赣江公路大桥检查与养护手册(编辑修改稿)

赣江公路大桥检查与养护手册(编辑修改稿)内容摘要：

力传感仪直接测定拉杆拉力 (见结构监控系统 )； ② 用环境随机振动方法测定锚跨索股自振频率再换算索股拉力 (委托专业检测单位测量 )； ③ 用液压千斤顶测定拉杆拉力。 无论采用三种办法中哪一种办法检查索股拉力，都必须在后半夜气温比较稳 14 定时进行，检查得到的索股拉力必须经过温度修正后再与设计数值比较，判断是否正常。 （ 2）索股锚固端检查 索股锚固端包括锚头、锚板、螺杆、螺帽以及联接器和预应力锚具。 锚固端的检查包括外观检查和受力检查，外观检查包括表面油漆脱落、锈蚀，以及位置改变等；受力检查则需检查螺帽松动，螺杆及索股内力等。 （ 3）索股端部内力和延伸量变化过大的处理 造成索股端部内力和延伸量异常的原因可能是：锚碇位移，索塔变位，鞍座滑动或索 股断丝以及锚固系统损坏。 索股断丝的处理：先将断头附近的绑扎带拆除，将断丝两端剪去各约 ，再用一根新钢丝先将一端用接丝器连接到断头的一端，再将另一端与断头的另一端收紧至规定的拉力 (通过计算 )后再装上接丝器，最后在接头的两外侧用索股夹将一股钢丝夹紧。 锚固系统损坏的处理，可在夜间行车较少时将损坏的索股拉杆螺帽放松，并记录螺帽松离瞬间的索股拉力，更换损坏部件后，重新将索股拉至原来拉力，加以锚固。 主缆缠丝 更换 缠绕钢丝更换 , 可分为个别圈钢丝更换和大范围钢丝更换。 个别圈钢丝更换可利用主缆检修车或在主缆下方 吊挂临时挂蓝进行，先将需更换的缠绕钢丝前后各约 23 圈钢丝用钢焊旁焊，再剪去待换的钢丝，除去腻子(注意不可损伤主缆钢丝 ), 涂抹新腻子后再缠绕新的钢丝，两端与原有缠绕钢丝旁焊，再将新绕钢丝头尾各约 23 圈相互旁焊。 大范围更换缠绕钢丝则需在主缆下方重新吊挂猫道 , 拆除主缆检修道扶手绳，除去原有缠绕钢丝及腻子，涂抹新腻子，再用绕丝机重新缠绕钢丝。 主缆的钢丝检测 在使用过程中，由于疲劳、腐蚀等原因，导致主缆索股产生严重腐蚀甚至断丝。 有些断丝发生在外层，有些则发生在内部、肉眼无法看到。 可以借助电磁方法对其进行无 损检验。 主缆的检查方法包括打开主缆，用工具插入，暴露主缆的深层 ,然后记录下损伤的钢丝束数和各种腐蚀等级 (Ⅰ～Ⅷ )。 将钢丝的腐蚀等级分为 8 个等级，钢丝锈蚀程度分级见 表。 主缆的损伤模式通常是外层钢丝束损伤严重、损伤钢丝数多 ,越往里层损伤程度越轻。 15 表 主缆钢丝锈蚀程度分级 锈蚀等级 强度折减 表观形貌描述 I 0 钢丝完好，没有任何形式的锈蚀 II 0 钢丝表面出现由镀锌锈蚀产物构成的白粉，凡没有钢丝机体的锈蚀产物 III 10% 钢丝表面出现黄色锈斑，但较稀疏 IV 20% 钢丝表 面出现黄色锈斑数量变多，但颜色较浅 V 30% 钢丝表面出现黄色锈斑数量较多，颜色较深。 清除钢丝表面锈蚀产物后可见，钢丝表面出现稀疏蚀坑，最大深度 VI 50% 钢丝表面出现密集连续黄色锈斑，清除钢丝表面锈蚀产物后，蚀坑占钢丝表面积 80%以上，最大深度 VII 75% 镀锌耗尽，清除钢丝表面锈蚀产物后可见，钢丝存在明显界面损伤，或蚀坑深度 VIII 100% 断丝 主缆系统的 日常 检查 检查缠丝的油漆，若发现漆膜损坏 (如开裂、碎片 )或分层剥落，应予清洗后重新油 漆。 若缠丝断裂并散开，则应首先察看主缆有无锈蚀，待清洗除锈完毕后，再重新缠绕，且须在重新缠绕的丝上再涂油漆。 确保主缆防护层完好，避免水分渗入。 锚室内需保持一定的温度和湿度，养护人员应每天检查并做好记录。 湿度应保持在 50%或以下，温度应在 22176。 左右。 其通风、恒温、恒湿设备和照明设施应始终正常运转和完好。 应检查锚室内有无雨水渗漏或积水。 如有，要及时处理和维修。 塔顶主鞍座应经常清扫，防止尘土杂物甚至飞鸟误入筑巢和蓄水致锈。 如发现锈蚀则应除锈，并重新涂刷防锈漆。 主鞍座上夹紧主缆的螺杆、螺帽如有松动、应及时拧紧， 以防止主缆与主鞍座发生相对位移。 紧固鞍座的螺栓、螺帽如有松动亦应予拧紧，如有锈蚀，则应除锈后重新涂刷防锈漆。 应经常清洗散索鞍座，如发现锈蚀应及时除锈，涂刷防锈漆和防锈保护膏。 主缆的检查通道亦应经常检查和养护维修。 对大桥使用状况进行检查时，主要针对主缆线型、 主缆、索股和锚头锚杆的防护是否完好；缠丝是否完好；主鞍座和散索鞍的位置是否正，有否锈蚀等。 16 主 缆 的 检查周期 根据对 主缆 的一般性检查、定期检查和特殊检查结果，做出合适的养护安排。 一般性检查结果，可以得出主缆有无锈蚀的结论。 如有锈蚀即应及时进行除锈防锈工作。 定期检查结果可以表明主缆系统有无严重锈蚀 、 高强度拉杆有无放松等影响悬索桥运营安全的问题。 根据定期检查结果，报请大桥有关专家决定是否需要更换主缆缠丝，是否对整个悬吊系统进行全面的防锈处理。 主缆 重新缠丝应事先制定相应工艺，经过专家评审后在严格的监督下执行。 重新缠丝 完毕应当对整个 主缆 系统再进行一次全面检查。 在严重自然灾害袭击后，应当根据灾害 (如强台风和地震等 )记录，对结构进行评估和检算，确定其承载能力能否保证原设计要求，要否加固补强。 根据评估结果做出加固、补强的决定。 表 主缆的检修 内容、间隔与方法方式 检测与维修内容 检测间隔 检测方法 检测方式 主缆表面清洁 每年一次 乘专用检测车 清洁 常规方法 主缆护筒表面检测 每年一次 专用检测车 目测 检查主缆缠丝油漆 每年一次 在桥面直接检测或专用 检测车 目测 主缆护 筒 破损 每年一次 高空检测或桥面望远镜 检测 目测 主缆钢丝锈蚀 每三年一次 高空检测，或漏磁探伤 检测 目测和 NDE(电磁方法 ) 主缆钢丝开裂 每三年一次 高空检测，仅能通过断 口判断是否曾开裂 目测和 NDE(电磁方法 ) 锚室内的温度和湿度检测 每月一次 锚室内检测 温度计和湿度计 索 夹在主缆上滑移 每年一次 乘专用检测车检测 目测 高强度拉杆轴力变化的测量 每年一次 乘专用检测车检测 长效传感器法、声弹性方法 主缆渗水 每二年一次 乘专用检测车检测 目测 塔顶主鞍座清扫 每年一次 防止尘土杂物甚至飞鸟 误入筑巢和蓄水致锈 清扫 主缆与主鞍座相对位移 每年一次 在 主鞍座 处检测 目测或用游标卡尺测量 主缆线形的变化 每年一次 在桥面直接检测 全站仪 索股的断丝检验 每三年一次 乘专用检测车检测 NDE(电磁方法 ) 特殊检查 根据具体情况定 台风、地震、超重车辆通过、船只等大型漂 浮物撞击后的检查 根据具体情况定 17 吊索的检测、维修和养护 引起吊索系统损坏的最主要原因是疲劳与锈蚀。 吊索护套、表面涂装或缝隙填料损坏将导致雨水或潮气入侵使金属发生锈蚀，因此吊索系统养护主要是检查吊索护套、表面涂装以及缝隙填料是否损坏，如有损坏须及时加以修复。 赣江公路大桥吊索采用 PES5121 环氧喷涂钢丝，并设有双层 PE 护套。 吊索锚头采用 ZG310570 铸钢铸造。 吊索上端通过索夹挂于主缆上，下端与加劲梁相连。 吊杆 PE 护套的养护和维修 针对吊杆 PE 护套的损伤程度跟类型，采用不同的养护和维修措施。 (1) 如果 PE 管受到的机械性损伤，或局部老化开裂，但是并丧失防护功能，即雨水还没有进入吊杆钢丝的情况，可用原来 PE 管的材质，对开裂的部分进行热成型修补，或局部电热成型修补。 (2) 如果 PE 管已老化开裂，并丧失防护功能，有雨水进入钢丝，且有部分钢丝锈蚀和断丝，但断丝不超过 5 % ，或锈蚀削弱截面不超过 5 % ，要更换 PE管。 具体做法是：在比较晴好的天气，剥去索外面的 PE 管，用高压热风对钢丝进行干燥处理，清除钢丝上的油污及锈迹，并涂上防护油，然后缠包橡胶防腐带，用原来热挤 PE 管使用的塑性颗粒，在 24 小时 内加热成型，加热时的温度应根据材质的要求而定。 (3) 如果因 PE 管老化开裂，雨水进入索内，斜拉索的钢丝断丝超过 5 % ，或锈蚀削弱截面超过 5 %者，一般来说，应该换索，但对一些情况也可以考虑先更换 PE 管，暂不考虑换索。 因为吊杆在设计的时候考虑了 的安全系数，以及在拉索制作技术条件中，钢丝束的断面规定为正六边形，钢丝束的股数是特定的根数吊杆有承载力储备，断丝 5 %并不影响它的承载能力，该吊杆目前可不急于更换，但要找出断丝的原因，进行维护，以后着重观察。 吊杆 PE 护套的现场修补流程 对于拉索 PE 护套 小面积的划伤，深度在 3mm 以下时，可以用专用焊枪用相同的 HDPE 原料覆盖并焊接在损坏处，再用电磨机进行表面处理，恢复表面平整。 18 对于比较深、范围较大的损坏，修复面积大于 10cm2，深度在 3mm 以上时，宜采用加热套管进行恢复。 施工时，先将相同的 HDPE 原料填充在受损部位，然后用加热套管使 HDPE热熔补充在损坏的缆索护套缺口上，热熔完成后仍用电磨机进行表面处理，恢复表面平整。 缆索修补过程中，应特别注意采用与原缆索相同色彩、质量合格的HDPE 料进行修补，操作时要注意加热温度，既不能因温度不足而产生夹生现象，更不容 许因温度过高而使材料发生碳化，修复表面不允许出现气泡。 拉索 PE 护套的的修复（通常叫补索 )即书面用语中的塑料的焊接，就是材料随着软化，熔融而熔合为一体。 修补方法有化学方法和物理方法，一般采用物理方法，而物理方法中又分两种：外加热法和内加热法。 外加热法就是利用物理方法在塑料外加热使塑料软化，熔融而熔合为一体。 如：热风焊、热模具焊、热板焊、内面热辐射焊接等。 内加热法就是利用物理方法使塑料内部产生变形和在结合面的塑料分子产生冲撞现象，并发热、升温而软化、熔融，以使塑料互相结合 由于现场特点不可能用内加热法进 行修补，因此根据实际情况采用外加热式的热风焊接法对其进行修复。 对于拉索的焊接，一般的修复工艺为：选材一表面预处理一表面清洗一进一步预处理一堆焊一抛光一修复完毕。 具体的操作流程为： (1)由于现场处于高空，得专门搭设施工平台，铺设现场用电设备及搭设高空防风设备。 (2)准备所用焊接材料及清洗用的清洗剂、焊接机具。 (3)用机械方法把焊接局部表层剥离进行预处理。 (4)对修复部位用有机熔剂 (丙酮或者甲乙酮 )进行清洗。 (5)质量监督员进行现场检查是否合格。 (6)最后对所焊接部位进行进一步的预处理 (如：打坡 口等 )。 (7) 合格后用相同材料的焊条进行加压堆焊，堆焊完毕后再用专用磨光机进行打磨直至达到《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》标准规定。 (8) 质量监督员进行现场最终检查。 19 吊杆的索力测试 在吊杆经过一段时间的运营后，大桥各个构件之间在恒载和活载的作用下相互磨合，相互适应，达到一个新的平衡，各个吊杆的索力有一些变化是很正常的事。 但是也可能出现一些不正常的情况，使一些吊杆的索力产生较大的变化。 比如桥上车辆撞击 吊 索，桥下船只撞击桥墩使主梁变形或损坏，桥上超重荷载使主梁底板出现较大的拉弯裂缝，地震灾害， 大的风灾等。 也可能是设计或施工中存在一定缺陷，在大桥运营一段时间后暴露出来，对大桥造成伤害。 无论是哪种情况发生，都需要进行局部或全部的索力测量，检查索力的变化情况，如果索力的变化超过 10％，或是主梁的标高变化太大，超过规定要求，要把测量的结果迅速上报，经设计部门或具有相应资质的专业单位计算、验证，视索力是否超过了设计的要求，该索的锚固点附近与周围桥面的高差是否太大等的综合情况，来确定是否需要吊杆的索力调整。 吊杆微腐蚀环境控制 吊杆的防护系统由于长时间受温度、紫外线以及载荷等的协同作用，护套发生老化以致开 裂现象仍然时有发生，不能完全保证钢丝不受侵蚀作用。 由此在吊杆内部形成对钢丝有腐蚀作用的微环境。 腐蚀微环境对钢丝的侵蚀程度，主要与微环境中的相对湿度有关。 吊杆钢丝出现腐蚀损伤的微环境因素除了水汽之外还有温度、微量电解质和氧气等。 温度的变化改变了拉索内微环境中的水汽含量，进而改变钢丝（包括热镀锌）的腐蚀速率。 温度的变化是自然法则，不能改变，甚至电解质也是客观存在的，可以人为影响的只能是拉索内水汽含量以及氧气的保有量。 常用的用于拉索内部进行除湿处理控制微环境的方法有三种干燥空气除湿、除湿材料除湿法、通电加热除 湿法。 虽然干燥空气除湿控制微环境的方法适用于悬索桥，并且取得了较好的防止主缆腐蚀的效果，但是由于吊杆数量众多，在每一根吊杆上都安装这些装置，不但不经济并且施工复杂，为了满足吊杆防腐的要求付出的代价太大。 由于经济原因，用干燥空气除湿法不适用于吊杆的防腐。 用干燥剂除湿法控制拉索内部空气的湿度，也有不少限制。 固体干燥剂和复 20 合干燥剂难于填充与拉索中，并且吸收大量水后的干燥剂再生温度高，再生工艺复杂导致拉索的后期防护工作难度很大。 液体吸收液由于易挥发、性能稳定性、腐蚀性等因素而在使用时受到限制。 通电加热除湿法适 用于拉索内部空气湿度的控制的主要原因有：拉索的主要材料钢丝通电性能满足电能转换为热能的要求，聚乙烯护套是优良的绝缘材料，不必为拉索的用电安全附加新的绝缘构造，相邻拉索的距离较近，方便组成通电回路。 通电加热除湿法用于拉索内部空气湿度的控制是较好的方案。 吊杆用钢丝是。