斜拉(斜拉橋)系統(tǒng)的檢查與養(yǎng)護

陳躍敏

(張家口建設(shè)發(fā)展集團有限公司，河北張家口 075000)

0 引言

斜拉橋為高次超靜定結(jié)構(gòu)，它依靠斜拉系統(tǒng)為主梁提供彈性約束，橋跨結(jié)構(gòu)的重量和橋上荷載絕大部分或全部通過斜拉系統(tǒng)傳遞到塔柱上，因此，斜拉系統(tǒng)是斜拉橋的主要構(gòu)件之一。對斜拉系統(tǒng)進行正確的檢查和保養(yǎng)，有助于延長其使用年限。

1 斜拉索系統(tǒng)檢查

斜拉橋在建成第一年，應(yīng)對斜拉索系統(tǒng)進行全面的檢查和觀測，主要內(nèi)容:

1)在風(fēng)、雪天氣觀測斜拉索是否發(fā)生渦振和弛振、是否發(fā)生雨振。應(yīng)記錄風(fēng)級別、風(fēng)向及風(fēng)速，雨的強度;如發(fā)現(xiàn)有風(fēng)、雨振抓住時機進行檢測，發(fā)生風(fēng)雨振的索編號(查取長度及截面)、頻率及振幅和振動階次。

2)經(jīng)過一個高溫季和一個低溫季后，斜拉索的PE保護層是否開裂破損，PE管是否從接長筒內(nèi)拔出，防震圈有無松脫;預(yù)埋管內(nèi)是否進水，水是否積存或順利排出。

3)打開錨頭端防護罩檢查，是否有水流出，有無銹蝕，墩頭和夾片有無進一步回縮現(xiàn)象。

4)作一次全面索力檢測，并與竣工數(shù)據(jù)比較，是否索力變化10%。索力測試應(yīng)由有資質(zhì)單位進行，以保證不做出錯誤判斷。

5)于最高氣溫和最低氣溫及成橋氣溫下，進行梁體、索塔測試。應(yīng)由有資質(zhì)單位進行，并盡量排除活載影響。

隨后第2)，3)，5)可每半年進行一次，第4)每三年進行一次，或重大事故、臺風(fēng)、地震后也進行第4)，5)項檢查。

2 斜拉系統(tǒng)的養(yǎng)護與維修

根據(jù)第一年的運營、檢查與觀測結(jié)果，可在下述幾方面做出下一步養(yǎng)護和維修計劃:

1)經(jīng)過高溫和低溫季后和一年的運營PE管有無硬化開裂、預(yù)埋鋼管有無漏水等;無材質(zhì)性硬化和開裂則繼續(xù)觀測;對PE層機械損傷進行熱成型修補，修補采用與實橋相同材質(zhì)片材，局部電熱成型。

2)如有明顯的風(fēng)雨振發(fā)生，應(yīng)決定設(shè)置外置式減震器。通過計算數(shù)據(jù)和觀測數(shù)據(jù)可確定哪幾根索必須設(shè)置外置式減震器。

3)判斷線型與索力實測數(shù)據(jù)是否在溫度正常影響范圍。畫出曲線標(biāo)明溫度，作為以后養(yǎng)護依據(jù)。索力超出10%應(yīng)進一步查明原因。如有異常，經(jīng)慎重研究后方能進行調(diào)整索力及主梁標(biāo)高。

4)制定較長遠(yuǎn)維修養(yǎng)護計劃并按計劃實施。

其要點為:

a.PE保護層的檢查、修補或更換。

b.水、汽淺露位置的檢查處理，主要集中在下部預(yù)埋筒、錨固系統(tǒng)。

c.內(nèi)置式、外置式阻尼器檢查修理。

d.索力與線型檢查與調(diào)整。

e.鋼件銹蝕檢查與維護性涂裝。

f.拉索鋼絲斷絲檢查與處理。

g.塔梁部位轉(zhuǎn)向鞍裂縫檢查與處理。

h.部分或全部斜拉索更換。

5)拉索系統(tǒng)病害處理工藝。

a.護套更換。

護套更換確認(rèn)。護套已老化開裂并環(huán)狀斷開失去防護功能;經(jīng)檢查鋼絲劣化等級在一、二級，未見三、四級腐蝕和斷絲。

于無雨、露、霧天氣剝除外護套;干燥處理，修補局部破損纏包后，纏包橡膠防腐帶。纏繞時加適當(dāng)拉力(伸長3%)，重疊50%，在24 h內(nèi)加熱成型。加熱時保持溫度按不同材質(zhì)而言。PE材料出自廠家或?qū)嶒炇摇?/p>

端部密封處理。

b.下錨護筒防水處理。

取掉拉索下錨筒上端護罩、解除內(nèi)置式減震圈、排干積水、清除油污雜物、泥土等。必要時可在筒底前底處設(shè)置排水孔。

利用加長噴頭高壓射水清洗筒壁及筒底;利用熱的高壓風(fēng)干燥筒的內(nèi)部。

確認(rèn)徹底干燥、清潔后，進行聚氨酯泡沫塑料填充施工，發(fā)泡視不同情況可選擇1次～3次，每次間隔3 s～5 s，高度至減震圈，修正后安裝內(nèi)置式減震圈，恢復(fù)上部密封蓋。

卸掉后蓋帽或不銹鋼保護罩，清理、干燥后復(fù)原并重新注油。

c.斜拉索斷絲或銹蝕無損檢測。

由具有該項技術(shù)資質(zhì)的單位以斜拉索斷絲和銹蝕橋測裝置進行。該裝置沿斜拉索爬行走過一次，給出斷絲位置、數(shù)目以及銹蝕的位置。

d.換索。

首先經(jīng)過檢查確認(rèn)斷絲超過5%的或鋼絲銹蝕削弱截面超過5%，或較多鋼絲有三、四級的腐蝕，為防止突然拉斷，該斜拉索考慮更換。換索計算，斜拉橋結(jié)構(gòu)設(shè)計時，已考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)具備減少任一根索所失去的承載能力的儲備，即該索所承擔(dān)的恒載和活載量值由結(jié)構(gòu)和其他索承擔(dān)造成內(nèi)力重分布的影響，并且此時允許設(shè)計限值增加25%，用于控制活載的量值，當(dāng)內(nèi)力或撓度超過該限值時，應(yīng)限載運行。

換索前及換索后均應(yīng)對換掉的索和新索進行索力檢測，同時復(fù)核線型數(shù)據(jù)，必要時應(yīng)做適當(dāng)調(diào)整。

3 結(jié)語

斜拉索系統(tǒng)檢查和養(yǎng)護與橋梁養(yǎng)護一樣，不是簡單的重復(fù)性勞動，它的整個過程是一個有機的系統(tǒng)，需要注重很多細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)做好了，養(yǎng)護質(zhì)量及處理措施自然也會提高。因此做好斜拉系統(tǒng)的養(yǎng)護，有助于斜拉橋的有效壽命和安全運行。

［1］JTG H11-2004，公路橋涵養(yǎng)護規(guī)范［S］.

［2］譚 瑩，李興華.斜拉橋的養(yǎng)護和維修［J］.國外橋梁，1999(1):8-10.