獵德大橋吊索下錨頭防水防腐技術研究

■周庠天，龍 躍，陸紹輝 ■柳州歐維姆機械股份有限公司，廣西 柳州 545006

1 工程概況

獵德大橋主橋為獨塔雙索面懸索橋，2009 建成通車，長480m，跨徑布置47 米+167 米+219 米+47 米，大橋塔身造型獨特，呈貝殼狀三維曲面，主跨跨徑219m，全橋吊索采用鋼絲繩拉索結構，共有吊索224根，分2 種規格，分別為φ64mm 鋼絲繩吊索16 對，錨具64 套，φ48mm鋼絲繩吊索40 對，錨具160 套。獵德大橋圖片見圖1。

圖1 獵德大橋

2 吊索下錨頭部位病害

根據獵德大橋養護檢查記錄及現場勘察的情況，吊索下端進水嚴重，原因是吊索采用鋼絲繩作為承載構件，由于鋼絲繩與防水罩之間存在縫隙，見圖2，雨水從縫隙中進入索導管，吸附在索導管內部的泡沫中，多余的水往下流，從索導管與墊板的縫隙中流出，沿著梁壁往下流，防腐油脂由于長期被水浸泡，發生乳化變質，一部分隨著水流出，吸附灰塵后呈黑色，見圖3，下錨頭保護罩內有較多的積水。

圖2 吊索

圖3 下錨頭部位

根據同類工程的經驗，吊索下端大量進水、積水，將嚴重影響吊索構件的防腐性能，極易出現腐蝕損傷，給吊索的壽命、承載力乃至橋梁的安全帶來危害。鋼絲繩由多股鋼絲編織而成，存在天然的縫隙，這種縫隙使吊索表面呈不規則的形狀，因此防水罩很難適應這種形狀，從而起到密封的作用。一般的橡膠構件容易老化失去彈性，加上橋梁長期處于荷載振動下，防水的問題變得更難于解決。

3 防水防腐技術研究

3.1 室內試驗

根據獵德大橋的技術資料及現場考察的情況，進水的可能部位較多，原因較為復雜。為了制定一個較為經濟合理的治理方案，確保防水性能的有效性及耐久性，在試驗室進行模擬試驗研究防水工藝。模擬吊索的實際構造，進行防水試驗，并根據試驗結果，在不改變原結構或盡量減小對原結構影響的前提下，研究確定治理方案。在實驗室內分別進行了如下兩個試驗。

試驗1:如圖4 所示，先灌注聚硫防腐密封膠，待密封膠凝結后灌注非硫化不干性防腐密封膠，加入自來水，24 小后觀察水面有無沉降。

試驗2:如圖5 所示，先灌注聚硫防腐密封膠，待密封膠凝結后壓注非硫化不干性防腐密封膠，再次灌注聚硫防腐密封膠，并在表面灌注自來水，24 小時后觀察機構內部水汽。

圖4 試驗一試驗照片

圖5 試驗二試驗照片

試驗一結果:24 小時后水面無明顯沉降，紙殼沒有水滴痕跡，可推論聚硫防腐密封膠及非硫化不干性防腐密封膠能有效的隔絕外界雨水等沿鋼絲繩表面螺旋絲流至錨頭，腐蝕錨頭。

試驗二結果:24 小時后，切斷鋼保護筒截面，截面用紙巾擦拭，并無水汽痕跡，以多種防腐密封膠的方式對鋼絲繩拉索自由段形成保護，隔絕外界雨水等沿鋼絲繩表面螺旋絲流至錨頭，腐蝕錨頭。

綜合試驗一和試驗二，結果表明針對該項目研究配制的聚硫防腐密封膠和非硫化不干性防腐密封膠，符合獵德大橋工況要求，適用于獵德大橋下端防水治理的密封要求，密封材料性能試驗達到耐久性要求。

3.2 現場試驗

經過研究，進行了針對性的防水結構設計，采用三段式防水結構，全方位封閉鋼絲繩間隙，在工廠試驗室進行模擬試驗，現場防水試驗見圖6。為謹慎起見，為確保防水的效果，決定在現場對兩組吊索(共8根)進行防水試驗，以驗證其效果，再推廣至全橋進行防水治理。

圖6 現場防水試驗圖

兩組吊索的防水治理試驗于2013 年6 月份進行，經過6 個多月時間后，于2013 年12 月12 日進行了效果檢查。

(1)橋面的防水結構表觀情況良好，無開脫、破損，粘結牢固，嚴絲合縫。

(2)梁壁干爽，以手擦拭沒有潮濕，表明沒有水從索導管和墊板之間流出。錨頭保護罩內仍有少量積水，原因是做防水試驗前沒有對索導管內部進行除水干燥，原來積存在內部的水分慢慢滲下來積存。6月份做防水治理時，曾經打開保護罩清理積水，當時水量較大，工人的衣服都被淋濕了，兩相對比，證明防水結構有效。

為了進行對比，特意檢查了沒有安裝防水結構的2#索下端錨頭，下錨頭的油脂上有大量的水，不停往下滴，梁壁的印痕潮濕，吸附大量水滴。

綜合研究以及實橋試驗的情況來看，原定的防水治理方案合理有效，可對全橋吊索下端進行維護，以解決進水的問題。

4 現場實施

為了解決吊索下端的防水防腐問題，基于實驗室和現場的防水試驗，在獵德大橋現場進行如下維護:(1)采用真空負壓輔助技術將內部積水及變質油脂清除;(2)拆除舊防水罩，清理索導管內發泡材料;(3)索導管內部灌注新型防腐填充材料;(4)安裝新型不銹鋼防水罩;(5)安裝新型防水密封結構;(6)下錨頭保護罩內涂刷新防腐油脂，并制定了后期跟蹤檢查與維護計劃。

5 結語

針對獵德大橋吊索和下錨頭的特點，采用新的密封防水結構，對吊索進行防水的室內和現場試驗，取得了良好效果，基于防水試驗的結果，對獵德大橋采取了科學、合理的維護措施，最后推廣至獵德大橋全橋吊索下錨頭的防水防腐維護，可為國內同類型橋梁提供參考和借鑒。

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