(南京地鐵運營有限責任公司, 江蘇 南京 210012)
斜拉橋預應力拉索下錨固端防腐整治
谷寒青
(南京地鐵運營有限責任公司, 江蘇 南京 210012)
以某斜拉橋預應力拉索下錨固端防腐整治工程為例,分析論述斜拉橋拉索錨固端銹蝕病害的主要成因,介紹拉索錨固端防腐及拉索減震器病害整治的工程做法,對類似斜拉橋日常管養及病害整治提出針對性建議。
斜拉橋;拉索錨固端;防腐
某斜拉橋為獨塔單索面預應力斜拉橋,斜拉索24根,采用PESFD護套防護,錨具采用冷鑄錨。通過專項檢測發現,部分預應力拉索下錨具防水體系失效,拉索錨固端出現銹蝕等病害,具體為:1)部分拉索防護導管將軍帽密封膠條老化失效,拉索與將軍帽之間開裂形成縫隙;2)部分拉索錨固端及導管內長期積水,錨固端出現銹蝕。3)部分拉索減震器錯位。
病害成因主要如下:1)斜拉索振動、外部自然環境等影響,防護導管將軍帽與拉索PE防護層之間防水膠條老化開裂,形成雨水滲流通路;2)拉索防護導管內無防水填充材料,水汽可直接沿導管直接進入錨固端;3)下錨固端護桶形成積水區,錨具長期浸泡于水中,加劇銹蝕;4)拉索防護導管預埋角度與斜拉索安裝角度不一致,減震器未精準安裝;5)荷載作用下斜拉索振動造成減震器錯位失效。
3.1 整治目標
建立多道有效的拉索與錨固端防水措施,阻止銹蝕發展,修復錯位失效的拉索減震器。采用耐老化性強的防水材料,材料同時具備對鋼材無腐蝕性、耐熱、耐低溫,具備能抵抗拉索振動的彈性,便于清理,不對后期維修及換索造成影響。
3.2 錨固端防護方案選擇
斜拉橋拉索錨固端防護方案對比見表1所列:

表1 防護方案對比分析表
經上述對比,壓注發泡聚氨酯材料與不干性密封膠兩種防護方案均可采用。但考慮現役橋梁施工條件有限,聚氨酯發泡材料不易填充密實,且硬化后不具備足夠應對拉索振動的彈性,易老化失效,后續維養投入較大,故優先選用不干性密封膠防護方案。不干性密封膠具備足夠的變形能力,可以達到在振動環境下膠體材料與拉索及防護導管始終粘接、完全浸潤、充分阻隔水汽,達到拉索錨固端完全防腐的目的。
3.3 減震器調整方案
該橋梁斜拉索減震器主要通過調節減震器螺栓拉桿與頂鐵進行調節,對于由于拉索導管預埋角度原因造成的減震器嚴重錯位,可適當采用鋼墊片形式進行輔助調節。
4.1 錨固端防腐
主要工序依次為:1)下錨固端密封。具體做法為打開錨具護筒并清理錨具銹蝕部位,清理完畢使用丙酮清洗錨具表面后即可進行密封涂膠,涂膠使用刮刀按要求厚度均勻涂布,重點關注錨具各縫隙處涂膠情況,確保建立完整的密封效果。2)拉索導管灌注不干性密封膠。第一步清理導管內壁,使用鋼絲刷清理銹蝕起皮部位,并用空壓機進行吹掃至無明顯雜塵、水汽。第二步灌注膠體,使用涂膠機灌注不干性密封膠,注膠管自導管底部起注,隨著膠體液面上升緩慢提升注膠管,保持管口始終沒入膠體內部,確保注膠的均勻性,注至接近拉索減震器下端時止。3)將軍帽防腐密封。使用角磨機或鋼絲刷清理將軍帽上下合頁銹蝕,清理干凈后分層涂刷環氧富鋅底漆及面漆,合頁接口部位、與拉索PESFD護套接觸部位采用防水嵌縫密封膠粘接,合緊后所有接縫處進行密封膠二次涂布,并進行修整。
4.2 減震器調整
減震器如圖3所示,由減震橡膠、帶槽鋼抱箍、頂鐵、螺栓拉桿四部分構成,分兩個半塊,主要通過調節1、2、3、4四根螺栓拉桿,控制前后頂鐵間距。由于頂鐵處于抱箍帶坡面的刻槽中,隨著間距縮小頂升高度逐步上升,進而與拉索導管內壁充分接觸,起到減震器固定限位作用。特殊情況下,如導管預埋角度與拉索角度偏差較大,導致頂鐵調節量不足,可在頂鐵與導管內壁之間嵌塞鋼墊片,墊片厚度依現場需求定制,頂緊為止。

圖3拉索減震器構成與調整示意圖
通過對該斜拉橋拉索下錨固端的綜合整治,構建了綜合全面的防腐體系。完成后持續檢查驗證,防腐體系完整有效、導管內不干性密封膠性狀穩定。通過該工程案列,對斜拉橋錨端防腐整治提出三點建議:
(1)斜拉橋建設期,應考慮銹蝕病害影響,建立完整有效、耐久性好的拉索錨固端防腐體系,同時精準預埋拉索導管,防止拉索減震器過早錯位失效。
(2)斜拉橋運營后,應嚴格根據養護規范規定的檢測周期,做好斜拉橋拉索體系的檢測及維護,發現病害及時處理。
(3)不干性密封膠在斜拉橋拉索錨固端防腐整治中可有效應用,但鑒于應用案例有限,防腐效果及耐久性需及時跟進檢查。
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