混凝土斜拉桥拉索锚固系统常见病害和检测方法

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1、混凝土斜拉桥拉索锚固系统常见病害和检测方法　　摘要：以混凝土斜拉桥拉索锚固系统的常见病害为研究对象，将锚固系统的主要病害分为PE管连接装置、锚具共2种病害类型，并重点分析了常见病害的病害特征、产生原因及主要危害。最后，介绍了针对斜拉索锚固系统的无损检测方法。关键词：斜拉桥；拉索；锚固系统；病害；检测方法中图分类号：TU278.39文章编码：1引言斜拉索是斜拉桥的主要承重结构之一，而斜拉索又是通过锚固系统将主梁、桥塔联系起来，所以锚固系统的安全性直接影响到斜拉桥安全。本文通过整理多座在役斜拉桥拉索锚固系统的检测资料与相关文献资料，系统地归

2、纳了拉索锚固系统的主要病害类型与检测方法，以期为斜拉桥拉索锚固系统的日常养护提供参考。2拉索锚固系统的常见病害及成因分析拉索锚固系统一般由PE管连接装置、连接筒（锚管）、防护油脂、锚具等部分组成。锚固系统的主要病害可以分为PE管连接装置的常见病害、锚具的常见病害。62.1PE管连接装置的常见病害及成因分析斜拉索锚固区的PE管连接装置锈蚀原因主要有以下几点：（1）化学锈蚀。由于雨水的侵蚀和汽车尾气的侵蚀作用下，护套钢材表面与周围介质直接发生化学反映而产生锈蚀。（2）电化学锈蚀。钢护套表面由于成分或者受力变形等的不均匀性，使邻近的局部产生电

3、极电位的差别,因而建立许多微电池。使钢护套发生电化学锈蚀。（3）PE管病害造成连接处开裂。由于PE管自身材料的老化，索体松弛、交变荷载、温度变化引起PE防护管变形开裂，及长期高应力引起开裂。2.2锚具的常见病害及成因分析斜拉桥锚具常见的病害类型主要包括：锚具锈蚀、积（渗）水。锚具积（渗）水的原因主要包括以下几个方面：（1）锚具自身构造特征。锚具由于自身的构造特征，造成水分易进难出，水分的进入为锚具的锈蚀提供很好的媒介。（2）防护油脂的缺失或者失效。防护油脂的缺失或失效使锚具直接裸露在大气环境下，外界环境中的水汽、腐蚀物资对锚具进行侵蚀，

4、使锚具加速腐蚀。6（3）索体外护套断裂或者开裂，导致雨水、废气沿着索体渗入锚具，对锚具进行侵蚀。（4）防水罩等辅助防水措施失效。（5）索体与锚具的连接处发生开裂致锚具渗水。3锚固系统常见病害的检测方法现有的斜拉索的无损检测方法有漏磁检测法、电磁检测法等7种方法。每种检测方法的原理及优缺点见表１。这几种检测方法均可以检测出索体的锈蚀，也可以应用到锚固系统的检测中来；但是在针对锚固系统时，都有其固有的缺陷。现国内正在研究一种专门针对锚固系统的无损检测方法—磁致伸缩导波检测法。磁致伸缩导波检测法主要是通过磁致伸缩导波激励单元在斜拉索中产生弹性

5、波，该弹性波在斜拉索索体和锚固区中传播，并由接收单元将弹性波转化为电信号，经信号预处理单元处理后，再经过程控放大滤波单元进行放大滤波处理，输入到高速USB数据采集通道转换为数字信号进入计算机，计算机将采集的数据进行存储和显示，得到锚固区的检测结果。磁致伸缩导波检测法无需在锚固区设置任何设备，操作方便，检测时无需中断交通，实现斜拉索锚固区的快速检测。4结语本文对斜拉桥锚固系统的常见病害进行了系统的分析，分析了每种病害的病害特征、产生原因及主要危害，同时介绍了锚固系统无损检测的方法。获得如下结论：6（1）PE管连接装置的病害类型主要是环境因

6、素引起的钢护套锈蚀，以及连接处渗水引起的锈蚀。（2）连接筒（锚管）的病害主要是防腐措施的破损，造成环境因素对其产生侵蚀。此外，索体防护罩的破坏而引起的渗水也是造成连接筒内部锈蚀的一个重要原因。连接筒病害严重时可能影响到斜拉索的安全。（3）磁致伸缩导波检测法是一种专门针对拉索锚固系统无损检测的一种方法，该方法操作方便，检测时无需中断交通，实现斜拉索锚固区的快速检测。表1索类构件常见病害的检测方法检测方法检测原理技术特点可检测的病害类型漏磁检测法通过测量被磁化的索体表面泄露的磁强度来判定缺陷的大小。(1)优点：能够检测索体的断扮损伤，而且能

7、够定位和定量断扮损伤；(2)缺点：检测设各较复杂较贵，对有金属防护措施的索体，检测信号微弱，检测的精不高；不能检测索体延伸在主梁内部分的损度伤情况。索体锈蚀、断丝及开裂电磁检测法用个电磁探头对表面进行扫描，检测缺陷情况。(1)可查出外部和内部的裂纹或断扮,擦伤以及无明显破坏的防腐层下索体的腐蚀程度；(2)检测速度高，易于实现自动化检测；6(3)缺点：全面扫查时，速度比较慢。索体锈蚀、断丝及开裂放射线检测法通过射线穿透作用探测，检查索体多种损伤。使用的射线主要包括X射线和γ射线。(1)可以检测索体内部损伤和缺陷，能较准确地得到索体内部的锈

8、蚀和断扮等损伤；(2)缺点：为了屏蔽对人体的辐射，射线装置往往较大。索体锈蚀、断丝及开裂声发射法利用声发射技术监测索体裂纹开展的全过程。(1)可用于检查摩擦腐蚀、疲劳腐蚀，探测索体的应力腐蚀断裂和疲劳断裂情