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1、第4期公路交通技术No.42003年8月TechnologyofHighwayandTransportAug.2003悬索桥主缆防腐系统的现状分析李闯黎世彬徐绍机(重庆万桥交通科技发展有限公司重庆400067)摘要悬索桥主缆钢丝腐蚀是国外悬索桥普遍存在的问题,也在国内引起越来越多的关注,对主缆防腐的现状以及新出现的防腐方法进行了阐述,并对国外主缆防腐系统检验结果和研究计划进行了简要介绍。关键词悬索桥主缆防腐现状检测随着我国经济的飞速发展,特大跨径桥梁越来用于桥梁缆索钢丝的化学成分通常控制在下列越多的出现在大江大河上,悬索桥作为特大跨径桥范围内
2、:梁的经济桥形之一,也逐渐被普遍采用。作为悬索碳:0.75-0.85%锰:0.55-0.75%桥的主要承重构件的主缆,其防腐效果直接影响到磷:小于0.04%硫:小于0.04%悬索桥的正常使用。在国外做的多座桥梁的开索检现代悬索桥中,所有主缆用钢丝都是采用高强查来看,传统的主缆防腐方式虽然在短期内有效,但镀锌钢丝。镀锌可通过热浸锌或电镀法进行(多采还没有彻底解决防腐问题,甚至在某些情况下还导用热浸锌法)。用于平行钢丝索股系统的镀锌钢丝222致高额的后续维护费用。的镀锌量为200gm、300gm和600gm,其中3002主缆钢丝腐蚀严重地危及到悬
3、索桥的安全性。gm最常见。腐蚀减少了有效的索股面积和强度。美国纽约市运2索缆腐蚀因素输局在最近出版的一份关于悬索桥缆索状况的报告中得出结论:“由于腐蚀,纽约市区的几乎所有大型桥梁索缆腐蚀可分为均匀腐蚀、凹痕腐蚀、裂缝悬索桥都存在强度损失的问题,主缆强度损失的范腐蚀、应力腐蚀、氢裂化和疲劳腐蚀。悬索桥主缆钢围从微乎其微到约35%(Williamsburg桥)”。丝的腐蚀与具体的桥梁防护情况和当地的环境条件密切相关,也与索缆生产过程、索缆钢丝的搬运和储1主缆索股钢丝存、水上运输、架设程序、缠丝程序和缆索防腐层的防止主缆钢丝腐蚀是从原材料精练和钢丝
4、产品养护密切相关。生产开始的,需要用良好的生产工艺和有效的质量与索缆腐蚀机理相关的其它因素包括湿度、粉控制程序来生产满足化学、物理特性要求的最终钢尘、氧气含量、酸碱度、钢丝应力(包括荷载应力和残丝产品,还需要将材料中的杂质降到最少,因为杂质留应力)、空气盐含量等等。这些因素直接影响悬索会导致腐蚀加速或钢丝破断。桥使用寿命和运营期间维护成本。用于主缆钢丝生产的钢材可以用平炉法或电炉3防腐措施法生产。原材料加工流程包括将炉中的高温钢水浇入固定式的铸模,重新加热并轧制成钢坯,并进一步目前世界各地悬索桥主要采用如下的3种主缆轧制形成钢盘条(圆钢),然
5、后拉拔成成品钢丝。也防护措施:可以从炉中直接加工(Strand-CastMethod),无需重圆钢丝缠绕涂层法(19世纪40年代早期由John新加热。在上述两种方法中,能去除很多杂质和废Reobling开发);料,减少引起原料钢丝加速腐蚀的杂质和有害材料。合成护套防护法(20世纪60年代早期由Bethle-收稿日期:2003-05-29作者简介:李闯(1969-),男,重庆市璧山县人,大专,工程师.第4期李闯,等:悬索桥主缆防腐系统的现状分析65hem钢铁公司和DuPont化学公司开发);脂层还没有广泛的用于悬索桥主缆的防护,与红铅缠绕S形钢
6、丝和除湿法(由日本开发)。膏防护层相比,它们已引起了业界的广泛关注。当采用圆钢丝缠绕涂层法时,应注意以下几点:(1)红铅膏应均匀的敷设在主缆钢丝的表面。(2)红铅膏和选用的油漆应可共存,防护时一些红铅膏可能会在外层钢丝缠绕期间慢慢渗出外层。(3)外部油漆层应有高耐久性和高柔韧性的特点。防止主缆在动载作用下油漆层开裂。采用该方法防护的悬索桥主缆都存在不同程度的腐蚀。有限的检测资料表明,这种方法在有的桥上很有效,但在有的桥上却防腐失败了。虽然主缆钢丝腐蚀在主缆沿线都有发生,但腐蚀最严重的是主缆索夹处,这个地方钢丝应力最大,外层防护最容易开裂。水分
7、很容易顺着索夹处防腐层裂纹渗透到3.1圆钢丝缠绕涂层法主缆内部。图2是日本一座悬索桥主缆开放检验的JohnRoebling首先在Pittsburgh桥上采用圆钢丝情况。缠绕涂层法保护悬索桥主缆。该方法由主缆上的防圆钢丝缠绕涂层法防护法,是国内悬索桥主缆腐油脂和防腐层上的软质退火横向缠绕钢丝组成。目前最常用的防腐方法,从以往的经验来看,涂层的横向缠绕钢丝直径一般Υ3.5～4mm之间。缠丝机2干裂以及空缆时缠绕的圆钢丝缠绕层在恒载、动载沿索股轴线均匀移动,用约150Nmm的应力将钢丝作用下的裂缝是防腐失败的主要原因。要很好解决紧密缠绕在主缆钢丝外
8、面。整个主缆的防腐系统由上述问题,需要考虑的是缠绕的钢丝在恒载和动载内层的镀锌、防腐油脂、镀锌缠绕钢丝和外层缠绕钢时不产生间隙,油膏涂层不能固化。丝上的油漆涂层共同
