盧小明

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司 重慶 401121）

防腐防滑涂裝技術(shù)在跨座式單軌鋼梁上的應(yīng)用效果探討

盧小明

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司 重慶 401121）

跨座式單軌線路中鋼結(jié)構(gòu)軌道梁、道岔梁的表面由于行車磨損而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)表面嚴(yán)重銹蝕，嚴(yán)重影響鋼梁的結(jié)構(gòu)安全和車輛的行駛安全。本文通過對跨座式單軌鋼梁梁進(jìn)行防腐涂裝處理和其行走面的防滑涂裝進(jìn)行處理，并通過模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了用于鋼梁防腐防滑的新涂裝材料EP330改性聚氨酯玻璃鱗片漆的防腐、防滑、耐磨性能，發(fā)現(xiàn)其具有良好的防腐耐磨特性。

跨座式單軌；涂裝技術(shù)；鋼結(jié)構(gòu)

1 概述

重慶市軌道交通二號線是我國建成并投入運(yùn)營的第一條跨座式單軌交通線路，采用連續(xù)架設(shè)的PC混凝土預(yù)制梁為列車的行駛軌道，列車以跨騎的方式直接在PC梁上行駛。在PC混凝土預(yù)制梁軌道線路中還架設(shè)鋼結(jié)構(gòu)軌道梁和道岔梁，其表面有防腐涂裝層以保護(hù)鋼軌道梁不被腐蝕。但是，由于受列車行駛時(shí)車輪的滾動(dòng)碾壓磨擦，剛軌道梁表面的防腐涂裝層會出現(xiàn)磨損損壞，使鋼軌道梁表面直接暴露在大氣環(huán)境中，從而導(dǎo)致鋼軌道梁表面嚴(yán)重銹蝕。另外，在濕雨天氣時(shí)，車輛在涂敷了漆膜層的鋼軌道梁上行駛時(shí)經(jīng)常發(fā)生輪胎打滑，使駕駛?cè)藛T無法有效地操控車輛的正常行駛。嚴(yán)重影響到車輛的行駛安全和鋼軌道梁的結(jié)構(gòu)安全。而原有的維護(hù)條件、施工技術(shù)、涂料性能及氣候環(huán)境的影響等因素都使之無法徹底解決防腐涂裝層的早期磨損損壞和車輛行駛的輪胎打滑問題。因此，對新型防腐防滑材料的研究就顯得尤為迫切和重要。

2 防護(hù)層涂料體系及其施工工藝

2.1 防護(hù)層涂料體系

涂料是形成涂裝防護(hù)層的主要材料。在原有的輕軌工程設(shè)計(jì)方案中未對行走面的附著力值提出明確的要求，其鋼結(jié)構(gòu)梁與車輪接觸的行走面、導(dǎo)向面部位和其它表面一樣，僅以現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)防腐技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)涂裝防腐涂料層，使之無法達(dá)到抗磨、防滑的性能要求。從而出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)梁表面涂層因早期磨損損壞而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)梁表面嚴(yán)重銹蝕，車輛行駛時(shí)發(fā)生輪胎打滑等嚴(yán)重問題。在對采用原涂料所做的試驗(yàn)樣板件的表面抗滑值試驗(yàn)測試和耐磨性試驗(yàn)測試的結(jié)果也表明其抗磨、抗滑的性能很差。就目前我國涂料產(chǎn)品的現(xiàn)狀而言，還未有滿足鋼道岔梁的防腐、耐磨、抗滑性能要求的涂料產(chǎn)品，為此，針對重慶地區(qū)多雨潮濕的特殊地理氣候環(huán)境和鋼結(jié)構(gòu)梁的用途特征及涂裝維護(hù)施工的現(xiàn)場條件的要求，開發(fā)高性能防腐、耐磨、抗滑涂料產(chǎn)品，使其具有明顯的防腐效果，能提高軌面的抗滑附著力，既有自身的抗磨損性能，又不會對車輛的橡膠輪胎造成早期的磨損。通過模擬試驗(yàn)和施工驗(yàn)證，獲得了用于鋼結(jié)構(gòu)梁抗腐耐磨專用防護(hù)漆產(chǎn)品體系，如表1所示。

表1 抗腐耐磨專用防護(hù)漆產(chǎn)品體系

2.2 施工工藝

鋼結(jié)構(gòu)軌道梁、道岔梁現(xiàn)場維護(hù)涂裝施工工藝流程如下：

基層預(yù)處理→除銹處理→底漆涂裝→中間漆涂裝→防滑層涂裝→面漆保護(hù)涂裝。

3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集與分析

3.1 軌道梁表面抗滑值試驗(yàn)

試驗(yàn)采用擺式儀測定路面抗滑值試驗(yàn)方法：將采用擺式磨擦系數(shù)測定儀測定瀝青路面及水泥混凝土路面的抗滑值方法應(yīng)用于軌道梁表面抗滑值試驗(yàn)，以評定軌道梁表面抗滑能力。

測量方法：在被測梁軌道表面前、中、后三處各選擇一個(gè)測點(diǎn)，每個(gè)測點(diǎn)分別對干、濕兩種狀態(tài)進(jìn)行測試，每個(gè)測試點(diǎn)重復(fù)測試五次，取其算術(shù)平均值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2～4所示。圖1為干狀態(tài)下不同材料抗滑值對比，圖2為濕狀態(tài)下不同材料摩擦系數(shù)對比。

表2 軌道梁表面抗滑性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表面油漆涂料）

表3 軌道梁表面抗滑性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)（PC梁混凝土表面）

表4 軌道梁表面抗滑性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表面涂裝新材料）

結(jié)合表2～4以及圖1～2可以看出，相比較采用油漆涂料，采用研發(fā)的新涂料后，在干狀態(tài)下抗滑值提高了1.55倍，在濕狀態(tài)下抗滑值提高了2.6倍而且新涂層與PC梁表面的抗滑值非常接近，這表面采用新的防滑涂料有顯著的防滑效果。

圖1 干狀態(tài)下不同抗滑材料抗滑值對比

圖2 濕狀態(tài)下不同抗滑材料抗滑值對比

3.2 軌道梁表面附著力試驗(yàn)

試驗(yàn)采用的方法與軌道梁表面抗滑值試驗(yàn)相同的方法，將其用于試驗(yàn)樣件表面附著力試驗(yàn)，從而評定其表面抗滑能力。

測量方法：取四個(gè)樣件（其中兩個(gè)采用原有防腐涂裝技術(shù)，另外兩個(gè)采用研發(fā)項(xiàng)目防腐技術(shù)），在被測試驗(yàn)樣件表面選擇一個(gè)測試點(diǎn)，分別以干、濕兩種狀態(tài)進(jìn)行測試，重復(fù)測試五次，取其算術(shù)平均值。表5位試驗(yàn)楊件表面抗滑性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖3為兩種狀態(tài)下四個(gè)試驗(yàn)樣件表面抗滑性能試驗(yàn)測試數(shù)據(jù)對比。

表5 試驗(yàn)樣件表面抗滑性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖3 兩種狀態(tài)下不同樣件抗滑性能對比

3.3 軌道梁涂層耐磨試驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)采用色漆和清漆耐磨性的測定旋轉(zhuǎn)橡膠砂輪法。

實(shí)驗(yàn)采用兩種試樣進(jìn)行測定：1號試樣為原有防腐涂裝技術(shù)，2號試樣為采用新型防腐涂裝技術(shù)。采用10#橡膠砂輪，每1萬圈轉(zhuǎn)后用修磨機(jī)修磨橡膠砂輪接觸面，并用2#砂紙出新，雙輪滾磨，加載質(zhì)量1kg，工作臺轉(zhuǎn)速為60r/min，按1萬圈磨轉(zhuǎn)后，檢測記錄涂層磨損量，表6為1號試樣的磨損量隨磨損轉(zhuǎn)數(shù)的變化測試數(shù)據(jù)，表7為2號試樣的磨損量隨磨損轉(zhuǎn)數(shù)的變化測試數(shù)據(jù)。圖4位試樣1和試樣2的涂層磨損量隨轉(zhuǎn)數(shù)變化的對比圖。

表6 1號試樣的磨損量隨磨損轉(zhuǎn)數(shù)的變化測試數(shù)據(jù)

表7 1號試樣的磨損量隨磨損轉(zhuǎn)數(shù)的變化測試數(shù)據(jù)

圖4 試樣1和試樣2涂層磨損量隨轉(zhuǎn)數(shù)變化對比

從表6～7及圖4中可以看出，涂層的厚度隨著轉(zhuǎn)數(shù)的增多也在逐漸增大，而且兩種涂層的厚度的變化趨勢基本上一致。但是，相比較采用原防腐涂裝材料的涂層而言，采用新型防腐涂裝材料（試樣2）后涂層的磨損量顯著減小，最大減小量達(dá)到49％，這表明新型防腐涂裝材料有較好的防磨損性能。

4 結(jié)論

文中對新型防腐涂裝材料的防滑、耐磨性能進(jìn)行了研究，得出如下結(jié)論：

（1）新型防腐涂裝材料（EP330改性聚氨酯耐磨面漆）在提高單軌鋼梁防滑、防腐及耐磨性能方面有顯著效果，可以在以后類似結(jié)構(gòu)中推廣。

（2）新型防腐涂裝技術(shù)和工藝經(jīng)過現(xiàn)場實(shí)際驗(yàn)證，可以滿足短時(shí)間完成作業(yè)的要求。

[1]《鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范》（TB/10082）[S].

[2]《跨座式單軌交通設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB/50458）[S].

[3]《防護(hù)漆體系對鋼結(jié)構(gòu)的防腐保護(hù)》（ISO/12944）[S].

[4]《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB/T50212）[S].

[5]《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》（GB/T8923）[S].

[6]《漆膜厚度測定法》（GB/T1764）[S].

[7]《色漆和清漆拉開法附著力試驗(yàn)》（GB/T5210）[S].

U445.58+5

A

1004-7344（2016）02-0145-02

2016-1-5

盧小明（1980-），男，工程師，本科，主要從事軌道交通建設(shè)工程項(xiàng)目管理方面的工作。