斜拉橋梁下錨頭及導(dǎo)管病害檢測(cè)及改良
2021-01-06
斜拉索橋梁結(jié)構(gòu)一般處于野外環(huán)境，受風(fēng)、雨、雪、腐蝕性大氣等因素直接影響，對(duì)結(jié)構(gòu)有著較高的耐腐蝕和耐久性性要求。
2012年在給某立交斜拉橋梁定期檢測(cè)中，發(fā)現(xiàn)斜拉橋中央分隔帶凹槽內(nèi)的聚氨酯發(fā)泡沫失效，下導(dǎo)管表面銹蝕，斜拉索錨頭滲水嚴(yán)重，錨固端防腐密封系統(tǒng)功能喪失，斜拉索受力狀態(tài)產(chǎn)生了嚴(yán)重的退化。
現(xiàn)狀調(diào)查情況分析
(1)錨固端下導(dǎo)管外部：下導(dǎo)管外部聚氨酯發(fā)泡沫失效，聚氨酯發(fā)泡材料蓄水嚴(yán)重，積水深 15cm左右。由于下導(dǎo)管鋼管道被蓄水發(fā)泡材料所包裹，導(dǎo)致鋼管道表層油漆性能退化，起皮失效，造成底漆外露，且表面銹蝕面積達(dá)20%。
(2)錨固端下導(dǎo)管內(nèi)部：絕大部分導(dǎo)管護(hù)罩下方存有積水;減震器部分表面有輕微銹蝕痕跡，個(gè)別減震器縱向下滑;導(dǎo)管內(nèi)部填充物浸水嚴(yán)重、腐蝕變質(zhì);部分下導(dǎo)管內(nèi)壁表面銹蝕。
(3)部分下錨箱的錨頭周圍：存在水流沿錨箱壁流淌痕跡，錨杯內(nèi)部沿定位板邊緣有水狀液體流出，痕跡處表層油漆退化、失效，部分位置露出底漆，錨箱壁銹蝕，錨箱頂部也存在表層油漆起皮、內(nèi)壁銹蝕現(xiàn)象。
通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，斜拉橋梁下錨頭滲水產(chǎn)生的原因分析如下：
材料方面：在10度以下，其發(fā)泡率降低，因此使用時(shí)明顯受到季節(jié)的制約;發(fā)泡成型速度快，很難達(dá)到密實(shí)、平整，閉水性能較差且影響排水速度;正常情況下，封閉率達(dá)95%，老化后易透水，后期維護(hù)困難;橋梁在使用過程中，纜索系統(tǒng)受到恒載及動(dòng)載的影響會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)，位于下導(dǎo)管上部的聚氨酯發(fā)泡材料在拉鎖的不斷震動(dòng)中老化破裂，雨水沿縫隙進(jìn)入導(dǎo)管，致使錨杯錨頭出現(xiàn)銹蝕;由于橋梁結(jié)構(gòu)處于野外環(huán)境，聚氨酯發(fā)泡材料長(zhǎng)期受到紫外線照射后，容易變質(zhì)、開裂，孔隙率變大，易進(jìn)水，達(dá)不到密封效果。
安裝新型拉索導(dǎo)管密封系統(tǒng)
為了從根本上解決錨固端防護(hù)問題，確保錨頭部位無滲水、濕氣等腐蝕介質(zhì)進(jìn)入，同時(shí)也不至于過多的提高防護(hù)成本，通過分析，確定如下方案：
采用防雨罩+索導(dǎo)管出口處安裝新型拉索密封系統(tǒng)，與索體PE結(jié)合處采用硅膠+密封圈處理。
索導(dǎo)管出口新型密封系統(tǒng)示意：
其中，株洲市完全科技有限公司自主研發(fā)的新型拉索導(dǎo)管密封系統(tǒng)，主要是由密封氣囊、變徑密封襯套、防腐密封膠組成。三部分相輔相成，能承受重載通過橋面時(shí)拉索出現(xiàn)的低頻震動(dòng)與擠壓變形，可以真正確保復(fù)雜工作條件下的有效密封。
防腐密封材料性能及實(shí)驗(yàn)
1、系列化設(shè)計(jì)的變徑膠圈，解決拉索與預(yù)埋鋼管間間隙過大的問題，同時(shí)解決拉索在預(yù)埋鋼管內(nèi)偏心的問題，使新型密封裝置的通用性、適用性更強(qiáng)。
2、適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，適應(yīng)溫度環(huán)境(-15℃~60℃)。
3、安裝快速、便捷，不需要水電條件支持，不需要大型施工機(jī)械設(shè)備支持，單人15-30分鐘即可完成。施工占地小，非常適合通車狀態(tài)下的橋梁維護(hù)施工。
4、系統(tǒng)組件耐候性好，能承受酸堿污水浸泡不出現(xiàn)老化降解，使用壽命長(zhǎng)達(dá)20年。
5、密封氣囊主體采用高分子金屬復(fù)合材料，完全防水不滲漏，抗壓、耐腐蝕性能好。能在索導(dǎo)管與索體間形成一個(gè)隔水無滲漏的柔性密封環(huán)。填充緊實(shí)度高，徹底隔絕水、空氣的流動(dòng)，真正滴水不漏。
6、檢測(cè)維護(hù)需要放開鋼套管口時(shí)，5分鐘可完成密封氣囊的拆卸，完整取出。不會(huì)對(duì)拉索表面PE護(hù)套及索導(dǎo)管內(nèi)壁造成損傷。
結(jié)束語：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，錨頭導(dǎo)管用新型拉索導(dǎo)管密封系統(tǒng)符合施工和設(shè)計(jì)要求，提高錨固端防腐密封質(zhì)量和橋梁技術(shù)狀況等級(jí)，延長(zhǎng)了錨固端防腐密封的使用壽命，能達(dá)到零點(diǎn)斜拉橋錨頭密封防腐的預(yù)期效果。
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