1.3.1.1公路橋梁
自上世紀90年代中期,上海南浦大橋建成后,我國拉索類橋梁建設蓬勃發展,至今方興未艾。據不完全統計,我國大跨徑拉索類橋梁已有300余座,并且這一數字還在不斷增長。橋梁拉索是拉索類橋梁的重要承載構件,是橋梁的生命線,其耐久性與可靠性直接關系橋梁的安全運行與使用壽命。然而,橋梁拉索的使用現狀不容樂觀。已建成的拉索橋梁,絕大部分存在著不同程度的病害,并且日趨惡化。因橋梁拉索斷裂造成橋梁垮塌等嚴重事故,也有所發生。嚴重威脅著橋梁的正常使用和安全。
根據我們近十多年對結構拉索的使用跟蹤及病害處置,發現幾乎所有的現役橋梁,其拉索都存在不同程度的病害。很多橋梁其拉索病害未能得到及時有效的治理,拉索病害日益惡化,已嚴重危脅使用橋梁的人民群眾的生命財產安全。橋梁拉索病害中,腐蝕是最為嚴重的病害。
某橋梁下端拉索錨頭腐蝕描述:錨杯內外表面金屬腐蝕量達到10%,自然剝落銹塊達25 mm以上。
下端拉索錨頭腐蝕原因:(1)施工時未進行有效防腐。(2)橋面端防水罩失效,雨水長期流入下端錨頭,造成下端預埋管內潮濕度大。(3)管養缺失。大橋自1997年9月29日建成通車到2005年12月對大橋檢測的8年間,從未對拉索進行過維護,同時,下端錨頭也從未打開進行日常檢查與維護。
某橋梁全橋144根拉索中,有15根拉索PE護套存在嚴重損傷和開裂現象,裂縫寬度達50 mm以上。由于拉索PE護套開裂的影響,有雨水流入索體內部,索體鋼絲表面潮濕且有輕微銹斑。
拉索PE護套開裂原因主要有:(1)施工損傷;(2)高分子材料應力開裂;(3)缺乏維護。
圖1-1 拉索錨頭腐蝕 圖1-2 拉索PE護套開裂
吊桿腐蝕斷裂原因主要有:(1)結構設計不合理;(2)管養措施不到位。
橋梁吊桿面臨腐蝕斷裂威脅。某橋梁吊桿由37根1570 MPa級φ5高強低松馳光面鋼絲組成,外套鋼管,鋼管內灌注水泥沙漿防腐。橫梁頂部與人行道板間吊桿用鐵絲捆軋外纏棉繩。因此處吊桿鋼絲未做任何防腐措施,長期暴露在潮濕的空氣中,造成吊桿腐蝕斷裂。
吊桿腐蝕斷裂原因:(1)結構設計不合理,吊桿沒有防腐措施;(2)管養措施不到位。
某橋梁吊桿由127根1570 Mpa級φ5高強低松馳光面鋼絲組成,外擠PE護套管,上下端鋼管內灌注水泥沙漿防腐。由于PE護套開裂嚴重,下端長期積水,造成吊桿腐蝕嚴重。
吊桿病害原因包括:(1)結構設計不合理,下端吊桿排水措施不當;(2)管養措施不到位。
某橋梁吊桿由84根1570 MPa級φ5高強低松馳鍍鋅鋼絲組成,外擠PE護套管,上下端鋼管內灌注水泥沙漿防腐。由于吊桿下端長期積水,造成吊桿腐蝕嚴重。
圖1-3 吊桿腐蝕斷裂
吊桿病害原因主要有:(1)結構設計不合理,下端吊桿排水措施不當;(2)施工質量存在問題。
某橋梁由于錨碇抽水抽濕系統長期不正常運轉,錨碇錨室受地下水的作用,濕度極高,部分索體和聯接件浸泡于水中。主纜索股鋼絲及聯接件出現銹蝕等現象。
拉索病害原因主要有:(1)抽水抽濕系統長期不正常運轉。結構設計不合理,下端吊桿排水措施不當;(2)管養嚴重缺失。
橋梁拉索是橋梁結構的重要承載構件,其安全性、耐久性嚴重影響橋梁的安全與正常使用。然而,橋梁拉索的使用現狀不容樂觀。拉索病腐蝕害普遍存在,拉索斷裂,結構垮塌屢見不鮮,提前更換事件頻繁發生。很多橋梁其拉索病害未能得到及時有效的治理,拉索病害日益惡化,嚴重威脅著工程及人民生命財產的安全。因此,提高橋梁結構的安全性、可靠性、耐久性迫在眉睫。
以下是針對橋梁拉索防腐蝕策略與建議。
1)強制性推行專業化施工制度;
2)重視橋梁拉索專業化管養及管養費用的投入,重視工程全壽命周期壽命與成本;
3)徹底改變目前目前的工程招投標制度,避免單純的低價中標;

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