大桥缠包带主缆密封防护施工技术

郑晓明

（山西省公路局临汾分局，山西 临汾 041000）

1 弹性缠包带的应用优势

根据材料的不同，大桥施工主缆密封防护方式分为圆钢丝+涂装方式、S形钢丝+涂装方式、圆钢丝+弹性缠包带方式以及S形钢丝+缠包带方式。传统涂装方式的施工操作难度大，防护效果差。相比而言，弹性缠包带不仅密封性能良好且具有较强的防腐蚀性能，施工简单，施工周期可控，被逐渐应用到大桥主缆密封防护施工中[1]。从国内实践情况看，目前对于弹性缠包带在主缆施工中的应用案例虽然较少，但已凸显出巨大的应用潜力。有文献指出，如果能够将弹性缠包带与主动除湿系统相结合，则弹性缠包带的密封性和防腐性能将得到进一步强化，并且能为后续维护带来更多便利条件[2]。

2 工程概况

为了进一步推动弹性缠包带在主缆密封防护施工中的运用，推动施工工艺进步与发展，本文结合国内某悬索桥施工情况，对弹性缠包带的施工工艺要点进行总结分析。该工程主桥设计构造为单跨钢桁架梁悬索桥，主缆防护采用圆钢丝+弹性缠包带+除湿系统形式，共设计6套干空气制备站，其中4套空气制备站位于锚室，另外2套分布在索塔上横梁。该大桥主缆裸露在外侧位置，需要进行密封防护施工的范围为锚碇到主塔的边跨长度和两个主塔之间的主跨长度。双层弹性缠包带被圆形缠丝外缠绕，为促进缠包带的硫化，采用氯磺化聚乙烯漆进行辅助施工。主缆弹性缠包带横断面设计如图1所示。

图1 主缆弹性缠包带横断面设计图

3 主缆弹性缠包带密封防护施工

3.1 施工方案

该大桥工程项目主缆弹性缠包带施工分为3个阶段：第1阶段为敛缝密封；第2阶段为缠带及加热；第3阶段为防滑层施工以及颜色修补。3个阶段在两段索夹距离内，必须严格按照上述施工顺序进行，不能交叉进行。每个阶段包含相应的施工工序，同样也要遵循施工顺序，不可交叉施工[3]。

3.2 敛缝密封

直缝封堵方式操作简单，结合该大桥施工实际情况，对密封位置下进行清洗，填充索夹端面，然后涂刷聚氨酯面漆，以防止出现严重色差。环缝密封施工时间可与直缝密封同时间开展，注意做好面漆施工，保证密封胶不与外界环境长时间接触，特别是阳光暴晒，从而保证该处与主缆结构外部颜色相一致。环缝密封配套涂装工艺流程如图2所示。

图2 环缝密封施工工序

环缝密封前，需要对密封处进行仔细清理。手动缠起始带之前采用空压机，吹干缠带密封胶和索夹接触的位置。缠带过程中一并将其塞进索夹内，然后填充密封胶。随后进行外层胶涂装，继而封闭外部。为保证环缝密封施工质量，密封圈安装和密封胶涂刷同时进行。注胶要严格按照设计深度，保证均匀性。注胶后采用弧形工具刮压密封胶，整形后环缝面类似月牙状。与此同时，胶体内部应该黏结牢靠、密实，并保证无断头、脱胶及渗漏情况。观察外层胶表面平整、光滑且无气泡的情况下，达到最佳强度后方可进行面漆施工。外层胶大概在（25±3）℃温度下保持48h后固化效果达到最佳强度，在此期间，不能进行性能测试，如油封、水封及气封等[4]。

3.3 缠带及加热

采用专业缠绕机安装弹性缠包带。作业过程中应保证缠绕机与主缆平行，直到弹性缠包带重叠后停止。缠绕两圈后开始边缠绕边将弹性缠包带向主索上端移动，逐渐形成重叠。经过反复测试和对比实验，该大桥主缆弹性缠包带工艺采用重叠率为48%～49%的方案。与52%方案相比，48%～49%方案缠绕后外表更加平整，且没有产生环形凸起情况，从而能最大程度地避免出现加热不均现象。为进一步增强密封性，降低硫化不均匀性和不充分性，弹性缠包带施工过程中，采用CSM胶进行涂抹接缝处。与此同时，根据重叠度进行相应调整后，在1个索夹间距内，弹性缠包带采用自下而上的形式进行缠绕，保证每个重叠面都能被均匀覆盖，避免恶劣天气的影响，尤其下雨时主缆表面不会形成局部积水而渗入密封层内部[5]。如果缠绕过程中发现重叠率不满足施工规范或要求，则发转缠绕机，将已经缠绕的部分收回，并重新进行缠绕操作。由于缠包带完成缠绕后，缠包带之间相互独立，因此需要进行硫化加热处理，使其成为一个整体。具体操作时，需要将加热器扣在需要硫化加热的位置，并保证加热器保持一定张力，但不能扣得太紧，避免加热器被损坏。加热器的插头需要连接在控制器的插座上。

3.4 防滑层施工及颜色修补

通过以往施工案例发现，采用传统防滑层形式时，当其与弹性缠包带黏结后，出现老化和脱落的概率比较高。为避免上述情况，经过周密计算和讨论，决定采用定制防滑带作为防滑层材料。定制防滑带材料与弹性缠包带材料结构性能相同，且表面粗糙，具有良好的防滑性能。在此基础上，定制防滑带能够更好地与主缆表面结合，并在自然环境下发生硫化反应，促进防滑带黏合剂发挥黏合作用，同时缓慢的硫化反应能使弹性缠包带与防滑层连为一体。防滑层施工结束后，需要对主缆局部进行相应的处理，即颜色修补。通常来说，需要进行颜色修补的局部位置包括索夹环缝、弹性缠包带连续部位及索夹端部。局部颜色修补能够消除色差，使主缆结构完整。

4 结语

实践证明，基于圆钢丝+弹性缠包带+除湿系统形式的主缆密封防护具有以下优势：①缠包带紧跟缠丝，不会占用大桥施工的主工期；②主缆密封施工良好；③三者配合，能够降低除湿系统施工成本，且耐空气压力性能良好；④施工操作节能环保，未产生有害气体；⑤无特殊作业工种，施工质量高，且基本上不受天气、人工因素的制约；⑥外观形成光滑面，使用寿命预计可达30年。

因不同大桥工程项目所处环境存在差异，主缆密封防护施工除了要检验弹性缠包带材料性能外，通常要在主缆密封防护施工前开展预试验，并保证弹性缠包带材料完全相同。本工程在等直径主缆模型上开展各工艺流程试验，获得了准确的施工参数，验证了材料性能，也最大程度地保证了主缆密封防护施工效果。该大桥主缆密封防护施工时间为35d，从通车后运行情况看，运行效果良好，能够为类似工程提供一定借鉴。