斜拉桥拉索锚头内部环境治理关键技术及应用

0前言
斜拉桥是大跨桥梁的主要结构体系之一,它具有跨越能力强,经济性能好的优势,因而在国内外得到了较大规模的应用。而斜拉索作为斜拉桥的重要受力部件,对桥梁的安全性和耐久性起着重要作用。对于跨海大桥所处的环境中盐分较高,而斜拉索一般都布置在梁体外部,直接暴露于外部环境中,因而极易产生腐蚀。实践中发现,斜拉索锚头尤其是下锚头的防腐防护,与斜拉索高强钢丝的防腐防护同样重要。由于下护筒易于积水,导致钢丝与锚杯的连接部位的连接筒、橡胶密封圈等浸在水中,加之斜拉索振动、橡胶密封圈老化或其他如施工原因造成的密封不严密,积水极易渗入连接筒内,对该部位高强钢丝造成锈蚀。现阶段,高强钢丝的防腐材料、工艺已日趋成熟,因而锚头防腐的问题将更加突出。只有解决了斜拉索锚头防腐问题,才能确保斜拉索的安全使用,进而保证桥梁的安全性和耐久性。
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斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术
1.1斜拉索PE 护套维护
斜拉索的安装需经过较为复杂的施工过程,包括运输、卷盘、展开、拖索、吊装、牵引、锚固和张拉等步骤[1]。而斜拉索的PE 护套为柔性聚合物,在施工过程中极易受到损伤,出现开裂等对斜拉索耐久性产生不利影响的病害。因此,对于斜拉索PE 护套的检测和维护极为重要。
为此,东南大学联合柳州OVM 公司和江西赣粤高速公路有限公司在斜拉索PE 护套维护方面通过探索和试验,建立了一整套的针对不同损伤程度采取相应的修复技术方案。(1)针对PE 护套轻微磨损、护套开裂(轻微破损状态,未伤及内层PE)的损伤,需认真清洗伤口,用专用焊用相同的原料覆盖并焊接,加热直到两者融化并融合,断电使PE 自然冷却;用磨光机对修补表面进行打磨处理,使损坏处的PE 层回复到原有厚度,PE 表面恢复原有平整状态。(2)针对轻微磨损、护套开裂(严重破损状态,伤及内层PE,可能有雨水渗入钢丝)的损伤,需要认真清洗伤口;剥去索外面的PE 管,用高压热风对钢丝进行干燥处理清除钢丝上的油污及锈蚀;采用和原索PE 相同的PE 块,至于破损处,安装专用夹具,通电进行加热→保温→降温,断电后卸下专
项目名称:江西省交通运输厅科技项目“鄱阳湖大桥斜拉索耐久性提升与管养技术研究”(项目编号2015H0031)作者简介:吁新华(1983-),男,江西南昌人,工学博士,高级工程师,主要从事道路桥梁工程工作。
摘要:拉索是斜拉桥的重要受力构件,拉索的安全和维护对于斜拉桥的整体安全和使用寿命具
有极其重要的影响。本文主要介绍了斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术,包括斜拉索PE 护套维护和下锚头除湿防腐治理,并介绍了斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术在鄱阳湖
大桥拉索体系中的成功应用。本文提出的斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术对今后斜拉桥拉
索体系的维护具有较高的参考价值。
关键词:斜拉桥;拉索体系;鄱阳湖大桥;锚头内部环境治理;防腐
斜拉桥拉索锚头内部环境治理关键技术及应用
吁新华1,蔡裕1,周庠天2,李兴华3,吴刚3
(1.江西赣粤高速公路股份有限公司,江西南昌330025)(2.柳州欧维姆机械股份有限公司,广西柳州545006)
建设档案管理(3.东南大学土木工程学院,江苏南京211189)
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用夹具;用磨光机对修补表面进行打磨处理,使损坏的PE 层恢复到原有厚度,PE 表面恢复原有平整状态。(3)针对老化微裂缝的损伤,需要认真清洗伤口,打磨清除老化微裂缝;利用施工吊篮,采用PVF 带将索体裂纹处局部缠包,上下层之间搭接50%,要求搭接均匀,接缝完全融合,达到密封防水的要求;采用专用设备半自动化作业以保证质量和效率。系杆用手工缠包,要求熟练操作人员进行施工。
对于拉索上检测有损伤的部位,采用PVF 带进行缠包。为了保证拉索维护工程的质量,缠包PVF 带采用人工作业,具体流程如下:(1)清除灰尘:用3#砂纸打磨清除聚乙稀套管外壁的粉化层和污染
层,用干净干燥的白布擦拭表面无污迹。(2)清洗:用丙酮化学清洗剂对聚乙稀套管表面进行二次擦拭清洗,进一步除去表面残留的粉化微粒及污染微
粒,确保表面清洁度。(3)PVF 缠包:PVF 带有多种颜可以选择,材料准备时选择与拉索PE 护套颜一样或相近颜的PVF 带,提升挂篮至合适位置,安装手工缠绕工装并进行调试。根据缠绕索径、PVF 保护带宽、搭接率(50%),调整PVF 保护带出带角度,两边出带角保持一致。PVF 保护带缠绕方向由上往下方法进行。一般以50%重叠率进行缠绕,具体要求如下:①在拉索表面缠绕PVF 应使之与拉索紧密贴紧;②PVF 缠绕应保持一定的张力,使其有轻微的伸张,相邻的缠绕叠层取50%;③当一卷带材绕完,保持PVF 带的张力,并用粘结胶带将PVF 带的末端固定好。缠绕新卷带时,需有一个“2”字形的叠层,“2”字形的叠层开口方向向下,新卷缠绕至第3卷后可取掉固定联接点的粘结胶带。
表1PVF 保护带参数
双层PVF 检测标准
检测项目单位
2010年安徽高考作文
单层PVF 125±5%25~50
ASTM D882ASTM D882ASTM D1876ASTM D1876渗透压力
胶带厚度胶带宽度拉伸强度断裂伸长率≥粘合强度(HDPE)≥粘合强度(PVF)≥使用温度范围PVF 颜
μm mm Kg/100mm
%N/100mm N/100mm -40℃至90℃
PVF 有多种颜可供选择
100±5%根据客户需求
20~25
904530
1.2下锚头除湿防腐治理
下锚头除湿防腐治理主要步骤包括:拆除预埋管上部防水罩;拆除内减振装置;使用专用工具清理预埋管内的发泡剂;使用工业热风机,对预埋管
内部进行干燥;使用注油机,灌注防腐油脂,灌注高度超过密封筒上端面10cm;安装内减振装置;安装防水罩,用热缩带缠包,进行密封处理;施工完毕后重复上述步骤进行下一根拉索的治理。下锚头除湿防腐治理关键技术主要有预埋管
巢湖学院学报
干燥和减振装置更换或补装[2-3]。
针对预埋管干燥,通过使用热风干燥技术对潮
湿的预埋管进行干燥,主要设备是工业热风机,首先安装固定好热风机,做好机器设备调试工作,进行工艺试验,然后确定设备运行参数,及相关控制参数,把热风软管送到清理干净的预埋管底部,从下向上进行热风干燥,工业热风机见图1。
司法公信力
图1工业热风机
针对减振装置更换或补装,将结合预埋管除湿防腐治理工程的相关工艺流程进行,在预埋管内灌注完防腐油脂之后实施,具体工艺步骤如下:灌注完防腐油脂后,对内减振装置安装区段的预埋管内表面进行除锈,将预埋管内表面和索体外表面用丙酮仔细清洗干净;根据索体编号,选择对应规格的
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内减振装置,进行外观检查,并用丙酮清洗其表面;用手拉葫芦对斜拉索进行横向调节,使斜拉索尽可能与预埋管同轴;安装内减振装置,观察位置及深度,确保安装到位,拆除葫芦;将专用密封材料填充在减振器与索体、预埋管间缝隙中;待密封材料凝固成弹性体后,安装完成。
施工工艺应严格按照实验室工艺进行;对内减振装置安装区段的预埋管内表面进行除锈,肉眼观测安装区段的预埋管呈金属光泽,无锈迹、无油污;对内减振装置安装区段的预埋管内表面和索体外表面用丙酮仔细清洗干净,肉眼观测无污垢,无残留;减振装置无破损,且安装到指定位置;填充在减振器与索体、预埋管间缝隙中的专用密封材料,肉眼观测无流淌,无滴落,呈弹性体。
2拉索体系锚头内部环境治理关
键技术在鄱阳湖大桥中的应用
鄱阳湖大桥,是国家高速G56杭瑞高速线上的一座特大斜拉桥,横跨于江西省九江市湖口县的鄱阳湖入长江的湖面上(鄱阳湖口),南侧是鄱阳湖,北侧是长江。鄱阳湖大桥为双塔双索面砼斜拉桥,始建于1997年11月,2000年11月竣工。桥梁全长3799m,主桥长646m,采用挂篮悬浇法施工,主桥为
双塔双索面扇形密索砼斜拉桥,采用半漂浮体系,扁平双肋式主梁,全桥共有152根拉索,采用热挤HDPE 护套高强钢丝拉索,外层挤裹桔红聚胺脂外套,拉索锚具采用冷铸锚具,东塔每索面设16对,西塔每索面设22对。鄱阳湖大桥主桥实景如图2,拉索下锚头结构示意图如图3所示。本次施工在该桥湖口岸上、下游各一根次长索的锚头内部环境治理上进行了成功的应用,如图4所示
图2
鄱阳湖大桥实景
图3
拉索下锚头结构示意图
图4锚头防腐处理示意图
3结语
本文主要介绍了斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术,包括斜拉索PE 护套维护和下锚头除湿防腐治理。斜拉索下锚头内部环境治理是拉索性能提升与管养技术的一部分,对提高大桥的使用寿命有着重要的意义。通过在鄱阳湖大桥拉索体系中的成功应用,证明了本文提出的斜拉桥拉索体系锚头内部环境治理关键技术对今后斜拉桥拉索体系的维护具有较高的参考价值。
参考文献:校外教育网
[1]张晓东.浅谈斜拉索PE 护套的维修[J].黑龙江交通科技,2014,37(3):98.
[2]蔡裕,周庠天,陆绍辉.斜拉索下锚头病害成因及其治理技
术研究[J].山西建筑,2016,(19):169-171.[3]叶觉明.桥梁斜拉索的锚端防护[J].腐蚀与防护,2007,28
(2):99-101.
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