[分享]国内与悬索桥主缆相关的养护评定标准

时间: 2020-08-01 06:41 阅读:

主缆,是悬索桥中主要的、暴露在户外的、不可更换的、几乎不可加固的金属构件。腐蚀是其最大的,也是不可避免的问题。

美国国家合作公路研究计划(NCHRP)2004年发布的534报告,是关于平行钢丝主缆的专业检查评估指南,也是目前国际上广泛认可的主缆检查与评估方法。其内容包括打开并楔入主缆,进行检查并建立主缆的剩余强度估算模型,主缆首次检查时间及频次,检查位置以及取样规则等,以便于从试验结论中获得相对准确的主缆强度统计分析数据。

英国在福斯桥上完整的依照NCHRP-534指南进行主缆检查,发现了较严重的问题,随即采取抢救措施,通过增加主缆除湿系统、改造主缆密封等措施,历经十年,三次大规模检查验证,暂时缓解了主缆的腐蚀趋势。至目前为止,英国及欧洲的大跨度悬索桥绝大多数已完成至少一次的主缆检查与评估。


  规范与标准  


目前国内没有关于主缆的专项养护与评定标准,通常执行的是《公路桥涵养护规范》及《公路桥梁技术状况评定标准》。NCHRP-534报告是关于主缆而且是平行钢丝索股的专项检查指南,因此对于主缆的检查与评估,更加专业和更具深度。

(一)《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004)
桥梁检查分为经常检查、定期检査和特殊检查。经常检查一般每月不得少于一次,在经常检查中发现重要部件的缺损明显达到3、4、5类技术状况时,应立即安排一次定期检查。定期检查周期根据技术状况确定,最长不得超过三年。新建桥梁交付使用一年后,进行第一次全面检查;临时桥梁每年检査不少于一次;定期检查应做出一般性评定。特殊检査是査清桥梁的病害原因、破损程度、承载能力抗灾能力,确定桥梁技术状况的工作,应委托有相应资质和能力的单位,并做出适应性评定。

关于主缆养护的规定有:主缆各索股的受力应保持均匀,防止主缆索股的锚头、锚杄、裸露索股、分索器、散索鞍等锈蚀,涂装防锈漆的部位应定期涂刷。主缆索的防护层如有开裂、剥落,应尽快修复,必要时可切开防护层锈蚀并作相应处理,处理完毕后应及时修复。

(二)《公路桥梁技术状况评定标准》(JTGT H21-2011)
规定悬索桥的主要部件为主缆、吊索、加劲梁、索塔、锚碇、桥墩、桥台、基础、支座,主要部件技术状况评定标度分为1-5类,主缆是上部结构中权重最大部件,达到0.25,并且明确当悬索桥主缆或多根吊索出现严重锈蚀、断丝,桥梁整体应评定为5类。

关于主缆评定指标有:防护损坏、主缆线形、扶手绳及栏杆绳损坏、主缆腐蚀或索股损坏(脱皮、锈蚀、伤痕)、涂膜劣化等,其中主缆腐蚀或索股损坏部分如表1。

国内与悬索桥主缆相关的养护评定标准_1

(二)NCHRP-534指南
建议主缆的检查分为3个级别,即主缆的日常巡查及维护、2年1次的全主缆定期检查、主缆的内部检查,检查分为两类,分别为主缆外部检查和内部检查。

(1)外部检查
其中外部检查与国内的《公路桥涵养护规范》及《公路桥梁技术状况评定标准》相似,但更加具体,例如:

建议日常巡检最佳时机是在每年冬季结束的时侯,在夏季结束时检查外部高温对涂层以及构造缝的影响,在强降雪、结冰、降雨或者大风后都应该增加额外的巡检次数等。

建议主缆定期巡检人员沿着整个主缆走1遍,充分接近主缆以便触摸主缆,听主缆的声音,或者用放大镜观察主缆,检测的内容包括:①对主缆涂层及外部保护系统进行巡视;②检查主缆索夹处的构造缝;③对扶手绳和立柱的破坏情况进行目视检查;④检查主缆缠丝表面是否平整,位置和形状是否正确,缠丝中是否有缝隙、腐蚀或者损坏;⑤检查主缆底部和主缆索夹是否有锈斑或水渗出;⑥检查锚室内索股钢丝的情况;⑦检查索股锚固界面处是否有鼓胀和凸起;⑧检查锚碇处墙壁和顶面是否有渗水痕迹;⑨检查连接器和索股钢丝以及混凝土基础处是否有腐蚀痕迹;⑩检查连接器和锚碇处油漆是否有异常等。

(2)内部检查
关于主缆的内部检查时间的建议,桥梁通车到主缆退化开始之前约有10年的时间桥梁是处于健康状态,此后腐蚀的发展速度几乎是线性的,检查时间间隔应基于主缆的退化发展速率。当桥梁服役30年时应对其进行1次内部检查,一旦出现第4等级的腐蚀,所有桥梁的检查时间就应该缩短到10年。而一旦出现破损钢丝,则检查间隔又应该缩短到5年。若出现大面积的第4等级的腐蚀,则需要在5年以内进行再次检查。(注:主缆钢丝腐蚀等级释义,1级—钢丝表面没有锈蚀,只有锌被氧化的斑点;2级—钢丝表面布满白锈;3级—表面出现铁锈斑点,面积达到30%;4级—表面大面积出现铁锈,面积超过了30%)

内部检查位置建议,每根主缆在主跨的最低处应有1个检查点;每根主缆边跨最低处或靠近最低处应设1个检查点;在一根主缆主跨中距离最低点30%~70%半主跨长度处设置1个检查点(下图中跨检查区间之一);在另一主缆距边跨最低点为边跨30%~70%的距离处设置1个检查点(下图边跨检查区间之一),累计至少8个检查点。同时,在缆力最大位置,也建议设置检查点。
国内与悬索桥主缆相关的养护评定标准_2

内部检查内容建议,简述为移除主缆防护,并用楔子将主缆打开,移除部分索夹,检测并记录主缆中钢丝的腐蚀情况,提取腐蚀样本后对主缆进行修复,最后再安装新的主缆防护系统,并重新安装吊索。

内部检查步骤建议,分为前期准备、主缆解除缠丝、测量主缆直径、楔开主缆、观察和记录主缆中暴露出的钢丝、钢丝的抽样、主缆内微环境的测定、索夹以及吊索移除、鞍座及锚固区的检查、重装主缆防护、评估主缆剩余寿命。



验证码:

热搜标签

热点阅读

赞助推荐