淺析斜拉索易腐蝕原因及防腐措施

趙云海（東北林業大學工程咨詢設計研究院有限公司，黑龍江　哈爾濱　150040）

?

淺析斜拉索易腐蝕原因及防腐措施

趙云海
（東北林業大學工程咨詢設計研究院有限公司，黑龍江哈爾濱150040）

摘要：在當前我國橋梁建設中，由于斜拉索橋具有較大的跨度，而且造型較為優美，這使其在當前橋梁建設中具有廣泛的應用。在斜拉橋建設中，斜拉索作為其中非常重要的承重傳力結構件，主要由高強度鋼絲和錨固共同組成，其處于江河湖海的外部環境下，從而導致鋼絲及錨索結構件非常容易受到腐蝕，對橋梁的美觀及使用壽命帶來較大的影響。文中對斜拉索易被腐蝕的原因進行了分析，并進一步對斜拉索防腐措施進行了具體的闡述。

關鍵詞：斜拉索；防腐；鋼絲；錨具；原因；措施

近年來我國橋梁建設行業取得了較快的發展，在當前橋梁建設中，斜拉索橋應用越來越廣泛。在斜拉索校使用過程中，斜拉索由鋼絲及錨固共同組成，這就使其在外界環境下極易被腐蝕。特別是高強度鋼絲作為拉索的重要的材料，在電化學腐蝕中，陽極的金屬則會被溶解，所以可以通過在鋼絲表面上進行熱鍍鋅穩定化處理，而用于運輸途中將鋼絲索進行纏包的纏包帶在確保其具有較好的拉力強度和韌性的同時，還在確保其對鋼絲不會產生腐蝕性影響。作為斜拉索的第一道防護層的熱擠PE護需要具有較好的耐腐蝕性、耐光性和抗老化性。另外還需要在錨具表面進行防銹化處理。從而有效的減少斜拉索被腐蝕的可能性，提高斜拉索橋的使用壽命。

1 斜拉索易被腐蝕的原因

在當前江河及海灣等處的橋梁建設中，多以斜拉索橋為主，這就導致斜拉索常年的暴露在惡劣的環境下，一旦對鋼材不能進行有效的防護，則會導致其受到腐蝕。在斜拉索腐蝕中多以鋼材與周圍介質發生電化作用，從而導致氧化還原反應產生，從而使斜拉地索被腐蝕。在斜拉索被腐蝕過程中，主要因素有空氣、水、氯離子及作用于高強銅線的拉應力，在這些因素作用下，斜拉索會產生應力腐蝕裂縫和氫化斷裂。組成斜拉索的主要部件為鋼絲，鋼絲中含有合金元素、滲碳體和其他雜質，這些組成成分則會構成陰極，而鐵元素則構成為陽極，一旦斜拉索表面有水汽凝結時，則會有水膜形成，從而構成無數微電池，同時空氣中的氧氣、二氧化硫及二氧化碳等氣體還會溶入到水膜中，從而加快鐵元素發生電離反應，使鋼材的腐蝕速度得以不斷提升，導致斜拉索很難逃脫到被腐蝕的后果。

2 斜拉索防腐措施

2.1 對拉索內部進行除濕處理。在對斜拉索進行除濕處理過程中，需要利用機械將干燥空氣輸送到拉索的內部，這樣會使拉索內外能夠形成正氣壓差，從而使一定量的干燥空氣能夠在拉索內進行流動，確保拉索內空氣相對濕度的降低。利用這種除濕技術在一些斜拉索橋上進行應用取得了較好的效果，對于斜拉索鋼絲的腐蝕起到了有效的延緩作用。

2.2 對拉索表面涂覆復合緩蝕劑。利用多種成分組成的復合緩蝕劑在熱鍍鋅鋼絲的外表上進行涂覆，同時還需要在外層利用具有較好耐候性的有機涂料進行涂覆，這種防腐技術對拉索腐蝕也能夠起到一定的效果，但在當前內部除濕技術的應用下，這種防腐方法的優勢已不再明顯。

2.3 在拉索鋼絲表面涂覆防銹油脂。為了能夠有效的提高拉索的耐候能力，則可以將防銹油脂涂覆在拉索鋼絲表面。還可以將防銹油脂通過附加的麻芯引入到拉索內部，油脂在拉力和壓力作用下會被擠壓到各股鋼絲之間的表面，從而起到較好的防銹及潤滑作用。利用防銹油脂進行防腐具有非常好的效果，但在使用這種方法時，需要對防銹油脂在自然環境中的穩定性進行充分關注。

2.4 錨具的永久防護。斜拉索錨具作為斜拉索橋重要的組成部件，錨具一部分預埋在橋體鋼索導管內，另一部則會直接暴露在自然環境中，這部分外露部分長期在大氣中，極易出現腐蝕和生銹等情況。因此對于斜拉索錨具外露部分需要利用專用的防護油脂對其內壁和外壁進行涂刷，同時還需要設置不銹鋼防水護罩，從而有效的避免錨具銹蝕的發生。另外還需要利用特制的填充材料來對索導管內部進行封閉性處理，隔離開導管內部水氣、腐蝕性介質與錨具之間的接觸，這對于提高索端錨具防銹蝕能力具有較為重要的作用。

2.5 斜拉索的減振。斜拉橋由于鋼度相對較小，在車輛、風雨等載荷作用下，極易發生振動。引起拉索根部積水，加速拉索腐蝕，縮短拉索的使用壽命。為此應在拉索兩端的接口部位設置黏彈性高阻尼材料減振塊，發揮減振作用，達到保護斜拉索的目的。另外必要時也可在拉索之間設置分隔索夾，使幾根拉索互為約束不易起振。

2.6 錨索與索體結合部的防腐。斜拉索索體與錨具結合部位是斜拉索防腐蝕的薄弱環節，其原因是索體與錨具結構不同，結合部位存在結構差異，錨固區有一段鋼絲索的PE要剝開，以方便錨固。這一區間密封困難，容易造成腐蝕，必須采取有效的結構措施和合適的材料、工藝進行特殊處理，防止水分和其他污染源進入。

2.7 定期對斜拉索進行檢測。采用無損檢測技術定期對使用過一段時期的斜拉索進行檢測，如已經開發和應用的電磁檢測方法和聲波檢測方法，以及成像技術，及時檢查和發現拉索腐蝕缺陷，采取有效措施。這方面應引起橋梁管理部門重視。

2.8 加強新材料的開發和應用。隨著科學技術的快速發展，當前市場上出現許多可以代替鋼絲和鋼絞線的新材料，如纖維加勁塑料材料，其不僅強度較高，而且具有較好的耐腐蝕、耐疲勞等特點，在當前纜索結構中也開始進行應用。而且近年來憎水納米復合涂層的研究也取得了一定的進展，將其應用在拉索鋼絲熱鍍鋅的表面，使其形成高憎水性的納米復合涂層，這不僅能夠有效的減少拉索內部水汽的凝結，而且能夠對基體金屬起到一定的保護作用。這種涂層固化后其環境穩定性及相容性都較好，在拉索鋼絲防腐中越來越受到青睞。

結語

隨著斜拉索橋的增多，對斜拉索的耐久性和安全性提出了更高的要求，這就需要做好斜拉索的腐蝕處理工作。進一步對斜拉索防腐體系進行完善和改進，加快各種新技術、新材料及新工藝的應用，確保更好的推進斜拉索防腐技術的快速發展和進步，為促進我國橋梁建設事業的健康發展起到極其重要的作用。

參考文獻

[1]范建國.斜拉橋斜拉索的腐蝕及改良研究[J].才智，2013（20）.

[2]吳文明，鄒小燕，童海根.平行鋼絲拉索的索端結構探討[J].中外公路，2011（06）.

[3]祝志榮，余朝陽，鄭東江，涂偉萍.橋梁斜拉索防護用涂料及涂裝工藝研究[J].公路交通技術，2013（01）.

中圖分類號：TU312

文獻標識碼：A