钢管桩环氧粉末防腐及阴极保护施工方案 精品.docx
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钢管桩环氧粉末防腐及阴极保护施工方案精品
金塘大桥试桩工程
钢管桩防腐施工组织设计建议书
项目概况
一、项目位置:
金塘大桥连接金塘岛与宁波市,起自沥港船厂北侧,于七里锚地北侧通过,然后左偏前进至宁波,于镇海炼化西侧登陆,终于沿海北线高速公路,跨越灰鳖洋的长度为18.4km。
二、气象特征:
本工程东临东海,西靠大陆,位于北亚热带,属东亚季风气候区,受冬夏季风影响,全年四季分明,气候温和湿润,降水充沛。
本区冬季由于受欧亚大陆次气团控制,盛行西北风,寒冷干燥;夏季因受太平洋暖湿气流控制,盛行东南风,温高湿润。
春、秋两季因冬夏冷暖气团交替,时冷时热,天气多变。
风况:
桥址区常风向为NW,出现频率11%,平均风速9.6m/s,最大风速27m/s;次常风向为ESE,出现频率10%,平均风速为4.9m/s。
强风向为E和NW向,最大风速分别为34.3m/s和34m/s。
桥址区风速风向季节变化较明显。
冬季,盛行NNW、NW风,风速较大;春季,风向多变,风速也较大,3月仍多NNW、NW风。
4—5月最多SSE、ESE风;夏季,盛行SSE、ESE向风,但风速较小。
7—8月为台风和热带风暴活动较多时期,风速也较大。
秋季,盛行N、NNW、NNE和SSW风,但风速较冬季小。
三、水文:
潮汐特征:
桥址区主要受太平洋潮波影响,控制本区潮波运动的是以M2分潮为主的东海前进波系统,该系统由外海自东向西传播,经螺头水道从东南方传入。
日潮波也以这一方向传入。
从螺头水道传入的潮波,大金塘、册子水道交界处沿偏北方向进入册子水道,出金塘西口后,一部分沿金塘西岸传播,另一部份仍按原方向继续传播。
潮波进入舟山群岛后,受地形影响和磨擦作用,波形和传播速度均发生了变化。
根据我国目前通用的潮汐类型划分标准,桥址地区的潮汐类型为不正规半日潮。
波浪特征:
桥址区水域的波浪以风浪为主,该水域波浪主要集中在NW—NE向,其中N向出现频率最高,达48.8%,年平均波高H1/10为0.60m,实测最大波高Hmax5.8m;其次为NNE向,占14.3%。
强浪向为NW—NNW向,其中NNW向出现频率6.9%,年平均波高H1/10为1.14m,实测最大波高Hmax6.1m。
桥址区水域出现的大浪主要为风浪,一般由台风及秋冬季寒潮大风引起。
大浪主要出现在每年的8—12月。
水流特征:
桥址区潮流一般为不正规半日潮流为主,潮流运动形式大多为往复流。
四、项目概况:
工程概述:
金塘大桥桥型方案布置从东到西沿桩号增大方向依次为:
金塘侧引桥(K29+055~K29+965)、东通航孔桥(K29+965~K30+335)、非通航孔桥(K30+335~K33+175)、主通航孔桥(K33+175~K34+265)、非通航孔桥(K34+265~K43+265)、西通航孔(K43+265~K34+595)、非通航孔桥(K43+595~K47+795)、镇海侧引桥(K47+795~K49+997)。
其中非通航孔桥总长约为16公里,上部结构形式以5*60m一联的整孔预制箱梁,基础形式主要为钢管桩及混凝土灌注桩。
本合同工程概述:
金塘大桥采取原位试桩,钢管桩试桩总共6组(GT1~GT6组),分别设在编号E52、E92、E132、G16、G44、C18的6个墩上。
此6个墩的基础均采用15根φ1.5m钢管桩,钢管桩试桩共选6个墩(E52、E92、E132、G16、G44、C18)进行原位试桩施工和试验,共计6根试验桩、24根锚桩、6根基准桩、54根工程桩。
试桩工程钢管桩防腐采用熔融环氧粉末涂层和阴极保护(牺牲阳极)相结合的方案。
钢管桩的构造:
金塘大桥水中非通航孔区地质恶劣,水流条件复杂,钢管桩基础需承受较大的波浪荷载,根据钢管桩不同部位受力、腐蚀环境及沉桩需要,钢管桩壁厚分为25mm和20mm(19mm)两段。
具体为:
E52、E92、E132、G16、G44和C18号墩的工程桩(φ1.5m钢管桩)自桩顶下31.5m范围内壁厚为25mm,其下壁厚分为20mm及19mm两种。
E52、E92、E132、G16、G44和C18号墩的试桩、基准桩和锚桩(φ1.5mm钢管桩)自桩顶以下32.7m范围内壁厚为25mm,其下壁厚为19mm。
本合同工程内容为金塘大桥试桩工程钢管桩防腐施工及其缺陷修复,主要工作内容包括:
钢管桩运输、涂装、阴极保护(牺牲阳极)施工等。
设计耐久性为100年。
钢管桩防腐施工应符合国家及有关部门的相关规定及相关的标准、规范、规程和办法等的要求。
钢管桩环氧粉末防腐施工方案
一、组织管理
1、组织管理措施:
①统一管理思想:
始终坚持‘质量第一,信誉至上’;‘安全第一,预防为主’;靠科技求发展,以质量求生存,用服务赢顾客的方针。
牢固树立质量、安全的思想,摆正质量、安全、工期三者之间的关系。
②实施管理目标:
重大环境影响为“0”。
“三高”高质量、高效率、高标准;“四化”标准化、规范化、制度化、程序化。
绝对工期实现率100%,力争提前。
③严格过程控制:
a.管理一体化,坚持施工过程中,全员、全面、全过程进行控制。
b.选拔有施工经验的管理人员,负责本工程各项光里工作,挑选熟练的技术工人参加施工。
运用经济、法规、行政等手段,调动全员的积极性,抓好全面质量管理。
c.投入技术先进、性能优良、状态良好的施工技术装备,严格执行施工设备管理的各项操作规程。
d.科学安排施工进度,在确保规定的工期基础上,强化组织管理,保安全、保质量的前提下,确保或提前完成任务。
2、组织机构网格图:
图一
项目经理
项目工程师
项目副经理
物资供应组
生产技术组
质量安全组
技
术
员
吊装工作组
除锈工作组
喷涂工作组
辅助工作组
安
全
员
质
检
员
机具设备组
采购供应组
3、组织管理机构:
组建金塘大桥试桩工程钢管桩防腐施工工程项目经理部。
项目经理对施工计划、施工技术、材料供应、机具和劳动力调配、施工质量和安全环保管理统一指挥、部署。
组建专业化施工班组,实行专业化施工。
项目经理:
对工程的质量、安全、进度负全面的领导责任。
其主要责任为:
·根据施工合同要求和法定的要求执行所有工作任务;
·同业主及其代表保持良好的沟通;
·批准施工计划和质量保证计划并保证其贯彻执行;
·保证材料供应商的质量符号相关要求;
·提供必要的资源如人员、设备、材料等,并达到业主要求;
·管理、激励项目员工。
项目付经理:
对施工进度、成本控制、安全生产负直接的领导责任。
其主要责任为:
·协调现场防腐事宜,纠正防腐过程中出现的问题;
·组织工人施工,负责解决施工中出现的各种问题;
·负责起草并执行《安全保证计划》,进行现场日常安全检查;
·组织现场会议;
·进行过程和最终检验;
·执行本企业规定的其他相关义务。
项目工程师:
对工程的技术、质量负直接的领导责任。
其主要责任为:
·作为项目质量管理代表,负责对材料供应商进行评估,并指导材料的采购、检验、运输、存放;
·就质量保证项目经理和其他项目人员提供建议;
·准备质量计划、质量保证程序、标准表格和检查表;
·向业主汇报质量体系的评估和改进状况;
·控制由缺陷产品导致的不符合项并阻止其进一步安装、运送,直到原因消除为止。
各部门负责人:
对项目经理负责,在项目施工中充分发挥各部门的职能,精心、密切地配合项目经理组织施工。
4、人员组成
项目经理1人
项目副经理1人
技术工程师1人
技术员1人
质检员1人
安全员1人
电工1人
起重工1人
防腐工14人
辅助工3人
二、编制依据
(1)《海港工程钢结构防腐蚀技术规定》(JTJ230-89)
(2)《港口工程桩基规范》(JTJ254-98)
(3)《水工金属结构防腐蚀规范》(SLl05-95)
(4)《粉末涂料烘烤时质量损失的测定》(GB/T16592-1996)
(5)《电气绝缘涂敷粉末试验方法》(GB/T6554-1986)
(6)《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》(SY/T0315-97)
(7)《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等》(GB8923-1988)
(8)《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》(GB/T18593-2001)
(9)《埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层规范》(Q/CNPC38-2002)
(10)舟山大陆连岛工程金塘大桥试桩工程钢管桩防腐施工招标文件(SZ-2合同段)及第一号补遗书
三、环氧粉末外防腐施工厂房平面布置
1、本项目防腐施工由于管径较大、吨位重、规格长、一般的防腐生产线不能满足防腐生产的需要。
为满足本次项目防腐生产的需要,我公司计划将我公司在上海的四条防腐生产线中较大的一条进行合理的改造,并搬迁到涂装场地进行安装,以满足本项目钢管桩防腐施工的需要。
施工作业平面布置图如下:
(见图三)
2、本生产线拆卸方便,现场安装周期短,20天内即可安装调试完毕。
3、安装好后的防腐生产线的日生产(8小时)能力可达0.6Km。
4、本生产线可满足全天候施工作业。
四、拟投入本工程的主要施工设施及设备(含检测仪器)
1、在涂装场地建简易防腐生产车间一座。
2、配备铲车一台。
3、配备一套配电系统。
4、配备水槽等循环冷却水系统一套。
5、防腐生产线主要设备有:
5.1管道抛丸除锈生产线:
5.1.1管道预热除湿装置一台;管道清理设备一套:
其中配抛丸机一台、除尘设备一台。
5.1.2管道螺旋输送机,配三台可调电力驱动装置。
5.2微除尘装置一套。
5.3加热中频电炉一套。
5.4静电喷粉设备三套;包括,静电喷粉装置,粉筒、喷枪、喷粉箱及粉末回收装置。
5.5水冷却系统。
5.6供气系统,空压机一台,空气包及空气过滤装置。
6、管道包覆层质量检测工具器有:
⑴电火花捡漏仪一台。
⑵包覆层测厚仪一台。
⑶红外线测温议一台。
五、工作内容安排及进度计划
根据业主对工期进度计划要求,我方将按以往的施工经验,制定科学合理,周密的施工网格计划,合理地调配施工机具和施工人员,和制作、安装单位紧密配合,保证在业主(或监理工程师)的指定的时间内完成施工,决不能因喷涂防腐工程而延误整体工期进度。
钢管桩防腐(SZ-2合同段)施工进度表
图二
序号
分项工程
日期
第一周
第二周
第三周
第四周
第五周
第六周
第七周
1
人员准备
2
安装调试生产线
3
材料准备
4
钢管桩涂敷生产
5
成品管运输
劳动力配备(人)
注:
本表前3项工作要在业主规定的25天工期开始前完成。
六、施工工艺
(一)、施工工艺流程图:
(见图四)
图三
ф1500钢管桩环氧防腐生产线工艺流程平面布置图
1700000
6000050002000050002000060000
160m3循环冷却水池
除尘装置
粉末回收
除湿中频[500Kw]加热中频[1000Kw]
钢管除锈机
三级喷粉室
2000
传输线
传输线
冷却段
20000
检测平台
微尘处理机
裸管平台
3000016#工字钢×6根剪刀拉筋3000016#工字钢×6根加剪刀拉筋
图四
管道环氧粉末涂敷工艺流程图落
除湿处理
管道清理质量检查达Sa2.5级
外壁抛丸清理
螺旋输道
钢管毛坯
微尘处理
中频加热
喷涂环氧粉末
压缩空气
空气净化
端头处理
管道输出
成品管堆放
包防护垫圈
编号标记
缺陷修补
管道输出
环氧粉末涂层检测
管道冷却
管道输出
螺旋输入
淋水区按质量规范
(二)、钢管桩的环氧粉末涂层施工与工艺要求:
1、材料:
钢管
(1)准备涂敷的钢管应符合国家现行标准的规定或业主指定的规格特性。
(2)防腐前应逐根对钢管外表面进行检查,钢管表面不允许存在油污、乳化液和其他污物。
环氧粉末
(1)钢管桩的防腐涂层材料采用环氧粉末,本环氧粉末是指以环氧树脂为主要成膜材料的热固性熔融结合粉末涂料,亦称熔融环氧粉末涂料,简称环氧粉末。
环氧粉末涂料经熔融鲒合涂装工艺固化后形成的膜状物,简称熔融环氧涂层.本文所称之普通型环氧粉末涂层,是指涂层厚度最小厚度为300um,参考厚度在300-600um范围的环氧粉末涂层,普通型双层环氧涂层厚度相应加倍。
本文所称之加强型双层环氧粉末涂层,是指涂层厚度最小厚度为800um,参考厚度在800-1000um范围的环氧粉末涂层,加强型双层环氧涂层且应具有抗紫外线性能。
所有涂层厚度按图纸要求确定。
(2)环氧粉末生产厂家应提供产品说明书、出厂检验合格证和质量证明书等有关技术资料。
(3)环氧粉末交货时,环氧粉末应包装完好。
在其外包装上应清楚地标明执行标准、生产厂名、粉末的名称、型号、批号及生产日期、有效期等。
防腐厂应按照环氧粉末生产厂推荐的温度和湿度条件贮存环氧粉末。
(4)底层、中间层和面层用环氧粉末的性能应符合表—1的规定。
(5)对每一批到货的不同型号的环氧粉末,在使用前都应按表—1的项目进行检查,其性能达到验收质量要求时,方可使用。
底层、中间层和面层环氧粉末的性能
表—1
试验项目
质量指标
试验方法
固化时间
≤3min且符合环氧粉末生产厂家给定特性
SY/T0315—97附录A
胶化时间
≥12s且符合环氧粉末生产厂家给定值的±20%
Q/CNPC38-2002附录A
挥发分含量质量分数
≤0.6%
Q/CNPC38-2002附录B
粒度分布质量分数
150μm筛上粉末≤3%
Q/CNPC38-2002附录C
250μm筛上粉末≤0.2%
热特性
符合环氧末生产厂家给定特性
SY/T0315—97附录B
磁性物含量
≤0.002%
JB/T6570
注:
底层环氧粉末应具有一定粗糙度;面层环氧粉末应具有防紫外线功能。
(6)缺陷修补材料应使用环氧树脂或改性环氧树脂为基料的双组份涂料或其它与原涂层相溶且性能相当的材料。
修补材料应严格按照生产厂家推荐的方法使用。
可使用双组份无溶剂环氧树脂涂料。
2、涂敷前的试件性能试验:
(1)、涂层的生产适用性必须通过具有国家计量认证资料的实验室测试,实验室测试的试件和试验结果应达到表—2的要求。
当粉末型号、涂层结构和粉末生产厂家中有一项发生变化时,应对涂层重新进行测试。
(2)、实验室涂敷试件的制备及测试应符合下列规定
(a)试件基板应为低碳钢。
(b)试件表面应进行喷射清理,其除锈质量应达到GB/T8923要求的Sa2.5级。
表面的锚纹深度应在40um-100um范围内,井符合环氧粉末生产厂推荐的要求。
(c)涂层涂敷的固化温度应按照环氧粉末生产厂的推荐值,且不得超260℃。
(d)试件上涂层总厚度应为普通级厚度要求。
(e)对实验室涂敷试件进行的测试应符合表—2的规定
实验室试件的涂层质量要求
表—2
试验项目
质量指标
试验方法
热特性
符合粉末生产厂家给定特性
SY/T0315—97附录B
24h或48h阴极
≤6mm
SY/T0315—97附录C
28d阴极剥离
≤8mm
SY/T0315—97附录C
底层断面孔隙率
1级—4级
SY/T0315—97附录E
底层粘结面孔隙率
1级—4级
SY/T0315—97附录E
24h48h附着力
1级—2级
SY/T0315—97附录H
0.℃或—30℃,抗1.5弯曲(复合三层厚度,根据工程要求选定试验温度)
无裂纹
Q/CNPC38-202附录D
抗15J冲击(复合三层)
无针孔
Q/CNPC38-202附录E
50kg耐划伤性(复合三层)
划伤深度≤500μm无漏点
Q/CNPC38-202附录F
3.外涂层钢管的型式检验:
在正式生产前,防腐厂应按照正常生产程序进行预生产试验,试验合格后方可正式生产。
预生产试验的所有检测项目应包括所有在Q/CNPC38-2002中7.1—7.3所要求的项目,对于破坏性试验涂敷试件应进行对涂层的24h或48h阴极剥离、抗弯曲及附着力等性能的测试,测试内容和结果应符合表—3的要求。
当防腐厂、原材料、涂层结构和生产地点中四项之一或者多项发生变化时,应按本条的规定对涂层重新进行测试。
在正式进行涂层涂敷施工时,应按监理工程师要求的频率截取管段试件,按SY/T0315—97标准表6.4.1内的各项指标测试附着力等。
外涂层钢管的型式检验项目及验收指标
表—3
试验项目
质量指标
实验方法
24h或48h阴极剥离
≤6mm
SY/T0315—97附录C
底层断面孔隙率
1级—4级
SY/T0315—97附录E
底层粘结面孔隙率
1级—4级
24h或48h附着力
1级—2级
SY/T0315—97附录H
0.℃或—30℃,抗1.5º弯曲(复合三层厚度,根据工程要求选定试验温度)
无裂纹
Q/CNPC38-202附录D
抗15J冲击(复合三层)
无针孔
Q/CNPC38-202附录E
50kg耐划伤性(复合三层)
划伤深度≤500μm无漏点
Q/CNPC38-202附录F
注:
外涂层钢管的型式检验项目按复合三层进行
4、外涂层涂敷工艺要求:
(1)、钢管桩的要求与处理
钢管桩上防腐生产线后,即逐根对其进行外观和尺寸偏差检查。
然后将检查合格的钢管表面棱角打磨成R≤2mm的圆角,焊缝部位应无尖角、缺内、气孔、裂纹、缝隙和焊渣,彻底清除待涂装件表面的灰尘,特别是油脂等污染物。
(2)、钢管桩预热
为保证钢管桩表面处理的质量,钢管桩在吊放至防腐生产线进入抛丸机前要进行预热,预热温度在40~60℃,确保钢管桩在进入抛丸机之前钢管桩表面无油污、干燥清洁。
以免抛丸时污染磨料及钢管桩表面。
(3)、抛丸除锈
钢管桩预热后进入抛丸除锈机。
抛丸所使用的钢丸要干燥、清洁,得不使用被油污,氧化皮污染了的钢丸,钢丸里不允许含有杂物。
抛丸机内的气体不允许含有油气、水份、要干燥洁净。
最终抛丸除锈的质量要达到GB/T8923中规定的Sa2.5级标准,锚纹深度控制在40—100μm之间,并符合环氧粉末生产厂的推荐要求。
钢管桩出抛丸机再次对其表面进行目视检查,将所发现的缺陷消除。
最后钢管桩通过除尘装置,除去残存在基体表面的锈粉和灰尘等残留物。
表面处理后,必须在3h以内进行粉末喷涂。
喷涂前如表面出现反锈或污染时,则要重新进行表面处理。
若业主有特殊要求,在涂敷前应按业主的要求进行表面预处理。
(4)、加热
钢管桩表面处理完后,即可进入中频加热器。
加热温度应根据粉末涂料生产厂产品说明所推荐的温度确定,但最高不得超过260℃,预热温度应用红外线测温仪进行连续检测,并应使用测温笔或接触式高温计进行温度控制。
对钢管进行加热的热源不允许对钢管表面产生污染。
加热时要注意掌握加热温度和时间,若因温度过高或时间过长。
致使工件表面出现深蓝或深褐色过氧化现象时,应重新进行表面处理。
(5)、涂敷
加热温度达到要求后,钢管即进入静电喷粉室进行环氧粉末的涂敷施工。
正式涂敷前要先做涂敷试验,调整生产线上钢管桩前进的速度,每分钟的转速,喷粉枪的规格、角度、距离、数量以及喷粉枪的出粉量都要满足喷涂至设计的厚度条件。
使用的空压机要配以空气干燥器,以保证供粉用的压缩空气无油无水。
预热后的钢管先用第一组静电喷枪喷涂底层粉末,然后用第二组静电喷枪直接喷涂中间层粉末,最后第三组静电喷枪喷涂面层粉末。
面层、中间粉末应粉末厂家要求的延迟时间内用第二组、第三组静电喷枪喷涂在底层上。
底层、中间层及面层总厚度应达成到Q/CNPC38-2002中4.2设计要求。
涂层充分固化后,用水使钢管及时冷却,使钢管和涂层温度均匀降至60。
C以下。
喷涂时,三种粉末使用独立回收装置,回收的粉末经过严格的除磁性物和筛选,达到表--1中磁性物含量要求后进入各层粉末喷枪。
如业主或粉末厂家有特殊要求,应按特殊要求执行。
涂敷外涂层时,固化温度固化时间和延迟时间应符合厂家提供的技术规定。
涂层总厚度和各层最小厚度应符合Q/CNPC38-2002中4.2、4.3的要求。
钢管两端预留段的长度宜为按设计图纸要求施工,预留段表面不得有涂层。
若业主有要求时,应符合业主的有关规定。
钢管桩吊耳的焊缝质量应满足国家相关规范和标准的要求,焊缝表面外观质量应满足Ⅱ级焊缝标准。
5、熔融环氧涂层的修补
(a).采用局部修补的方法来修补涂层缺陷时,应符合下列要求:
(1)缺陷部位的所有锈斑、鳞屑、污垢和其他杂质及松脱的涂层必须清除掉。
(2)将缺陷部位打磨成粗糙面。
(3)用干燥的布、干燥的压缩空气和刷子将灰尘清除干净。
(4)在钢管桩打桩前发现的受机械损伤厚度减薄的涂层,应根据受损处保留涂层的厚度决定是否修补。
如保留涂层的厚度达到原涂层厚度的70%以上,则可以不修补。
如业主有特殊要求,按照特殊要求处理。
(5)直径小于或等于25mm的缺陷部位,应用环氧粉末生产商推荐的热熔修补棒、双组分环氧树脂涂料或业主同意使用的同等物料进行局部修补。
(6)直径大于25mm且面积小于250cm2的缺陷部位,可用环氧粉末生产厂推荐的双组分环氧树脂涂料或业主同意使用的同等物料进行局部修补。
(7)所修补的涂层应满足Q/CNPC38-2002中7.3的相关要求。
(b).如果钢管涂层的底层厚度达不到Q/CNPC38-2002中4.2的要求,不允许复涂,应按Q/CNPC38-2002中8.3的要求进行重涂;如底层厚度达到要求而面层厚度达不到要求应进行复涂,复涂时应按要求喷涂外层粉末。
(c).如果钢管外涂层型式检验不合格,则必须进行重涂。
如果涂层漏点的数量或个别漏点的面积超过Q/CNPC38-2002中7.3的规定,应进行重涂。
重涂时,应将钢管表面加热到不超过275℃使涂层软化,然后刮去涂层,再进行喷(抛)射处理,重涂前必须将全部涂层清除干净。
重涂应按Q/CNPC38-2002中第6章的涂敷要求进行,重涂后应按Q/CNPC38-2002中第7章的质量要求进行质量检验。
6、涂层范围
钢管桩环氧涂层范围祥见图纸。
7、补涂
1.钢管表面的补涂区域在喷涂之前必须进行喷射除锈处理,其表面质量应达到GB~8923要求的Sa2.5级。
处理后的表面不应有油污。
2.喷射除锈后必须清除补涂处的灰尘和水分,同时将焊接时飞溅形成的尖点修平。
3.采用双组分无溶剂液体环氧涂料补涂,补涂施工工艺应满足厂家和业主的技术要求,补涂涂层的厚度应同主体涂层的总厚度相同,性能应达表423-2要求的阴极剥离、附着力、抗弯曲和抗冲击共四项检验项目的验收指标。
8、质量检验
(a)基本要求
(1)涂装材料的品种规格、技术性能指标必须符合设计和施工规程的要求,具有完整的出厂质量合格证明书。
(2)采用的涂敷系统及涂层物理性能应分别进行工艺试验和测试,其结果得到监理工程师的签字认可后方可正式涂敷。
(3)涂敷前必须对涂装件表面进行处理,在达
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