杨钦
重庆万桥交通科技发展有限公司 重庆 401336
摘要：随着缆索桥的大量运用和发展，缆索桥以其美观、实用等优点在桥梁交通中占据着重要地位。长期以来，人们桥梁在设计过程中尤其注重其安全度和受压能力，但由于各种原因，桥梁缆索的抗腐蚀能力却不被重视。然而，桥梁跨越江海而且长期承受重压，缆索暴露在空气中遭受风吹雨淋，面对着各种各样的腐蚀威胁。这也正是桥梁缆索频繁更换以及桥梁倒塌的原因之一。因此，注重研究桥梁缆索的防腐以及防护技术，是桥梁安全运行的重要和必须手段。
关键词：桥梁缆索；腐蚀失效；防护技术
引言：
桥梁缆索的腐蚀失效是现在面临的一个既定的难题，其腐蚀失效的原因也是复杂多样的。本文将从桥梁缆索的制作和加工不足以及缆索腐蚀的原理和类型方面探索桥梁缆索腐蚀失效的原因，并结合各方面的防护手段研讨桥梁缆索防护技术的进展和趋势。
1 桥梁缆索腐蚀的类型
桥梁缆索中，其吊杆索、锚具结构等的腐蚀类型都是可以总结归纳的，并且在一定程度上具有一定的特殊性。以下将具体分析桥梁缆索的各种腐蚀类型。
1.1 应力腐蚀
桥梁缆索建筑中使用的钢材对雨水等侵蚀物质缺乏抵抗力，尤其是在应力条件下极其容易发生应力腐蚀。当然，由于桥梁缆索受压水平和现状不同，其承受的腐蚀威胁当然也是有差异的。应力腐蚀属于电化学腐蚀，因此，在应力条件程度越高的环境中，缆索所受到的腐蚀度也就越高。在研究中，我们也总结出了产生应力腐蚀的影响因素——建筑所使用的物质本身具有应力条件、存在发生电解质作用的环境和条件、所处环境中存在容易发生腐蚀的物质。
1.2 磨损腐蚀
桥梁缆索的各个部分都分布有很多钢绞线，这些钢绞线分布比较密集。在车辆行驶在桥梁上时，会带动桥梁和缆索产生震动，同时，在震动过程中，钢绞线之间会发生微小的摩擦。这种摩擦看似毫不起眼，但是在长期的摩擦后缆索表面就会逐渐破损出现纹路，这些纹路更加速了磨损的可能。缆索表面的纹路更容易给腐蚀物质产生化学反应创造条件，同时大大增加了纹路周围的腐蚀物质，导致缆索在不停地摩擦中加速磨损和腐蚀。
1.3 坑蚀腐蚀
坑蚀腐蚀产生的条件也需要缆索材料处于应力条件下，但这种应力属于交变应力，它根本区别于应力腐蚀。坑蚀腐蚀不需要缆索所使用的材料与腐蚀环境结合，因此这种腐蚀类型相对来说更容易发生。其产生的原理是，在日常的腐蚀中，钢绞线表面会不断产生坑蚀现象，同时在应力作用下就进一步加剧了腐蚀。
2 从桥梁缆索防护的不同角度探索其技术进展
现阶段，不同类型的桥梁所使用的缆索具有各种各样的结构和组成部分。根据桥梁缆索用途的不同，具体可分为以下几种类型：悬索桥主缆、斜拉索、吊杆索等等。同时，锚具结构也具有不同类型。以下将具体分析不同缆索类型的防护技术进展。
图1 常用桥梁缆索类型及特点
2.1 悬索桥主缆防腐防护
现阶段对主缆的防护手段主要采取的是用热镀锌高强度钢丝这种材料做索，在结束搭建后，在材料外面抹上防腐物质和材料。这种方法对材料的质量水平要求较高，需要材料柔软且可伸展。长期以来使用较多的材料是红丹腻子，最近也逐渐推出了梓粉腻子，这种材料能够适当的减少钢丝的腐蚀和磨损。
目前我国采用的主缆防护措施主要是在涂抹腻子后在表面缠绕钢丝，最后再抹上漆。当然，桥的类型和缆索的不同，所采用的材料和涂抹漆的多少和手段也不相同。经过长期的使用和检验，我们发现采用这种方法还是会存在腐坏现象。主要是因为钢丝局限导致内部积水，之后经过研究，采用了除湿防水系统，同时换用S型材料最大程度上阻止水汽进入。
2.2 斜拉索防腐
在我国前期采用的斜拉索防护手段是在缆索表面抹上沥青再包裹上玻璃丝布，然后还要裹上防腐树脂，这种方法非常麻烦。之后还采用过注入泥浆的方法，最后也以失败告终。到了八零年代，开始采用PE管材料进行压浆。在施工过程中，尤其要注意对PE管的保护，尽量避免磨损。一旦有磨损，应当立即对表面进行修复，使其防护厚度始终保持适当要求，同时使其表面呈现平整状态。一旦修护不合理，将造成二次磨损。但是后面实践证明，PE管材料不能在室外始终保持高质量，导致其外壁随时间逐渐磨损。于是，还需要对其表面进行防护。然而，原始材料不能很好地依附在表面，因此又研发了新型的涂装工艺和PE管清洗工具。吊杆索实行的桥梁缆索防护技术与斜拉索相似，由于其与主缆的连接手段只有骑跨与销接两种，也就规定了它的防护手段只能进行表面涂装。
2.3 锚具防腐
锚具因为不同的结构被分为不同的形式，当然不同形式因为作用不同，对它的防腐手段也会有不同。以下着重介绍热铸锚和冷铸墩头锚的防护技术进展。首先，热铸锚功能体现的形式是，平整平均的将首尾的钢丝分布在锚具里面，然后再拿梓桐合金锚将其合在一起。有时候也会灌进填充料以避免损耗。冷铸墩头锚的防腐手段和技术主要以灌入式为主。第一步是在完成安装锚具后向内部加入环氧铁砂；第二部在接长筒竣工后，加入环氧胶氢；第三步则是在挡板做完护理后，用树脂加入稳固；最后还要在试查后，在各个接头部分注入胶加封，然后贴上胶带，裹上相应的防护带。另外，锚头在稳住钢绞线的过程中发挥着关键作用，必须重视对锚头的防腐防护措施。对于锚头的防护则比较灵活简单，主要采取涂抹组装、镀锌、发蓝等手段
3 结语
桥梁事业的快速发展，桥梁缆索的使用也逐渐日常化和普遍化。在重视桥梁结构、受压能力、美观度等方面的同时，也不能忽视加强对桥梁缆索的防腐防护。尽管这种防护不能在增加桥梁使用寿命中起到决定和主要作用，但是国内外由于对缆索防护缺失而导致桥梁受损甚至倒塌的案例也不少。简而言之，桥梁的耐久性很大程度上与缆索的防腐程度有关。现阶段的防护技术也仍需发展，其进展过程也应同步于科技发展趋势和实践的需要。
参考文献：
[1]《中国公路学报》编辑部. 中国桥梁工程学术研究综述·2014[J]. 中国公路学报，2014，27（05）：1-96.
[2]孙文. 腐蚀对桥梁缆索用镀锌钢丝力学性能的影响[D].哈尔滨工业大学，2016.
[3]于杰. 腐蚀环境下桥梁拉索疲劳可靠性研究[D].东南大学，2016.
[4]解玉侠. 悬索桥锚碇系统腐蚀状况评估与对策研究[D].重庆交通大学，2013.
论文作者:杨钦
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第21期
论文发表时间:2018/10/23
标签：缆索论文; 桥梁论文; 防护论文; 应力论文; 材料论文; 磨损论文; 表面论文; 《建筑模拟》2018年第21期论文;