博士课程论文缆索防腐技术探究课件

,主要内容,第,1,章 背景,第,2,章 桥梁缆索种类,第,3,章 缆索结构的防护,第,4,章 缆索防护关键技术,第,5,章 结语,主要内容第1章 背景,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,1,章 引言,悬索桥,、,斜拉桥,和,拱吊桥,等是目前应用较多的大跨度桥梁结构，而大跨度桥梁的,缆索结构,又是悬索桥、斜拉桥和拱吊桥的,主要承重结构,。,2023年10月8日缆索防腐技术探究第1章 引言悬索桥、斜拉,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,1,章 背景,1.,悬索桥,旧金山大桥,湖南省悬索吊桥,2023年10月8日缆索防腐技术探究第1章 背景1.悬索桥,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,1,章 背景,2.,斜拉桥,苏通大桥,2023年10月8日缆索防腐技术探究第1章 背景2.斜拉桥,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.,拱吊桥,第,1,章 背景,复兴大桥,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.拱吊桥第1章 背景,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,1,章 背景,长期暴露在,风雨、潮湿和污染空气的环境中,，并承受诸如风荷载、行车车辆荷载等动载和自身重力、附属结构物等静载，既有,应力腐蚀、疲劳腐蚀，又有金属腐蚀,。,一旦缆索系统发生腐蚀破坏，其后果将不可设想。,为了保证桥梁和缆索结构的安全，必须对缆索进行防腐保护。,4.,腐蚀成因,2023年10月8日缆索防腐技术探究第1章 背景,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,2,章 桥梁缆索种类,桥梁缆索种类,斜拉桥用斜拉索,缆索用途,缆索材料,锚固结构,悬索桥用吊索,拱桥用吊索,锚固索,预制钢丝组合索,施工用锚固索,检修用扶索,平行钢丝索,钢绞线索,钢丝绳索,冷铸镦头锚索,热铸锚索,夹片锚索,根据目前工程所使用情况来看，主要按照,用途,、,材料,和,锚固结构,3,种来分类。,2023年10月8日缆索防腐技术探究第2章 桥梁缆索种类桥梁,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,第,3,章 缆索结构的防护,缆索结构的防护,悬索桥主缆防护,主缆腐蚀防护机理,斜拉桥斜拉索防护,拱吊桥吊杆索防护,锚具结构的防护,国外悬索桥主缆的涂装体系,国内悬索桥主缆的涂装体系,主缆除湿防腐系统,斜拉索防腐机理,国外斜拉索防腐,索体的防腐,斜拉索防腐探讨,国内斜拉索防腐,吊索结构防腐技术,锚具结构的防护,2023年10月8日缆索防腐技术探究第3章 缆索结构的防护缆,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,3.1.1,主缆防腐必要性,悬索桥是目前跨越能力最大的一种桥梁结构形式，其设计寿命一般为,100,年，主要由主塔、锚碇、鞍座、主缆、吊索、桥面承载梁体及附件构成。,主缆长期暴露在大气环境中，经受着各种不利环境的侵蚀，导致主缆钢丝易产生锈蚀。主缆钢丝腐蚀会严重危及到悬索桥的安全性，因腐蚀会减少有效的索股面积和强度。,因此，主缆的寿命直接影响甚至决定着悬索桥的使用年限，,如何保证主缆的耐久性至关重要，因此其防腐涂装倍受关注,。,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,3.1.2,主缆腐蚀机理,悬索桥主缆防腐涂装体系,普遍采用的技术是,:,钢丝出厂前进行镀锌处理，主缆成形后通过,“防腐腻子,+,缠绕钢丝,+,外防护涂层”,的方式来进行防腐，这种主缆防护体系实际上是通过对主缆外层进行密封包裹来,防止水分侵入,其内部以达到防腐蚀目的。,主缆外层防护结构示意图,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,国家,桥梁名称,主缆涂装体系,建成时间,美国,布鲁克林大桥,铅丹腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,铅基涂料,1883,年,美国,金门大桥,铅丹腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,铅基涂料,1937,年,美国,韦拉扎诺桥,铅丹腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,铅基涂料,1964,年,丹麦,小贝尔特桥,锌腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,涂料,1970,年,日本,若户大桥,铬酸锌腻子,+,圆形镀锌钢丝缠绕,+,醇酸类涂装,1973,年,德国,汉堡大桥,铅丹腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,底涂,+,环氧树脂涂料,1979,年,日本,大鸣门桥,铅酸钙高分子有机铅,+,圆形镀锌钢丝缠绕,+,环氧树脂,+,聚氨酯树脂面涂,1985,年,日本,下津井濑户大桥,铅酸钙类密封膏,+,圆形镀锌钢丝缠绕,+,环氧树脂底涂,+,聚氨酯树脂面涂,+,双组分聚硫密封剂罩面,1988,年,日本,明石海峡大桥,圆形镀锌钢丝缠绕,+,胶粘剂,+,橡胶底涂,+,弹性氯丁橡胶带半搭接包覆,+,氯磺化聚乙烯涂装,+,主缆内干燥空气送气除湿,1998,年,瑞典,高海岸桥,锌腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,涂料,1997,年,丹麦,大贝尔特桥,锌腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,涂料,1998,年,日本,安芸滩桥,S,形钢丝缠丝,+,软性涂料,+,主缆内干燥空气送气除湿,2000,年,美国,塔科马海峡新桥,锌聚合物,+,圆形钢丝缠丝,+,弹性涂料,2007,年,日本,丰岛大桥,S,形钢丝缠丝,+,软性涂料,+,主缆内干燥空气送气除湿,2008,年,3.1.3,国外悬索桥主缆涂装体系,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护国,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,3.1.3,国外悬索桥主缆涂装体系,随着技术的不断进步，涂料体系的性能越来越优异，,20,世纪,90,年代，发展了防腐性能优异的,含锌,、,干性油,和,体质颜料的腻子,，进而又发展了,磷酸铝型密封膏,。在此期间，主缆缠绕钢丝后的外防护涂料涂装也得到了不断的更新换代。,目前主缆的涂料涂装一般采用,环氧树脂涂料做底涂层,和,中间涂层,、,聚氨酯涂料做面涂层,，也有直接采用,橡胶包覆带缠绕,而不用涂料的方法。,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,3.1.4,国内悬索桥主缆涂装体系,到目前为止，国内悬索桥,主缆涂装体系,主要采用以下,5,种防腐涂装体系：,（,1,）借鉴欧美技术，缠丝前采用,油性锌粉密封膏,对主缆钢丝进行阴极保护。,（,2,）,在缠丝前、后均采用一种美国进口的,聚氨酯腻子,，形成一个整体的橡胶防护层。,（,3,）,采用,S,型,钢丝缠丝加装送干燥空气除湿系统,。,（,4,）,“,不干性密封膏,+,缠丝,+,聚硫橡胶包覆层,+881,系统重防腐涂装材料,”体系，索夹等结构缝隙采用聚硫橡胶密封剂做防水密封。,（,5,）,“,涂刷沥青涂料,+,包裹玻璃丝布、隔热材料,+,包裹钢丝网水泥外防护层,”的主缆防护体系。,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,桥梁名称,主缆涂装体系,建成时间,汕头海湾大桥,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,1995,年,西陵长江大桥,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,1996,年,广东虎门大桥,聚氨酯密封剂,+,圆形钢丝缠丝,+,聚氨酯密封剂,+,聚氨酯涂料涂装,1997,年,香港青马大桥,红丹腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,底漆,+,磷酸锌酯类环氧漆,+,酚醛面漆,1997,年,丰都长江大桥,涂刷沥青涂料,+,包裹玻璃丝布、隔热材料,+,包裹钢丝网水泥外防护层,1997,年,厦门海沧大桥,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,密封剂,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,1999,年,江阴长江大桥,锌粉腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,环氧、水性、酚醛、醇酸类涂料涂装,1999,年,重庆鹅公岩长江大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,密封剂,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,2000,年,宜昌长江大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,密封剂,+,环氧、,聚氨酯涂料涂装,2001,年,忠县长江大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,密封剂,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,2001,年,桂林丽君桥,热挤,PE,护套,2001,年,润扬长江大桥,1490S,型钢丝缠丝,+,柔性环氧、含氟聚氨酯涂料涂装,+,主缆除湿系统,2004,年,广州珠江黄埔大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,密封剂,+,环氧、聚氨酯涂料涂装,2008,年,四渡河大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,环氧云铁,+,密封剂,+,聚氨酯面漆,2009,年,西堠门大桥,磷化底漆,+,聚异丁烯腻子,+,圆形钢丝缠丝,+,磷化底漆,+,环氧云铁,+,密封剂,+,聚氨酯面漆,2009,年,3.1.4,国内悬索桥主缆涂装体系,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护桥,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.1,悬索桥主缆防护,3.1.5,主缆除湿系统,主缆除湿系统工作流程,:,粗过滤空气精过滤处理除湿机除湿高压风机送风冷却送气管输气送气罩送气主缆内除湿排气罩排气。,主缆除湿系统的工作流程,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,悬索桥主缆防护小结,:,主缆除湿防腐系统,是悬索桥主缆钢丝防腐新技术，我国又是世界缆索桥梁发展最快的国家，目前国内主缆除湿防腐技术还只能靠全套引进设备和技术，因此有必要进行相关的研究。,要阻止悬索桥主缆发生腐蚀现象，应采用,主缆防腐涂装体系,和,主缆除湿防腐系统,相结合的方法。,3.1.6,主缆防护,小结,3.1,悬索桥主缆防护,2023年10月8日缆索防腐技术探究悬索桥主缆防护小结:3,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.2,斜拉桥斜拉索防护,3.2.1,斜拉索防腐必要性,现代斜拉桥由于跨度较大、造型美观、施工方便等原因，越来越受到各国的青睐。其中，斜拉索是斜拉桥的主要承重传力构件，它主要由高强度钢丝（钢绞线）束和锚具组成。由于斜拉索所处的环境和受力情况复杂，钢丝索体和锚具很容易受到腐蚀破坏，从而,导致斜拉索锈蚀，直接影响到桥梁的结构安全与使用寿命,。,随着我国经济的迅速发展，对交通运输能力要求的不断提高，大量斜拉桥的老化和功能退化已呈加速趋势。因此，,斜拉桥斜拉索的防腐保护举措的实施显得尤为重要,。,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.2 斜拉桥斜拉索防护,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.2.2,斜拉索防腐机理,3.2,斜拉桥斜拉索防护,引起斜拉索腐蚀的常见因素有,空气、水、氯离子,以及,持续作用于高强钢丝的拉应力,等，这些因素都会引起钢材腐蚀，产生应力腐蚀裂缝和氢化断裂。在斜拉索钢丝中的合金元素、渗碳体及其它杂质往往构成阴极，铁元素构成阳极，当斜拉索表面凝结吸附水汽而形成水膜时，就构成了无数微电池，空气中的氧、二氧化硫及二氧化碳等还会不断地溶解到水膜中去，促进铁元素电离，加快钢材的腐蚀速度，,最终致使斜拉索被腐蚀,。,对基材钢丝的防护,。主要方式是对高强度钢丝表面实施热镀锌工艺或环氧材料涂层工艺，对钢丝本体进行表面保护，防止锈蚀。,腐蚀原因,对整个索体的保护,。主要方式是对钢丝束和钢绞线热挤高密度聚乙烯（,PE,）护套，或外套,PE,管防护，依靠,PE,材料气密性、水密性、抗紫外线性能好的特点，达到防护效果。,腐蚀防护,2023年10月8日缆索防腐技术探究3.2.2 斜拉索防腐机,2024年11月12日,缆索防腐技术探究,3.2.3,国外斜拉索防腐,3.2,斜拉桥斜拉索防护,斜拉索种类,封闭索,平行钢丝索,平行钢绞线,高强粗钢筋索,防护方法,封闭索防护,平行索用塑料罩套防护,采用聚乙烯管、钢管、铝管，其间压注水泥浆，或防锈脂、防锈油的防护,采用预应力混凝土索