大跨径悬索桥主缆防腐蚀技术的研究

2021-01-07陈勃

黑龙江交通科技 2021年1期

陈勃

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

1 大跨径悬索桥主缆防腐蚀环境分析

与其他结构桥梁相比，大跨径悬索桥在实际运行期间所承受的环境更为恶劣。地区大气污染情况严重，空气中的氯化钠与氯化镁等颗粒均会使主缆受到腐蚀，导致主缆发生化学腐蚀与电化学腐蚀的反应。因此在研究主缆防腐蚀技术期间，相关工作人员须结合大跨径悬索桥所在地的气候条件，对防腐蚀方案进行不断优化。

2 大跨径悬索桥主缆传统防腐蚀技术

在大跨径悬索桥主缆防腐蚀工作中，操作人员通常采用在主缆外层涂抹防腐材料，缠绕钢丝等方式防止主缆受到腐蚀。其中，涂抹防腐材料钱，需对主缆进行紧缆处理，使防腐蚀材料能够均匀覆盖在主缆外表面。缠绕钢丝方式就是沿主缆圆周方向连续缠绕钢丝，最后在钢丝表面分层涂抹防腐蚀材料，形成一个更加坚固的主缆防腐层结构。

此种主缆防腐蚀方式主要应用在19世纪及20世纪的大跨径悬索桥修建过程中，在延长大跨径悬索桥使用寿命中发挥出了积极作用。目前仍有很多大跨径悬索桥在施工期间应用传统主缆防腐蚀技术，并对防腐蚀材料以及缠丝方式进行了不断优化。

在打开主缆防腐蚀保护层后，相关工作人员发现主缆内部存在大量水分，在主缆的中间及较低地位腐蚀情况严重。同时，主缆的锚固结构的腐蚀现象更加明显，部分大跨径悬索桥甚至出现断丝等严重病害。经过大量试验研究发现，在采用传统防腐蚀技术时，主缆内部的水分通常存在于最低点结构内部，雨水仍可对主缆结构造成腐蚀损坏。究其原因，主要是主缆防腐蚀施工流程较长，水分与盐分等物质会存留在钢丝内部，从而破坏主缆结构。在受到温度影响的情况下，主缆主体结构也会发生热胀冷缩反应，与防腐蚀保护层产生一定距离，导致多余水分可随时进入主缆结构，缩短了主缆的使用寿命。同时，因大跨径悬索桥的跨度较大，主缆架设与防腐蚀工作需在现场内完成，因此仅利用涂抹防腐材料的方式施工进度缓慢。

在大跨径悬索桥运营过程中，主缆结构的锚固结构防腐蚀难度较大，需对钢箱梁内部进行防腐蚀处理，而应用传统的涂抹防腐蚀材料等方式，难以更好保障钢箱梁内部空间稳定，因此需对传统防腐蚀技术进行不断优化。

3 大跨径悬索桥主缆防腐蚀新技术的应用

为充分延长桥梁主缆结构的使用寿命，需引进更加先进的防腐蚀技术，从根本上控制大跨径悬索桥维护成本，保障建设部门的经济利益。就目前来看，常用于大跨径悬索桥主缆防腐蚀的技术为注入干空气法。

对大跨径悬索桥主缆内部结构进行不断优化，营造出更加稳定的环境。20世纪90年代末，日本首次在大跨径悬索桥主缆建设过程中引进了空气干燥系统，为主缆内部结构输送大量干空气，破坏主缆的腐蚀途径，延长主缆结构使用寿命。现行大跨径悬索桥主缆送气系统主要由过滤装置、除湿装置、送气装置与排气装置组成。其中，过滤装置主要就是将空气中的粉尘与盐分子隔离开，防止其进入到主缆结构内部；送风装置需使用自带调节功能的鼓风机，结合主缆结构现状调节不同送风量，确保主缆内部空间始终处于干燥的情况下。

在空气进入到过滤装置过滤后，通过除湿装置对空气进行干燥处理，而后由送风装置送入到主缆内部，经过一段时间的滞留，再从排风系统中排出。为确保主缆结构完全处于密封状态，需选用密封性更好的主缆外表材料，防止干空气从主缆外表裂缝中泄露。举例而言，在设计桥梁主缆密封系统期间，应在桥梁主缆缠丝的基础上，应用橡胶带等材料进行二次密封。

4 大跨径悬索桥主缆防腐蚀技术的对比分析

对大跨径悬索桥主缆传统防腐蚀技术与送嗯干空气防腐蚀技术进行对比分析，增设送气装置无需再主缆表面涂抹防腐蚀材料，通过在主缆内输入干空气，营造出合理环境。从主缆腐蚀过程角度分析，需对主缆的源头进行防水分与防盐分的处理，因此使用送气方式的防腐蚀效果比仅通过密封隔绝的防腐蚀效果更好，虽然一定程度上的增加了防腐蚀系统建设成本，但也使得大跨径悬索桥主缆后期维护经济投入降低，具有一定的经济价值。

为确保大跨径悬索桥建设水平能够达到国际先进标准，相关工作人员还需对大跨径悬索桥主缆的防腐蚀技术进行不断优化，结合各地区气候条件等差异，增强防腐蚀送风装置的各项功能，在控制主缆防腐蚀过程中提升各类资源的利用率，真正意义上解决大跨径悬索桥主缆防腐蚀问题。积累大跨径悬索桥主缆建设经验，评估在主缆防腐蚀过程中存在的各项不稳定因素，从而对防腐蚀方案进行不断优化，使所建立起的防腐蚀系统能够更加适用于国内环境，充分发挥出主缆腐蚀工作在延长大跨径悬索桥整体使用寿命中的积极作用。

完善大跨径悬索桥主缆设计方案，在主缆架设过程中采用适当的架设方式，从而使防腐蚀工作能够配合架设工作有序开展。增强主缆防腐蚀管控力度，缩短主缆内部结构监测周期，及时发现主缆防腐蚀系统存在的运行安全问题，定期更换以及老化的防腐蚀装置，确保主缆的防腐蚀效果更加显著，使大跨径悬索桥工程能够更好实现综合效益最大化目标。