中国铁路上海局集团南京桥工段 南京 210009
摘要：铁路圬工梁人行道托架锈蚀已成为影响铁路桥梁安全的病害之一，本文结合南京长江大桥引桥托架大修工程，对铁路桥梁人行道钢托架水性锈转移防腐技术的关键工序、注意事项及现场安全卡控措施进行深入探讨。通过工程取得的实效证明，利用水性锈转移防腐技术可以有效解决铁路桥梁人行道托架受潮锈蚀进程加剧的问题，可为类似施工提供参考。
关键词：南京长江大桥；锈转移；防腐；卡控措施
1概述
1.1工程概况
南京长江大桥是长江上第一座由中国自行设计和建造的双层式公铁两用特大桥梁，正桥位于跨江区域全长1576m，引桥长5040m。受地理位置影响，长江两岸潮湿空气加剧了引桥人行道钢托架的锈蚀速度，传统的第七套涂装体系仅能够保证托架五年内无结构安全隐患。基于长效提升设备安全及减少托架整治人工材料等成本投入的考虑，探索出一种新的大桥防腐技术迫在眉睫。
1.2水性防腐涂料技术介绍
1）南京长江大桥引桥托架整治中使用的关键方法为水性锈转移防腐技术，其具体发挥作用的原理为：
水性锈转移防腐技术是对已生锈的未经预处理的钢铁表面提供长久高效的保护，不仅显著延长防腐蚀面漆的使用寿命，而且防腐蚀涂装过程更加简单、高效、经济、环保。新方法是基于新的化学螯合方法将铁表面的锈蚀转化为疏水钝化层，和传统体系相比，该转锈防腐蚀系统在再次锈蚀发生之前提供更长久的保护。
有机物分子牢固地和金属表面结合的过程称作配位或螯合。在此技术中，涂覆于已生锈的金属表面的高分子聚合物分子的在成膜时是定向排列的：聚合物链上众多锚固团一端和基材Fe或和铁锈的主要成分Fe(OH)2\Fe(OH)3、FeO\Fe2O3等铁离子键合形成高度稳定的化学配位键，另一端成膜形成典型的疏水性屏障。在金属表面上，形成阳极/部分阴极保护，有机分子两端定向排列可得到最佳的性能平衡，表面原有电化学性能改变可得到阳极/部分阴极保护。
2）水性锈转移防腐技术具有以下优点
1.操作简单省工时，比其它钢铁防腐蚀涂装技术表面处理要求少，不需对铁锈进行打磨、水洗、酸洗、喷砂、磷化等处理，防腐蚀涂装变得十分简单。
2.减少施工强度和成本，提高涂装效率，特别是对机械除锈不能到达的异形结构效果优势更加明显
3.PH中性，对钢铁基材无腐蚀
4.催化反应性，得到致密黑色惰性保护层，优异的防再锈蚀性能
5、低气味，水性体系，极低VOC，不含铅、酸，无可燃溶剂
6、比普通的转锈体系更长久的抗锈蚀保护，几倍提高防腐蚀面漆的使用寿命
7、对表面氯化铁杂质耐性好
8、容易施工，可用于干燥或潮湿的锈蚀表面
9、和市售大多数溶剂型（丙烯酸、聚氨酯、环氧、醇酸、氨基等）漆匹配性好，与大多数的水性防腐涂料（丙烯酸、聚氨酯、环氧、醇酸等）相容性良好，不会和面漆发生分层和渗色。
2水性锈转移防腐技术作业关键技术
2.1前期施工准备
①天窗申请；②设好防护；③穿戴好劳保用品；④准备好工机具材料；⑤学习施工作业说明书；⑥按照说明书搅拌水性涂料至均匀。
2.2作业过程控制
①穿戴好防护服、戴好防护手套，避免沾及皮肤、眼睛和衣物。
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②环境温度低于5℃，以及空气湿度大于85%的情况下避免施工；钢板的温度必须高于露点温度3℃以上；
③请勿在雨、雪天，以及预计在涂装或干燥过程中可能会有雨、雪的情况下施工；
④施工现场加强通风。
2.3 水性锈转移防腐技术总体施工方法
1、手工及动力工具打磨至St2级，用钢丝刷刷去金属表面堆积的疏松的锈蚀和灰尘杂质，待涂表面应清洁干燥无污染物；
2.、将水性锈转移防腐涂料用喷涂或刷涂或辊涂的方法施工于干的或潮湿的金属表面。最好的方法是用无空气喷涂法，以提供更高的转锈性。无法使用无空气喷涂的场合，可使用刷涂法；小零部件建议使用浸涂法。锈蚀严重的钢铁表面需加大涂布量以达到好的除锈效果。可通过检查转锈程度决定转锈乳液涂布量。
3、几分钟后，第一道涂层转黑色。对严重锈蚀的表面，建议还应刷第二道，以提供最大限度的保护。第二道应在第一道施工后10分钟之内施工目测第一道乳液还没有完全转黑时施工第二道，以保证乳液能够和锈蚀充分发生化学反应。实践证明，第一道涂布充足的效果好于涂布二道的效果；
4、转锈乳液层经过24小时干燥，然后涂底漆和面涂。
3水性防腐涂料施工安全卡控措施
3.1天窗开始前准备工作卡控
1）施工负责人应对现场所有安全隐患进行排查，对作业人员进行施工交底，使他们了解到本岗位作业内容、作业流程及作业标准，并在施工作业期间能按照标准执行，不出现违章作业。每日作业前对当日作业存在的安全风险进行安全预想。
2）防止人身机车车辆伤害。驻站联络员提前40分钟进入行车室进行防护并佩带齐全上岗证及安全防护用品，驻站联络员作业过程中应密切注意列车运行情况，及时将列车运行情况通知工地防护员；集队进出，在桥面行走时面对来车方向，现场防护员随队防护，来车列队迎车。作业过程中本线作业人员严禁跨越邻线，禁止在两线间停留、站立，过道向驻站防护员要密码，执行手比、眼看、口呼制度。
3.2施工过程点内卡控
1）在搭设脚手、挂安全网、牛腿除锈锈转移防腐作业、掀复道板等涉及高空作业时，必须佩戴双头安全带及安全帽。
2）脚手搭设后必须在下部满挂安全网防作业人员跌落，挂设密目网防机具材料等物品坠落砸伤桥下行人，待安全网密度网挂设完毕后，方可开始作业。
3）在掀开道板的两端人行道上悬空处所必须设置物理隔离，并提醒其他车间作业人员。
4）作业人员更换人行道板时，必须佩戴双头安全带和安全帽。吊装过程，吊物下严禁站人。更换下的旧道板必须使用吊装设备吊装至桥下，严禁摔下。
5）使用结余的水性锈转移残余物，用惰性材料（如干沙、黄沙等）围堵和吸附，并用洁净铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中，作业结束后集中带出作业现场进行处理。
4.水性锈转移防腐涂料技术与常规除锈涂装成本投入对比
使用水性锈转移防腐涂料技术的人行道托架可在16年内无需进行维修、大修，基本实现“免维修”、“同周期”要求。该座桥梁附属设施钢结构(人行道托架、栏杆)每孔5.24T，以水性锈转移防腐涂料技术完成该桥所需费用为4.46万元；如按照原先每4-5年对圬工桥进行一次维修，20年至少需维修4次，根据2019年人工及材料费用标准计算，共需费用为13.7万元；两者相比共可节约9.24万元，在确保桥梁设备稳定的情况下，大大节约了成本56.6%，同时也减少了平时检查、应急保养等工作，提高了经济效益。
5、结论
随着铁路系统工务维修体制改革的深入推进，铁路桥隧设备科学修理水平的提升也迫在眉睫。南京长江大桥引桥综合整治项目考虑其虑历史意义、文物属性、病害特点、结构及交通现状、经济及交通发展等多方面因素，大桥引桥托架维修加固方式急需推陈革新。大桥维修改造本身技术及其复杂、施工难度大，且为既有线施工，施工期间铁路桥列车正常运营，安全风险高，施工工期十分紧张。南京长江大桥引桥托架加固此次水性锈转移防腐技术，从根本上改进了引桥托架锈蚀的缺陷，提高了桥梁人行道附属设备的安全通行系数，增大了托架结构的整体刚度，同时水性锈转移防腐技术较之常规的除锈维涂减少了托架整治人工材料等成本投入且维修周期提高了四倍，达到了预期的加固效果。
参考文献：
【1】中华人民共和国铁道部，《铁路桥隧建筑物修理规则》，中国铁道出版社，2015，11（8），北京；
【2】同济大学防腐蚀与工程技术研究所，《南京桥工段高性能水性环保涂料说明》，2018，10，上海；
【3】苏木标,杜彦良,孙宝臣,陈保平,王新敏. 桥梁人行道托架受力分析及加固整治方案研究[J].铁道工务,2019,(01):91.
论文作者:刘继琛
论文发表刊物:《防护工程》2019年16期
论文发表时间:2019/12/16
标签：作业论文; 托架论文; 水性论文; 锈蚀论文; 引桥论文; 长江大桥论文; 技术论文; 《防护工程》2019年16期论文;