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【鋼構知識】英國耐候鋼鋼橋技術

2020-02-21 14:12:57 作者：zjwcj 來源：鋼結構設計分享至：

耐候鋼結構的排水

應詳細考慮耐候鋼鋼橋，以確保鋼結構的所有部分都能干燥。細節(jié)應該是為了避免水分和碎屑滯留，并確保足夠的通風，應遵守以下良好做法：

* 焊縫細節(jié)打磨后可能導致不利于排水（留下水的陷阱）

* 在腹板加勁肋連接底板的角落處提供50mm半徑的排水孔

* 如果加勁肋沒有連接到底板，它們應該縮短（參見GN 2.05）

* 避免采用過于密集的梁，以幫助通風

* 避免重疊板、開口和裂縫，這些都可以通過毛細管作用吸收水分

* 在中承式鐵路橋上，要采用混凝土包封至道渣底面，避免接觸連續(xù)潮濕的道渣，并在腹板的頂面混凝土包封之上預留。

* 確保箱梁的腹板在底板下方延伸20mm，便于沿著腹板向下流動的水滴落，不會沿著底板延伸。

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Cope_holes

對于鋼梁頂部混凝土板的常見布置，應考慮提供寬闊的懸臂，具有良好的滴水細節(jié)，以防止梁受到風吹雨淋。此外，大梁上方橋面板的任何出口管應為非金屬的，并且長度足夠，以避免含鹽水不會噴濺到鋼結構表面上。

徑流

最初幾年，隨著“綠銹”的發(fā)展，鋼結構的徑流將包含腐蝕產物，這些會污染下部結構和鋪路磚。在腐蝕速率最高的最初幾個月，風險最高。隨著腐蝕速率的降低，生銹染色的風險也會降低，因此，在徑流中腐蝕產物較少。

通過在梁的底板上提供滴水細節(jié)（誘導水從鋼結構上滴落而不是沿其表面流動的構造細節(jié)），并確保支座處下部結構排水系統(tǒng)的干燥，可以避免這種潛在的問題。關鍵是管理排水，使得徑流不會直接流過混凝土表面。

雖然有好的構造細節(jié)，耐候鋼鋼橋上不應發(fā)生銹蝕，但值得注意的是混凝土、石頭和無釉磚難以清潔。因此，建議易受到污染的子結構采用可清洗的有機涂層密封；如果發(fā)生銹蝕污染，也便于采用商業(yè)產品進行清理。

過去人們一直擔心在徑流中的腐蝕產物污染周圍植被、植物和水道的可能性。然而，由于腐蝕產物的性質，這不太可能發(fā)生。耐候鋼主要是鐵，其在潮濕的條件下溶解形成亞鐵離子，然后將其氧化形成一系列的氫氧化鐵和三氧化二鐵。這些化合物具有短暫性質，并演變成更穩(wěn)定的化合物，例如水合氧化鐵。耐候鋼中的少量合金元素有助于形成保護性化合物，例如，銅可以形成不溶性的羥基硫酸銅，它們在銹層中沉淀。鎳也形成類似的化合物。

在最靠近基材的銹層中發(fā)現(xiàn)了鉻和磷等其他元素，但它們無法自由地污染徑流；因此，徑流對周圍的植被、植物或水道等沒有不利影響。

Doveridge_Bypass

箱梁

箱梁很難密封，即使在連續(xù)焊接時也是如此。因此，如果不能保證密封，則存在水分進入的風險，存在由于積水而產生加速腐蝕的可能性。因此，許多設計師認為會發(fā)生一些外部環(huán)境水分的進入，并設計鋼結構構造細節(jié) 以允許自由排水。這一觀點得到了歐標英國國家附件EN 1993-2的贊同。

只要箱內產生的任何水份都能有效地排出結構，在箱梁內部形成“清潔”冷凝水不太可能對耐候鋼的腐蝕產生顯著影響（無論外部環(huán)境是C3，C4還是C5）。

希望結構具備吐納并允許空氣流干燥濕潤或潮濕的表面的能力。同樣重要的還有內部橫隔板和加勁肋等細節(jié)構造，要在最低點能立即排出積水。開口應足夠大，以免堵塞，但不允許設很大的通風孔，以避免吸入外部大氣。建議使用不腐蝕材料的排水管，來確保任何含有腐蝕產物的水從外表面移開，特別是那些容易被污染的吸收性材料如混凝土。還建議使用格柵或網格來防止鳥類和嚙齒動物進入結構的內部腔室。

與其他材料之間的接觸

鋼和混凝土之間的界面應使用適當?shù)拿芊鈩┟芊猓苑乐顾诌M入。例子如：頂部翼緣板的邊緣、整體式橋梁伸入橋臺端墻的梁段。如果有足夠深度的混凝土保護層以滿足所需的耐久性，則不必對混凝土包裹的鋼構件進行涂漆。

Interfaces_Concrete密封膠和滴水細節(jié)在整體式橋梁橋臺

與電鍍異種金屬部件的連接，例如鍍鋅螺栓，應予以避免，否則存在加速局部腐蝕的風險。發(fā)生雙金屬腐蝕條件是：兩種不同的金屬需要彼此直接電接觸，兩者之間有電解質。影響雙金屬腐蝕的因素是電解質的性質和導電性、陽極和陰極金屬的相對表面積以及電池中的相應位置。

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