斜拉索病害及____黄侨

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1、PRESTRESSTECHNOLOGY《》2011年第3期总第86期斜拉索病害及其养护维修黄侨任远马文刚（东南大学桥梁与隧道工程研究所江苏南京210096）摘要:在国内，斜拉桥以其跨越能力和独特的美观效果在近二十年内得到长足的发展和广泛的应用。然而，由于斜拉桥结构体系本身的复杂性、材料本身的缺陷，施工技术、方法、质量问题，环境腐蚀，车辆超载及运营期养护管理不到位等因素，使得已建成的斜拉桥的拉索或多或少地出现各种病害。这不仅影响了桥梁的使用性能和正常运营，甚至会降低桥梁主体结构安全余地，给桥梁带来安全性方面

2、的隐患和耐久性方面的缺陷。本文先对我国现有的斜拉桥拉索病害情况进行较详细的调查分析，归纳总结斜拉桥拉索的使用现状及主要病害如PE护套开裂，索丝腐蚀断裂，锚具腐蚀、疲劳开裂等，并对病害的产生原因进行分析。在此基础上，提出相应的包括设计、建设中的建议，运营和管理阶段的养护维修策略和措施。关键词:斜拉索病害机理养护维修1引言析的基础上，对目前普遍使用的斜拉索进行分斜拉索是斜拉桥的主要承重结构之一，其析，将其主要病害分为以下几个类：安全性直接影响到斜拉桥的安全。九十年代以2.1拉索护套损伤来，我国修建了数以百计的

3、斜拉桥，这些桥梁在各种防护体系类型的斜拉索病害中几乎为我国的经济发展起到了重要作用。然而由于都出现了护套开裂问题。常用的PE防护层损伤我国的拉索材料和技术上的问题，斜拉桥的耐表现为横向开裂、纵向开裂、刮痕、断开、起久性没有得到应有的保证，直接影响到斜拉桥皱，脱层、凹坑、翘皮等，如图1所示。拉索的安全。这使得桥梁养护管理者不得不面对着PE护套损伤原因主要有以下几点：大量的斜拉桥换索问题。本文旨在对我国的斜（1）PE护套长期暴露在空气中，经受着拉桥拉索病害情况进行较详细的调查研究，归紫外线的照射、雨水冲淋、有

4、害气体的腐蚀和纳分类了已有的斜拉索病害现象及产生的原拉伸应力的作用。其中，拉伸应力作用使得PE因。表1给出调研得到的我国一些斜拉桥拉索防腐层的分子间产生间隙，紫外线的照射或有病害的实际情况。害溶剂渗透到间隙中会导致分子间的凝聚力2斜拉索病害及原因分析（分子间的强力结合）降低，引起分子移动，斜拉桥的桥跨结构的重量和桥上承担的活其宏观表现为PE防护材料的老化和龟裂。很多荷载的绝大部分都是通过斜拉索传递到索塔上护套的开裂都是从索的迎光面开始的。此外，的。无论是什么类型的斜拉桥均要求其斜拉索不同的PE粒子材料，其

5、耐环境应力开裂的性能具备良好的抗疲劳性能、耐久性、抗腐蚀性和差异较大。而受种种因素的影响，国内许多工安全性。程拉索所用的PE材料的耐环境应力开裂的性能斜拉索因其材料为钢材，故具有易腐蚀的指标不满足要求，护套在短期使用后便会产生特点。此外，斜拉索在车辆荷载的反复作用下开裂现象。会产生疲劳，而风荷载引起的抖振、颤振以及（2）索体是在无应力状态下成索的，当因雨水顺索流动而形成的雨振等振动现象加大索体工作时，护套随着钢丝伸长而始终处于高了斜拉索疲劳作用的影响，同时会破坏斜拉索应力状态下，在许多工况下还存在着交变拉

6、应的防护体系，加速斜拉索的锈蚀进程。在对国力。因此，长期在高应力状态下工作，PE的分内外多座斜拉桥拉索的病害资料进行收集、分子与分子的结合力逐渐下降，因而导致PE的耐19PRESTRESSTECHNOLOGY《》2011年第3期总第86期表1部分国内桥梁斜拉索病害调查桥名建成时间桥型拉索防护类型病害现象拉索保护层多处开裂、严重处内部双塔双索面竖沥青玛蹄脂、水泥上海新五桥1975钢筋部分锈蚀、车辆过桥时振动幅琴式斜拉桥砂浆度很大。红水河铁双塔竖琴型塔梁固结、防腐涂料、玻璃丝拉索护套有深度裂纹、锚端积有大19

7、81路斜拉桥塔墩分离混凝土斜拉桥布、金属套管护罩量的锈水。部分拉索的套管腐蚀、胀裂；不饱济南黄河1982双塔双索面混铝制套管压水泥浆满、钢丝裸露，钢丝表面镀锌层已大桥凝土斜拉桥不存在，钢丝不同程度锈蚀。镀锌高强钢丝、水泥9号索断索、15号索松弛，部分拉索广州海印1988双塔单索面混浆压浆层、黑色聚乙钢丝锈蚀严重，拉索塔端压灌的水大桥凝土斜拉桥烯套管、环氧玻璃钢泥浆不饱满、不硬化。70%拉索PE护套不同程度损坏，钢广东九江独塔双索面混普通预应力钢丝、1988丝严重锈蚀；个别PE护套中有水流大桥凝土斜拉桥热挤

8、LDPE护套出，两端锚头锈蚀严重；10%的拉索PE护套开裂，部分出现四川犍为岷1990双塔双索面混热挤PE护套锈蚀断丝现象，锚端内有积水，部江斜拉桥凝土斜拉桥分锈斑。索内空穴，锈蚀非常普遍，拉索上上海恒丰独塔单索面混PE护套、压注水泥1987部的锈蚀最为严重；拉索抗拉强度路立交桥凝土斜拉桥浆、彩色玻璃钢平均下降15%。筒内密封环和连接筒锈蚀；部分云南三达地独塔双索面塔墩固结1994黑色PE防护层上、下锚具严重锈蚀；部分锚具钢怒