浅谈斜拉索PE护套的维修

张晓东

(辽宁大通公路工程有限公司)

浅谈斜拉索PE护套的维修

张晓东

(辽宁大通公路工程有限公司)

主要介绍斜拉索护套病害情况，分析斜拉索护套开裂的原因，掌握斜拉索PE护套开裂的维修工艺。

斜拉索;护套;开裂;维修

1 斜拉索的构造

辽河大桥共112根斜拉索，拉索采用扇形布置，梁上拉索锚固点横向间距30.94 m，斜拉索在主梁上的标准索距为15.0 m。第一对拉索至塔梁交叉点为17.7 m。拉索规格按A14～A1，H14～H1顺序分别为211丝4根，187丝3根，151丝3根，121丝3根，151丝1根。拉索最长237.662 m，最短72.935 m。

辽河大桥斜拉索采用的是中铁大桥(郑州)缆索有限公司生产的双层HDPE护套的镀锌平行钢丝拉索体系，钢丝为7 mm镀锌高强度、低松驰钢丝，抗拉标准强度为1 670 MPa，钢丝束外缠绕保护带，护套采用双层，内层为黑色高密度聚乙烯，外层为彩色高密度聚乙烯。钢丝排列整齐密实，同心绞合，左旋。扭绞后的裸索外加缠包带，带宽30～40 mm，单层重叠宽度应不小于带宽的1/3，双层缠包。缠包带采用高强度复合带。在缠包带的钢丝束外挤包高密度聚乙烯护套两层(黑色和彩色)，双层护套一次成型，成型后的拉索表面光滑平整，护套厚度偏差小于±1 mm。

2 斜拉索检查

养护工作人员对全桥112根斜拉索进行了全面检查，确定斜拉索PE护套破损类型、破损位置、破损长度及破损程度，做好斜拉索PE护套病害检查记录。从检查结果可以看出，个别斜拉索护套存在开裂破损情况，有一处开裂破损的较为严重，同时养护人员也对大桥进行了多项专项检测，为保证桥梁正常使用，及时消除交通安全隐患，避免严重后果发生，故对斜拉索护套开裂破损处进行专项维修。

3 斜拉索PE护套开裂原因分析

3.1 人为因素的影响

斜拉索施工涉及的工序较为繁杂，具体有运输、存放、卷盘、展开、拖索、吊装、牵引、锚固、张拉及调整等，而斜拉索的PE护套保护层为柔性聚合物，在运输、挂索、张拉等施工中，斜拉索会不可避免地受到不同程度的损伤。在这次检查中发现的LNA4号斜拉索护套开裂就是当时施工时，由于在张拉过程中护套外层的保护层被牵引机具直接拉住，导致PE护套被拉裂，施工方当时修补过，后期经过这两年的运行，发现在原来修补过的地方又出现了开裂痕迹。

3.2 检修机具的影响

在拉索检测过程中，沿拉索移动的检测小车摩擦挤压拉索，导致拉索护套局部损伤。

3.3 活载的影响

由于车辆、行人、风、雨等活载的作用，拉索应力变化大，索梁振动加剧，拉索伸长量也发生往复性的变化，这种往复变化将使得PE材料出现疲劳、开裂，破坏防护系统的整体性。

3.4 意外事故

桥上发生火灾或爆炸等高温引起斜拉索护套烧伤，使其力学性能下降，交通事故中失控车辆冲撞斜拉索使斜拉索护套开裂损伤。

3.5 温度的影响

东北地区一年四季温差的变化较为明显，组成拉索材料的钢材、PE护套等，其线膨胀系数相差较大，不能同步伸缩，导致拉索的护套出现微裂缝，在外界环境因素的侵蚀下，加速了拉索的老化与损坏。

4 斜拉索PE护套维修

4.1 维修材料

(1)白色高密度聚乙烯护层料(PE)，直接暴露在自然环境下，除经受南方地区的高温、北方地区的严寒外，还能经受空气中各种有害气体的侵蚀，具有较高的耐侯性、耐腐蚀性和耐光性等抗老化能力。

(2)聚氯乙烯缠包带(PVF)，具有足够的拉力强度和韧性，对钢丝无腐蚀作用，其pH值在6.5～8.5范围内，其抗拉强度≥1 200 N，伸长率≥2.5 N，属中性材质。

4.2 维修工具

使用的工具有细木锉、钳子、螺丝刀，塑料焊接用热风塑焊枪、电烙铁、焊枪功率在300 W以上，热熔夹具(自制)、电子温度调节器、温度计(量程为300℃)、角磨机、树脂磨片、美工刀、220 V电源等。

4.3 维修工艺

(1)局部缺陷的修补方法

对于斜拉索PE护套表面小面积局部的划伤，深度在3 mm以下的地方，用美工刀修整缺陷部位，并剖割成坡形，将相同的PE原料放在修补区上，覆盖破损处，用钳子或螺丝刀固定好，然后用热风速焊枪连续焊好，再用角磨机进行表面打磨处理，使损坏处恢复原有的护层厚度，并使斜拉索表面基本恢复原有平整状态。注意塑料焊枪热风温度不要太高，以免修补处烧焦。

(2)大接头的修补方法

对于比较深、范围较大的，修复面积大于10 cm2，深度在3 mm以上的损伤处，采用加热套管进行护套修复，要求补丁方正规则、美观。修复工艺相对复杂，要求修复人具备较高的技术水平。具体操作步骤如下:

①修补前，要把护套破损处周围的污秽用麻布擦干净，确保修补时不影响护套之间的粘连。

②用美工刀剥开斜拉索护套开裂破损部位，去掉破损的护套，检查拉索钢丝干湿情况，是否从开裂破损处进水，如果进水，要做烘干处理，并对钢丝表面进行除锈防腐处理，再进行修补。

③用聚氯乙烯缠包带(PVF)对钢丝表面进行双层缠包。

④将相同的PE原料填充在受损部位，然后用加热套管使PE原料热熔补充在损坏的拉索缺口上。斜拉索修补过程中，操作时要注意加热温度，既不能因温度不足而产生夹生现象，更不容许因温度过高而发生材料炭化，修复表面不允许出现气泡。用电子温度调节器控制温度，一般控制在180℃左右。

⑤热熔完成，待冷却后，用角磨机对护套表面进行打磨处理，恢复原有的护层厚度，并使斜拉索表面基本恢复原有平整度。

5 结束语

在长年的运行中，斜拉索护套表面开裂破损现象是普遍存在的，损伤轻微的只伤及了护套，如何修补能保证质量，而且修补时间短日益成为养护工者普遍关心的问题。拉索护套修补技术投入小，在现场的恶劣条件下又容易实现，因此护套的修补技术及质量日益成为大桥管理者关心的问题。这就需要对斜拉桥进行系统的、科学的养护，要加强日常管理，发现病害及时处理，保证其在最佳状态下运行，延长其使用寿命，发挥最大经济效益。

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1008-3383(2014)03-0098-01

2014-01-11