斜拉鎖橋常見拉索的病害及處理新方案
2017-12-04
斜拉鎖橋常見拉索的病害及處理新方案�！局曛尥耆萍�-新型橋梁拉索錨具防腐裝置-專業(yè)制造商/免費解決方案 服務(wù)電話：0731-22373206 QQ:411395613】近40年來，我國已成功建成斜拉橋100余座，在世界上領(lǐng)先很多國家。在跨徑為200m~600m范圍內(nèi)，斜拉橋是較具競爭力的橋型。但使用幾年后，隨之而來的因各種原因進(jìn)行的換索工程費用占橋梁原造價的一半以上。目前國內(nèi)大部分非新建斜拉橋基本都經(jīng)歷了換索。那么，新建斜拉橋如何提高斜拉索使用時效與降低換索難度，成為關(guān)注重點。下面就斜拉橋拉索為對象，分析斜拉索索體的主要受損原因與改善措施。
斜拉鎖橋常見拉索防水防腐處理新方案
斜拉索病害及原因分析
斜拉橋的橋跨結(jié)構(gòu)的重量和橋上承擔(dān)的活荷載的絕大部分都是通過斜拉索傳遞到索塔上的。無論是什么類型的斜拉橋均要求其斜拉索具備良好的抗疲勞性能、耐久性、抗腐蝕性和安全性。 對目前普遍使用的斜拉索進(jìn)行分析，歸納其主要病害主要有以下幾類：
1.斜拉索設(shè)計不足
1)有些設(shè)計沒有在拉索上下索道內(nèi)填充密封材料或者是使用的填充的材料容易老化開裂，導(dǎo)致索道內(nèi)部積水，更有甚者在拉索下錨具墊板處沒有設(shè)置泄水槽，造成索道內(nèi)部在沒有張拉索道時就開始有積水，從而導(dǎo)致筒內(nèi)密封環(huán)、連接筒以及錨板、鋼絲鐓頭的銹蝕。
2)有些拉索設(shè)計沒有選用能夠使用長久的新型高強(qiáng)抗腐蝕的材料，而是選用了一些強(qiáng)度、防水防腐能力較低的普通鋼筋。
2.施工質(zhì)量不高
1)施工時上、下錨具封蓋固定不牢，錨杯內(nèi)黃油填充不實，有的甚至忘記填充，尤其是上錨具，使得雨水很容易進(jìn)入錨板，而錨具因其構(gòu)造特征，水分易進(jìn)難出，容易被侵蝕，且錨具的布置不易于檢測，出現(xiàn)了問題一般難以被及時發(fā)現(xiàn)。錨杯的構(gòu)造使得水汽易進(jìn)難出，容易引起斜拉索的銹蝕。錨具的銹蝕會導(dǎo)致錨端部位斜拉索的腐蝕。斜拉索在錨具連接筒的末端因荷載作用下的變形以及斜拉索自身的振動等常承受反復(fù)的彎折作用，疲勞作用明顯。
2)斜拉橋拉索灌漿過程中施工單位沒有注意氣溫對施工的影響，在高溫情況下進(jìn)行了灌漿，而當(dāng)出現(xiàn)暫時低溫時，造成聚乙烯管破裂，拉索產(chǎn)生多處裂縫，從而使得水可以進(jìn)入腐蝕拉索。
3)施工懸掛拉索時沒有張拉達(dá)到預(yù)先規(guī)定的力，使得拉索出現(xiàn)松弛，由于松弛，拉索無法維持原有的應(yīng)力水平，使防護(hù)體系的各個部分趨向于獨立變化。防護(hù)體系的各部分(聚乙烯套管、水泥砂漿、鋼管等)由于無法變形一致，從而在套管內(nèi)和混凝土外表面之間產(chǎn)生一系列的縫隙，在在管內(nèi)混凝土收縮影響下，會發(fā)展成常規(guī)裂縫，鹽分和其它化學(xué)物質(zhì)就能乘虛而入，侵蝕鋼絲。
4)施工時對索體的保護(hù)措施普遍不夠，施工過程中索體的損傷時有發(fā)生。拉索安裝過程中，由于拉索與孔道的方向很難對準(zhǔn)，從而導(dǎo)致拉索在進(jìn)入孔道的過程中會經(jīng)常出現(xiàn)違規(guī)操作。如有時會出現(xiàn)牽引機(jī)拉住拉索一頭強(qiáng)行向孔道中輸送，這個過程中PE護(hù)套和導(dǎo)管很容易發(fā)生摩擦，導(dǎo)管的尖銳處就很有可能會劃傷了PE護(hù)套，從而在這里形成防腐體系的薄弱層。有時甚至?xí)霈F(xiàn)牽引機(jī)直接拉住拉索PE護(hù)套的情況。拉索施工時對PE護(hù)套造成的刻痕和劃傷，將會導(dǎo)致拉索在運營后不久就開裂。在施工過程中拉索PE護(hù)套由于施工時的碰撞導(dǎo)致PE護(hù)套出現(xiàn)刻痕、破裂，并且對破裂部分現(xiàn)場修補(bǔ)能力有限，使得拉索耐久性降低，護(hù)套破損會使得拉索裸露在大氣中容易被雨水侵蝕。
橋梁斜拉索密防水封堵新方案
梁端索導(dǎo)管部位采取新型拉索密封系統(tǒng)防護(hù)措施：防雨罩+(預(yù)埋鋼管出口處安裝新型拉索密封系統(tǒng))，在錨具端采用在錨具表面涂覆防腐油脂+錨具防護(hù)罩(從上而下)。與索體 PE 結(jié)合處采用硅膠+橡膠密封圈密封處理。
1.建議梁端索導(dǎo)管增設(shè)新型拉索密封系統(tǒng)
新型拉索密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下：
2. 新型拉索密封系統(tǒng)的組成
高強(qiáng)度鋁合金氣囊密封系統(tǒng)(新型拉索密封系統(tǒng))主要由高強(qiáng)度鋁合金氣囊、過渡密封橡膠圈、聚氨酯密封膠和粘彈體防腐膠帶組成，是株洲市完全科技有限公司自主研發(fā)的新型斜拉索索體與預(yù)埋導(dǎo)管結(jié)合處的密封技術(shù)。
3. 新型拉索密封系統(tǒng)的工作原理
新型密封技術(shù)是利用充滿壓力氣體的高強(qiáng)度鋁合金氣囊對索體和預(yù)埋導(dǎo)管壁施加壓力，形成阻斷隔離層，防止雨水及空氣進(jìn)入預(yù)埋導(dǎo)管內(nèi)，起到完全密封的作用。將斜拉索索體與預(yù)埋導(dǎo)管結(jié)合處的密封形式由接觸密封或粘結(jié)密封改為壓力密封。新型拉索密封系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖：
新型拉索密封體系結(jié)構(gòu)示意圖
預(yù)埋鋼管出口處安裝新型拉索密封系統(tǒng)照片
4. 新型拉索密封系統(tǒng)相關(guān)專利
在開發(fā)新型拉索密封系統(tǒng)和使用過程中對相關(guān)產(chǎn)品及技術(shù)申報了相關(guān)的專利，進(jìn)行技術(shù)鑒定，申報了國家級工法。專利證書見后附件。
5.新型拉索密封系統(tǒng)的特點
a.新型拉索密封系統(tǒng)采用壓力密封，可以自適應(yīng)索體在索導(dǎo)管位置的各種偏心、振動。氣囊和索體、導(dǎo)管內(nèi)壁之間緊密貼合，可以滿足斜拉索彎曲振動等惡劣工況下的密封，結(jié)合原有的密封措施，可以真正確保復(fù)雜工作條件下的有效密封。
b. 設(shè)計系列化的過渡橡膠裝置，解決斜拉索在預(yù)埋鋼管與索體間間隙過大的問題，同時解決斜拉索在預(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)。以下為偏心矯正原理圖。
c.適應(yīng)環(huán)境能力強(qiáng)，溫度環(huán)境(-30℃~50℃);安裝快速、便捷(一套裝備安裝僅需約 10~15 分鐘);使用壽命長(保證10年使用壽命)。
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