桥梁缆索及管养技术

1桥梁缆索及管养技术柳州欧维姆机械股份有限公司周庠天2012年9月24日前言缆索是索类桥梁最关键的受力构件之一，其可靠性、耐久性、适应性关系到桥梁结构的安全和正常使用。缆索应该有安全的锚固性能、优异的抗疲劳指标、完善的耐腐蚀性能、可靠的预防振动效果、简便的安装方式、便捷的后期监测维护，这些缆索做为产品应用的品质，是安全性、耐久性的前提和基础，而全生命周期中科学的管理和养护更是安全性、耐久性的决定性因素，需要引起重视并认真对待。目录一、桥梁缆索概述1.1平行钢丝拉索1.2平行钢绞线拉索1.3拉索需要关注的性能二、桥梁缆索常见的病害2.1病害的分类2.2PE护套损坏2.3拉索结构件防腐性能退化或失效2.4意外事故及其它三、桥梁缆索的管养3.1专项检查3.2PE外护套的维护3.3防水系统的维护3.4锚头的防腐维护3.5桥梁健康安全监测—索力3.6调索3.7换索一、桥梁缆索概述45斜拉索、悬索、吊索（杆）、系杆、体外索。。。。。。都是桥梁缆索的具体形式，是索类桥梁最重要的承重构件之一6锚杯螺母球形支座延长筒密封筒热缩套锚板约束圈环氧铁砂高强度环氧涂层钢丝HDPE护套盖板索体为略有扭绞的平行钢丝束，小扭角使拉索具有自紧固的性能，同时又便于弯曲装盘运输。外面热挤一层或多层HDPE护层，两端为冷铸镦头锚。通常还包括防水、减振等附属结构1.1平行钢丝拉索7防腐油脂外层HDPE内层HDPE环氧喷涂层隔离层高强聚酯带高强钢丝钢丝：规格：Ф7、Ф5；表面防护：镀锌、环氧钢丝；强度：1570MPa、1670MPa、1770MPa、1860MPa；断面呈正六边形或缺角六边形，左旋扭绞2O~4O纤维增强聚脂带：定形作用热挤聚乙烯护套：多层或单层；黑色或彩色8防水系统、减振系统及桥面防护管等1.2平行钢绞线拉索10减振装置OVM250锚具索体护套钢绞线索体OVM250锚具减振装置密封防水装置11拉索索体拉索锚具抗滑锚固装置索鞍梁抗滑锚固装置拉索索体梁矮塔斜拉桥体外索12悬索桥主缆13141.3拉索需要关注的性能力学性能，包括高强度、高弹性模量、抗疲劳性能；防腐性能；能方便地施工安装；静载试验：ηa≥95%,εapu≥2%疲劳试验：应力28%~40%fptk应力荷载经200万次循环断丝率不大于5%超张拉试验：1.2~1.4设计索力，分丝板内缩小于6mm水密性试验PE护套料试验：强度、硬度、耐老化等15可靠的防腐保护措施16PES索体构造先进合理的结构形式合理的防水构造悬索桥主缆干风防腐系统20二、桥梁缆索常见的病害21桥梁在建造和使用过程中，一定会受到环境、有害化学物质的侵蚀，并要承受车辆、风、地震、疲劳、超载、人为因素等外来作用，同时桥梁所采用材料的自身性能也会不断退化，从而导致结构各部分不同程度的损伤和劣化。不仅要满足规范对结构强度计算上的安全度需要，还要重视从结构体系、结构构造、结构材料、结构维护、结构耐久性以及从设计、施工到使用全过程去加强和保证结构的安全性。在大跨桥梁领域，虽然迄今为止出现倒塌或严重损害的例子不多，但已经有多座桥梁因为拉索的耐久性问题而不得不提前换索，既影响了使用又增大了经济损失。222.1防水失效23242.2PE护套损坏野蛮施工造成拉索PE护套损伤。锚头防腐措施不到位，下端进水2.3拉索结构件防腐功能退化或失效发兰、镀锌、表面涂层破坏；防腐油脂缺失或变质29锚头及钢丝腐蚀严重钢丝腐蚀断裂2.4意外事故----火烧、车撞、人为破坏32拉索锚固性能夹片滑丝、镦头断裂，锚固失效振动损害拉索疲劳损伤、防护件脱落、开裂、主体振动耦合超载机械损伤、屈服、破断索力索力偏离设计允许范围梁体下挠、开裂，路面损坏其它34三、桥梁缆索的管养35拉索病害导致很多桥梁提前换索序号名称1济南黄河大桥2犍为岷江大桥3石门嘉陵江大桥4柳州壶西大桥5南宁白沙大桥6广东南海九江大桥7天津永和大桥8南昌八一大桥9珠海淇澳大桥10广州海印大桥11佛山西樵大桥12云南保山怒江大桥……3.1专项检查评定缆索的实际工作状况结构检测与安全性、耐久性分析评估36（1）使用环境－雨水、紫外线、有害气体（2）HDPE材料－环境应力开裂性能（3）制索工艺（4）施工损伤3.2PE外护套维护38护套裂纹的跟踪观测缠包前缠包缠包后PE护套开裂修复方法示例索体出现穿透性裂纹后，缠包热缩带修补法401）HDPE哈弗套管2）HDPE圆套管索体加装外护套3）不锈钢管（1）防水结构失效。（2）结构设计不合理，致排水不畅，积水严重。（3）冷凝水的积累，造成预埋管内积水和湿度增加。（4）干风抽湿系统正常工作3.3防水系统维护43443.3锚头的防腐维护专用油性密封腊45高温环境不流失不容易乳化变质终生免维护3.4桥梁健康安全监测--索力463.5调索473.6换索谢谢！祝大家中秋节、国庆节快乐！