斜拉桥斜拉索体系病害分析与处理方案

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1、斜拉桥斜拉索体系病害分析与处理方案吴育苗，蒋湘成，朱利明77斜拉桥斜拉索体系病害分析与处理方案吴育苗，蒋湘成。。朱利明。(1．海口市桥梁管理有限公司，海南海口570105；2．南京聚业交通科学研究有限公司，江苏南京210031；3．南京工业大学，江苏南京210009)摘要：为了延长斜拉索的使用寿命，确保桥梁的安全运营，对海口世纪大桥斜拉索体系进行了检测和养护维修。海口世纪大桥主桥为(147+340+147)m双塔双索面预应力混凝土边主梁斜拉桥，该桥斜拉索上、下锚头锈蚀，PE护套环向裂纹、表面破损。经分析锚头锈蚀主要是由预埋钢管护套、防护罩和不锈钢套管之间的密封胶防水功能失效所致；PE

2、护套环向裂纹和表面破损主要由材料抗老化性能不足、热挤工艺缺陷及施工过程中防护不足，施工工艺缺陷等所致。针对该桥斜拉索病害，采用控制锚具及拉索套管内进水、对既有钢结构加强防护及水流疏导等处理措施，取得了预期的效果。关键词：斜拉桥；斜拉索；锚头；锈蚀；PE护套；病害分析；维修养护中图分类号：U448．27；U445．71文献标志码：A文章编号：1671—7767(2013)03—0077一O41前言梁主体结构的安全，给桥梁带来安全隐患和耐久性自1975年开始的近40年来，我国已建成上百方面的缺陷。因此加强斜拉索体系的检测和养护维座斜拉桥，特别是近1O年来，我国斜拉桥建设速度修工作，对延长

3、斜拉索使用寿命，确保桥梁的安全运之快、数量之多、跨越能力之大为世人所瞩目。然营有着十分重要的意义。而，斜拉桥这一合理跨径范围广、造型美观多样的桥型，却面临着一个挑战性的问题——斜拉索的安全2工程概况和耐久性问题。海口世纪大桥2003年建成通车，大桥全长2．67斜拉索在长期运营中遭受活载、风雨振以及日km，主桥为双塔双索面三跨连续预应力混凝土边主照、腐蚀性气体侵蚀等因素的反复作用，很容易出现梁斜拉桥，跨径布置为(147+340+147)m，属半飘外包护套破损、局部钢丝锈蚀断裂、锚固系统锈蚀等浮结构体系。桥塔两侧各有22对斜拉索，按扇形布病害，从而降低了斜拉索体系的使用寿命。一般情置，全

4、桥共176根，最长索长178．948m，最短索长况下，大桥斜拉索设计使用年限为30年，但受到以41．405m。斜拉索采用平行钢丝束，双层热挤PE上各种因素的影响，斜拉索使用寿命极难达到设计护套(内层为黑色，外层为彩色)。全桥斜拉索按钢要求～。丝丝数分为6类(见图1)：32根12147、32根13947、据不完全统计，20世纪70～90年代初，我国修40根16347、16根18747、20根21147、36根24147。建的30余座斜拉桥中，已经加固修复的桥占65，成品索由两端锚具和索体组装而成，锚具规格有4座斜拉桥已拆除或改用了其它桥型，有35的与索的钢丝丝数对应。锚具由锚杯、锚板、

5、锚固螺斜拉桥已全部或部分更换了斜拉索]，如南昌八一母、连接筒、后盖、密封盖及冷铸锚填料等部分组合大桥，通车5年左右即进行换索，长沙银盆岭大桥、而成(见图2)。冷铸锚填料由带铁砂的环氧树脂等广州海印大桥、广西白沙桥、珠海横琴大桥、四川宜成分组成]。宾大桥等均不到15年就进行了调索或换索。由于斜拉桥结构体系本身的复杂性、材料本身3斜拉索体系病害现状的缺陷，施工技术、方法、质量问题，环境腐蚀，车辆海口世纪大桥投入使用至今已有10年，借助高超载及运营期养护管理不到位等因素l5]，使得已倍望远镜、高倍数码相机等辅助设备观察，下锚头出建成的斜拉桥的斜拉索或多或少地出现各种病害。现明显锈蚀、流锈水

6、痕迹的锚头(见图3)有44处，这不仅影响了桥梁的正常使用性能，甚至会降低桥隐约出现锈斑的也普遍存在。收稿日期：2012—12—27作者简介：吴育苗(1972一)，男，工程师，2005年毕业于长安大学土木工程专业(E—mail：13770667073@139．com)。78世界桥梁2013，41(3)热挤黑色PE护套带4)7mm镀锌钢丝图3典型下锚头渗水置减振器，对于设置了外置减振器的拉索，是否应保图1典型斜拉黍横断面留内置减振器，值得进一步研究。锚具出现锈蚀痕迹，说明斜拉索防护体系已经失效，水通过失效的防护体系进入索体或锚具内，导4病害成因分析致拉索钢丝或锚具产生锈蚀。由于此类病害具

7、有普4．1斜拉索下锚头锈蚀遍性，对大桥全部斜拉索及锚固系统进行详细检测，通过研究下锚头施工设计图纸l_7]，锚垫板上方以找到防护系统失效的部位、表现形式及破损程度，即是预埋钢管，同时锚具下端裸露，据此可以初步判并分析水体的渗流路径，了解锚具和斜拉索锈蚀程断，下锚头中的水主要来源于两方面：①梁下海水度及对桥梁安全的影响，为后续维修工程提供依据。(雨水)因风作用或蒸发附着到锚端部位，形成冷凝3．1病害表现形式水；②预埋钢管内含水。观察和分析发现，在锚头顶根据斜