформация при правке не будет превышать 1%. Предельная ве- личина деформации металла, при которой допускается холодная правка, приве- дена в табл.2.4. При большей остаточной деформации в металле выпрямляемого элемен- та могут образовываться трещины и надрывы, кроме того, большая остаточная деформация мостового металла может вызвать ускоренное старение металла - увеличить его хрупкость. При искривлении металла, превышающем величины, указанные в табл.2.4, допускается правка только в горячем состоянии при нагреве металла не выше I200 о C с окончанием правки при температуре не ниже 700°С. Охлаж- дение металла после правки можно осуществить на воздухе при температуре не ниже 0°С. Разрешается производить правку металла при помощи местного нагрева отдельных его участков (преимущественно в виде равнобедренных треугольни- ков или полос). Режимы нагрева полос и участков при этом должны быть та- кими же, как и для горячей правки. Выправление отдельных деформированиях элементов может произ- водиться как на месте, так и с временным изъятием их из конструкции; в по- следнем случае при необходимости может предусматриваться правильных скоб, струбцин, талей, домкратов и других приспособлений. Во избежание об- разования вмятин в местах сосредоточенных давлений (домкратов) должны применяться прокладные листы. Выправление погнутой соединительной решетки элементов ферм, свя- зей и т.п. рекомендуется производить со снятием элементов решетки (уголков или планок по одному), при этом в сжатых стержнях снятые элементы следует 190 заменять временными. Правку элементов соединительной решетки следует производить кузнечным способом. После выправления снятий Элемент устанавливается на свое место на высокопрочных болтах. После правки следует удостовериться в отсутствии трещин в выправленном элементе. Т а б л и ц а 2.4 Предельная величина деформации металла, при которой допускается холодная правка № п/п Профиль металла Характер деформации Эскиз Предельная ве- личина дефор- мации, при ко- торой допуска- ется правка 1 Лист, уни- версал, полоса Волнистость мм l f 4000 2 ≤ 2 То же Саблевид- ность мм l f 4000 2 ≤ 3 Уголок Прогнутость относитель- но: а) оси АА б) оси ББ а) мм b l f 1 2 720 ≤ б) мм b l f 2 2 720 ≤ 4 Швеллер Прогнутость относитель- но: а) оси АА б) оси ББ а) мм h l f 400 2 ≤ б) мм b l f 720 2 ≤ 191 5 Двутавр Прогнутость относитель- но: а) оси АА б) оси ББ а) мм h l f 400 2 ≤ б) мм b l f 720 2 ≤ Здесь: f- стрела прогиба, мм; В- ширина листа 8мм; δ - толщина металла ,мм ; b - ширина полки уголка, швеллера или двутавра, мм; h - высота швеллера или дву- тавра, мм; i — длина волны в мм. 2.5.7 Окраска металлических конструкций мостов Окраска металлических конструкций мостов является основным спосо- бом их защиты от коррозии. Все металлические части пролетных строений и опор, кроме катков и плоскостей катания и скольжения опорных частей, долж- ны быть окрашены. Сроки окраски различных частей конструкции зависят от состояния старой краски или от требований технической эстетики. При повре- ждении окраски только на отдельных участках элементов необходимо, не ожи- дая сплошной окраски, производить частичную подкраску. Лакокрасочный материал и тип покрытия для защиты поверхности мостов должен надежно защищать металл от атмосферных воздействий в самых неблагоприятных условиях эксплуатации и обеспечивать срок службы не менее 8-10 лет. Все работы по окрашиванию (включая подготовку поверхности) должны производиться квалифицированным, специально обученным персоналом. Перечень материалов, применяемых для защиты мостов приведен в При- ложении А.1 23 Покрытие состоит из грунтовки и покрывных слоев. Грунтовкой называют первый слой лакокрасочного покрытия, наносимый на очищенную поверхность металла с целью создания надежного противо- 23 Технологические указания окраски металлических конструкций эксплуатируемых железно- 192 коррозионного слоя покрытия, обеспечивающего прочность сцепления с окра- шиваемой поверхностью и с последующими слоями лакокрасочного покрытия. В качестве покрывных слоев лакокрасочных материалов для обеспечения надежной защиты от коррозии мостов должны применяться материалы с хоро- шей адгезией, высокой механической прочностью и атмосферостойкостью, стойкостью и непроницаемостью всей системы покрытия к окружающей среде в эксплуатационных условиях. Для заделки щелей в элементах, а также сильных углублений в металле от коррозионных поражений рекомендуется зашпатлевывание или об- работка герметиками. При выборе способа очистки необходимо учитывать: данные о состоянии противокоррозионного покрытия конструкции; объем работ по подготовке по- верхности и окраске; наличие технических средств для выполнения работ; при- нятую систему покрытия и технологию ее нанесения. Очистку конструкций производят следующими способами: • механическим с применением механических проволочных щеток, шарошек и электромашинок ударного типа МЭУ-125; • абразивным с использованием пескоструйных или дробеструйных аппаратов; • химическим с помощью смывок или грунтовок - преобразователей ржавчины; • ручным (в исключительных случаях как вспомогательный метод при применении других видов очистки) с использованием стальных щеток различ- ных размеров, при этом плотно приставшую ржавчину и старую краску удаляют молотком и зубилом, скребком или стальным шпателем. Все операции по выполнению технологического процесса окрашивания должны производиться при температуре воздуха не ниже +5 0 С и не выше +30 0 С, при относительной влажности воздуха не выше 80% и отсутствии осадков, ту- дорожных мостов. ЦПИ 6/32, 2002 г. 193 мана и воды. Перед началом работ по окраске необходимо провести следующие виды работ: - вручную, с помощью волосяных щеток и протирочного материала, очи- стить (обмыть) поверхность от грязи, копоти и других загрязнений уайт- спиритом, бензином или 2-3% раствором моющих средств на щелочной или нейтральной основе. При применении для обезжиривания моющих средств ти- па ФЖС-Щ, ТИСС, Рейс, Яхонт поверхность после обезжиривания должна быть промыта водой или протерта влажной тряпкой; - обезжирить элементы пролетных строений мостов, подвергающихся ме- ханической (песко-, дробеструйной) и химической очистке производят до нее, а при обработке механизированным и ручным инструментом после очистки; - поверхность металла очистить от ржавчины, старого разрушившегося покрытия, потеков, наплывов с использованием механизированного инструмен- та (электро- и пневмошлифовальных машинок), в труднодоступных местах - ручного инструмента (скребков, шарошек и т.д.). Наиболее эффективным способом очистки поверхности металлических конструкций является абразивный метод. Сущность его заключается в том, что под действием струи воздуха загрязнители сдуваются. Чем мощнее струя и ско- рость ее при выходе из сопла, тем больше ее воздействие, а при добавлении в струю абразивов эффект усиливается. Зерна абразивов, ударяясь об очищаемую поверхность, откалывают частицы металла (камня) вместе с окалиной, ржавчи- ной, окисной пленкой и другими засорителями. Сила удара зерен зависит, в ос- новном, от скорости их вылета из сопла. Такое эррозионное разрушение об- рабатываемой поверхности придает ей равномерную шероховатость. Для абразивной обработки применяются высокопроизводительные песко- струйные и дробеструйные аппараты. В качестве абразива следует применять сухой кварцевый песок с фракцией 1,5-2,0 мм, а для дробеструйных аппаратов - стальной песок с содержанием кремния 14-20% марки СП-17 с размером зерна 194 от 0,4 до 1,6. Компрессор, используемый в зоне выполнения работ, должен быть установлен на поддоне во избежание загрязнения поверхности маслом. Для пескоструйной очистки рекомендуется применять металлокерамиче- ские или минералокерамические сопла. Размеры выходных отверстий сопел с учетом износа не должны превышать 8-10 мм. При пескоструйной очистке сопло располагают на расстоянии 75- 100 мм от очищаемой поверхности под углом 75-80 0 . Категорически запреща- ется держать сопло перпендикулярно очищаемой поверхности. Расстояние от сопла до очищаемое поверхности зависит от крупности песка и толщины слоя окалины: чем толще слой, тем меньше должно быть рас- стояние. Химический способ очистки смывками СП-6 или грунтовками - преобра- зователями ржавчины ГС-1, ГС-2 может быть применен, если толщина слоя ржавчины составляет до 100-120 мкм. Смывку наносят плотным слоем кистью или щеткой и выдерживают до тех пор, пока покрытие не размягчится, набухнет или вспучится. После этого покрытие удаляют шпателем, скребком или метал- лической щеткой. Время выдержки смывки колеблется от 20 до 60 мин. Про- должительность операции удаления лакокрасочного покрытия определяется его толщиной и состоянием. Длительность перерыва между операцией подготовки поверхности и ок- рашиванием на открытом воздухе не должна превышать 6 ч. Допускается увели- чение длительности перерыва, если это не оказывает влияния на качество подго- товленной поверхности. Очищенные поверхности металла подлежат приемке мостовым мас- тером, а при небольшом объеме работ - мостовым бригадиром. При этом одно- временно производится тщательный осмотр металла с целью выявления тре- щин, расслоений и других дефектов. Приемка очистки и результаты осмотра металла оформляются актом. Нанесение лакокрасочных материалов следует производить, соблюдая 195 технологические режимы окрасочных процессов, что является обязательным ус- ловием обеспечения надлежащих эксплуатационных свойств противокоррози- онных покрытий. Краску если не имеется на то особых указаний, следует применять свет- лого тона для облегчения надзора и уменьшения температурных влияний на пролетное строение. Каждый слой краски должен иметь свой оттенок для об- легчения контроля за нанесением слоев. Грунтовку наносят на протертую насухо (обдутую) поверхность металла сразу же после приемки работ по очистке. В случае, если очищенная до металла поверхность не была загрунтована в тот же день, в последующий период перед грунтованием необходимо удалить образовавшийся налет ржавчины и загрязне- ния. На элементы моста, очищенные до металла, а также на головки за клепок, ребра, места соединений элементов, наносят дополнительный слой грунтовки, после высыхания которого все поверхности грунтуют сплошь. Хорошо сохранившуюся старую краску не удаляют, а окрашивают од- новременно с окраской загрунтованной поверхности. Грунтовку следует наносить тонким равномерным слоем без про пусков, подтеков и других дефектов. Перед нанесением второго слоя грунтовки необходимо подгрунтовать поврежденные места первого слоя Шпатлевку, за исключением эпоксидной ЭП-00-10, наносят на предварительно загрунтованную поверхность, так как при нанесении слоя шпатлевки непосредственно на поверхность металла может произойти ее от- слаивание. Шпатлевку наносят на хорошо просушенную грунтовку слоем толщиной не более 0,5 мм; при большей толщине шпатлевочного слоя процесс высыхания происходит неравномерно, что может привести к отслаиванию всего ла- кокрасочного покрытия. Нанесение покрывных слоев лакокрасочного покрытия производят на подготовленную к окраске, загрунтованную (зашпатлеванную) поверхность. 196 Число покрывных слоев лакокрасочного материала определяют назна- чением покрытия, технологическим процессом нанесения и условиями эксплуа- тации окрашиваемого металла. Лакокрасочные материалы с меньшим содержа- нием нелетучей части (сухого остатка), при одинаковой рабочей вязкости сле- дует наносить большим количеством слоев. Покрытие одним слоем не может служить надежной защитой от коррозии. Уменьшение количества слоев за счет увеличения их толщины недопустимо. Это приводит к снижению качества покрытия, вызывая его растрескивание, об- разование морщин, подтеков и усадку. Нанесение лакокрасочных материалов следует производить механизиро- ванным способом (пневматическим или безвоздушным распылением). В технически обоснованных случаях допускается применение кистевого способа для элементов малого сечения (соединительная решетка, продольные и поперечные связи и др.), а также при наличии труднодоступных мест. Комбинированные металлизационно-лакокрасочные покрытия ре- комендуются для защиты от коррозии наиболее подверженных коррозионным повреждениям элементов мостов фасонок и элементов связей проезжей части, "рыбок" и верхних поясов продольных и поперечных балок проезжей части и др. Системы комбинированных покрытий приведены в таблице 2.5. В качестве основных материалов для нанесения металлизационных покрытий применяют цинк, алюминий или цинк-алюминеевый сплав. Для их хорошего сцепления с поверхностью последняя быть чистой и шероховатой. Подготовку поверхности под металлизацию производят методом дробест- руйной обработки чугунной дробью марки ДЧК, размером зерен 0,8-1,6 мм. Дробь следует постоянно удалять с рабочего места, собирать в специальные ем- кости и проверять качество перед использованием. Дробь не должна содержать масла, загрязнения, ржавчину. Длительность перерыва между окончанием дро- беструйной очистки и началом металлизационных работ должна составлять не более 2 ч в сухую погоду, в сырую погоду - 30 мин. 197 Металлизацию элементов мостов производят с использованием аппаратов электродугового типа (ЭМ-12М, ЭМ-15, ЭМПА-РТ, ЭМ-14М и комплекта аппа- ратуры КДМ-2) или с использованием оборудования газопламенного типа( МГИ-4А,МГИ-4П). Расстояние напыления (расстояние от точки плавления проволоки до защищаемой поверхности) должно составлять 80-200 мм. Струя расплавляемого металла в оптимальном режиме направляется под углом 45-90°. 198 Таблица 2.5. Системы комбинированных покрытий Система защитного покрытия Назначение системы за- щитного покрытия Комбинированное еталлизационно-лакокрасочное покрытие Металлизационное покрытие: цинковое, алюминиевое или цинк-алюминиевое Надежная и длительная защи- та металла мостов от коррозии Лакокрасочное покрытие: грунтовка (пропитывающий слой -1-2 слоя): грунт-шпатлевка ЭП-00-10 или грунтовки ЭП-0228, Icoset EG-1 или ХС-059, ХС-068, ХС-010, «Уретан-Антикор», грунт-эмаль «Уретан-Антикор» Снижение пористости, повы- шение стойкости и защитных свойств металлизационных по- крытий покрывные слои (1-2 слоя эмали): эмали ДИА ЭФ-1219ЖД, ЭП-140, ЭП- 1155 по ЭП-00-10 или ЭП-00-10 - как са- мостоятельное покрытие или эмали ХВ- 16, ХВ-124, ХС-119 по ХС-059, ХС-068, ХС-010 эмаль «Уретан-Антикор» и эмаль «Марион-Антикор» по грунтовке «Уре- тан-Антикор» Защита от воздействия атмо- сферно-климатических факто- ров и перевозимых грузов Для получения комбинированных металлизационно-лакокрасочных покрытий металлизационное покрытие окрашивают лакокрасочным материа- лом. Окраска металлизационного слоя лакокрасочным материалом производится пневматическим распылением или кистью по возможности сразу после металлизации непосредственно по металлизационному слою без какой- 199 либо подготовки поверхности. В случае загрязнения металлизационного покрытия окраске должно пред- шествовать удаление загрязнений протиркой ветошью, смоченной уайт- спиритом. При этом обильное смачивание поверхности растворителем не реко- мендуется. При окраске металлизационного слоя происходит блокировка поверхностно-активных точек в каналах капилляров, что предотвращает воз- можность их взаимодействия с коррозионной средой. В качестве окрасочных рекомендуются лакокрасочные материалы с низ- кой вязкостью и хорошей смачиваемостью. Работы по очистке и окраске металлических мостов следует выполнять в соответствии с действующими Правилами техники безопасности и производственной санитарии при производстве работ по реконструкции и капи- тальному ремонту искусственных сооружений и Правилами по технике безо- пасности и производственной санитарии при производстве работ в путевом хо- зяйстве При выполнении очистки и окраски пролетных строений мостов место производства ограждается сигнальными знаками "С" в соответствии с требованиями Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ ЦП/485. Работы на электрифицированных участках разрешается производить при условии соблюдения требований 24 Правил безопасности для работников желез- нодорожного транспорта на электрифицированных линиях. Руководитель работ должен организовать работы так, чтобы исключалась возможность приближения рабочих или применяемых ими приспособлений (в т.ч. струй воды), материалов и машин на расстояние ближе 2 м к находящимся под напряжением частям контактной сети. 24 Правила безопасности для работников железнодорожного транспорта на электрифициро- ванных линиях 200 На электрифицированных участках очистку и окраску поверхностей элементов, находящихся на расстоянии менее 2 м от токонесущих частей кон- тактной сети, разрешается выполнять только после снятия напряжения. При окраске элементов моста необходимо сохранять или возобновлять имеющуюся на них нумерацию узлов, маркировку мест установки нивелиро- вочных реек, пометку дефектных мест и т.п. По окончанию окрасочных работ на портальной раме сквозных ферм и на вертикальном листе сплошных глав- ных балок должна быть поставлена дата окраски. В Книгах искусственных со- оружений указывается дата окраски, тип и марка лакокрасочных материалов, условия окраски, способы очистки и окраски, фамилия бригадира, руководив- шего работами. Во время производства окрасочных работ мостовой мастер должен обес- печить ведение журнала в котором делают приемочные записи по этапам работ. |