斜拉索橋梁錨具使用充氣型柔性封堵防腐工藝的應(yīng)用探討
2017-12-21
斜拉索橋梁錨具使用充氣型柔性封堵防腐工藝的應(yīng)用探討
隨著國內(nèi)大量電力、通訊、城市軌道交通管線工程的推廣使用。充氣型管道柔性封堵系列產(chǎn)品以封堵效果佳、對抗酸堿、環(huán)境溫差波動適應(yīng)性強、產(chǎn)品壽命周期長、使用范圍廣泛等優(yōu)于傳統(tǒng)封堵防水材料的優(yōu)勢，被越來越多的設(shè)計、用戶單位所接受采用。
做為國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)充氣型管道柔性封堵系列產(chǎn)品的株洲市完全科技有限公司，近日接到了國內(nèi)多家橋梁斜拉索設(shè)計施工單位的技術(shù)協(xié)作要求及采購訂單。現(xiàn)就充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品在橋梁建設(shè)項目中的施工應(yīng)用進行探討共享
在新一輪的全國路網(wǎng)建設(shè)中，越來越多的道路建設(shè)需要架設(shè)大型橋梁來突破地形局限。斜拉橋由于其跨度較大、造型美觀、施工方便等特點而成為目前應(yīng)用較多的一種橋型。如果橋位處大氣環(huán)境惡劣，例如跨海灣區(qū)域、江河水面上方、山區(qū)峽谷地段，由于周邊環(huán)境鹽分較高、溫差波動造成空氣水份充沛，而斜拉索一般都布置在梁體外部，直接與大氣接觸，因而極易產(chǎn)生腐蝕。如今，由于保護措施的逐漸完善，斜拉橋斜拉索索體已經(jīng)有了很好的保護措施，而斜拉索與錨具結(jié)合部位由于保護措施較少從而成為斜拉索防腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，國內(nèi)已有多座斜拉橋由于斜拉索腐蝕破壞，尤其是斜拉索與錨具結(jié)合部位的腐蝕而導(dǎo)致?lián)Q索，造成了巨大的經(jīng)濟損失和不良社會影響。
(鋼纜銹蝕孔洞)
(鋼纜PE保護層下銹蝕)
一、傳統(tǒng)斜拉索橋梁上、下錨固部位密封方案及工序
上錨頭部位斜拉索為震動部位，密封材料必須具有一定的延伸性。下錨頭在混凝土梁段用錨管連接，混凝土上端的鋼套管密封處理是關(guān)鍵部位。目前大部分的斜拉索橋梁在上、下錨固部位采用的是發(fā)泡聚氨酯與HM106密封膠相結(jié)合的密封方案。采用發(fā)泡聚氨酯的目的為緊密填滿錨孔空隙，但其抗老化性能較差。HM106密封膠的分子結(jié)構(gòu)中含有的補強劑和憎水助劑，有穩(wěn)定的粘接性能，耐水、耐油和耐大氣老化性能也較好。
常用上錨頭密封施工工序：
對錨孔金屬管內(nèi)表面的雜質(zhì)進行徹底清理并做除銹處理，在金屬管內(nèi)表面刷涂兩道環(huán)氧底漆，電纜管道封堵，然后對管口做臨時封堵，并分2~3 次對管內(nèi)進行發(fā)泡密封，待發(fā)泡完畢后，對發(fā)泡表面進行修整，調(diào)用HM106 密封膠對管口進行密封，最后刷涂兩道塔用聚氨酯面漆。
常用下錨頭鋼套管密封施工工序：
鋼套管在進行徹底的清理后，采用聚氨酯發(fā)泡材料填充。使錨具與雨水、潮氣以及其他腐蝕介質(zhì)相隔離。聚氨酯發(fā)泡施工采用專用氣泵提供壓縮空氣，使混合料在導(dǎo)管口處呈霧狀高壓噴出得以充分混合反應(yīng)，直接噴入錨管進行發(fā)泡。發(fā)泡完畢24小時后，對管口的發(fā)泡材料進行修整，然后填充防水密封膠
二、傳統(tǒng)斜拉索橋梁上、下錨固部位密封方案的不足
1、施工工序復(fù)雜，工期長。傳統(tǒng)密封方案中采用的聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠施工，都有一個較復(fù)雜的操作過程，首先要對多組分材料進行現(xiàn)場配比合成，才能正常施工。其次為了確保內(nèi)部封閉到位，材料必須進行多次填充。同時聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠材料都必須經(jīng)過較長的發(fā)泡及固化時間，固化完成后還需要對表面進行修整。因此整個錨固點封閉防腐施工的工期長，施工人員需要多次上下施工作業(yè)點，甚至是長時間滯留在高空作業(yè)面。
2、受外部環(huán)境溫度、濕度條件限制。傳統(tǒng)密封方案中采用的聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠施工中，完全科技，材料的配比合成以及填充都需要在一個規(guī)定的溫度、濕度條件下操作，戶外環(huán)境氣象條件復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)因氣象條件不足導(dǎo)致封閉施工推遲或返工的情況。
3、傳統(tǒng)密封方案中采用的材料抗老化能力差，充氣式電纜管道密封，對抗環(huán)境溫差、雨水酸堿侵蝕能力差。導(dǎo)致材料有效期短，在鋼纜的壽命期內(nèi)需要定期進行封堵材料檢查更換。由于以上兩種材料都是對錨固件內(nèi)部進行填充封堵，后期的斜拉索維護以及封堵材料更換維護有很大的清理難度。
（鋼套管傳統(tǒng)封堵工藝）
綜上所述，斜拉索錨具部位的防腐封堵材料技術(shù)改進，關(guān)鍵就是要解決以下幾點
· 錨固管內(nèi)部的徹底防水，完全阻隔能對纜索構(gòu)成腐蝕的水份及其他污染物進入
· 封堵材料必須具有很好的填充性，能承受一定范圍的擠壓變形與潛行位移
· 封堵材料安裝工作量小，操作簡單，適合高空作業(yè)。施工周期短，不需要大型設(shè)備
· 封堵材料使用周期長，環(huán)境溫差適應(yīng)性強、能抵抗雨水、污染物酸堿腐蝕
· 封堵材料拆卸方便，不會對斜拉鋼索表面PE防腐層及鋼套管內(nèi)壁造成傷害
以上幾點關(guān)于斜拉索錨具部位的防腐封堵材料技術(shù)改進要求，充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品都能很好的滿足。下面我們來看一下充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品的基本情況
三、錨具新型封堵防腐工藝-充氣型管道柔性封堵氣囊的應(yīng)用
1、管道充氣型封堵工作原理：管道充氣型封堵產(chǎn)品主體是由高分子復(fù)合材料金屬鋁箔加工成型的氣囊，利用充氣膨脹的原理實現(xiàn)管孔的封堵。充氣囊兩側(cè)貼有防水膠條，防水膠在氣囊內(nèi)達到2.6-2.8kg氣壓時，會將管道、充氣管塞、電纜三者之間的空隙完全填充封閉，以達到徹底隔絕密封的效果。
2、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品適用于不同材質(zhì)的各類管道，防水膠條填充到位后能徹底隔絕水份、泥沙、有害氣體、蟲鼠進入管道內(nèi)部，確保管道內(nèi)干燥、清潔。
3、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品由于充氣囊的結(jié)構(gòu)特性，具有良好的抗軸向拉伸、抗扭曲、抗振動能力，能夠允許包裹其中的鋼纜進行一定的擠壓與潛行位移，并持續(xù)保持良好封堵效果。
4、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品采用金屬復(fù)合主材，具有良好的環(huán)境溫差適應(yīng)能力，完全科技，-15℃至60℃之間溫差波動不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常。通過酸、堿、柴汽油溶液內(nèi)連續(xù)浸泡測試，不會出現(xiàn)腐蝕、變形、穿孔等問題。
5、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品安裝簡單，單人即可操作，不需要大型設(shè)備支持。一般情況下僅需要壓縮空氣加手持充氣工具即可完成安裝。非常適合高空或狹窄的工作面施工。
6、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品拆卸簡單，只要對氣囊放氣減壓即可完整取出，不會破壞斜拉鋼索表面PE防腐層及鋼套管內(nèi)壁。為后期維護節(jié)省大量成本。
管道充氣型封堵產(chǎn)品在正確安裝到位后，充氣式電纜管道密封，不出現(xiàn)人為外力破壞的情況下，封堵有效期可長達20年以上，避免在鋼索有效服役周期內(nèi)出現(xiàn)多次維護更換封堵防腐材料的情況，為斜拉索錨具部分的鋼索防腐帶來了有力的保證。
（管道充氣型封堵產(chǎn)品實物）
（其他電力電纜管道工程柔性封堵安裝實例）
（管道充氣型封堵產(chǎn)品橋梁工程應(yīng)用設(shè)計圖例）
隨著國內(nèi)大量電力、通訊、城市軌道交通管線工程的推廣使用。充氣型管道柔性封堵系列產(chǎn)品以封堵效果佳、對抗酸堿、環(huán)境溫差波動適應(yīng)性強、產(chǎn)品壽命周期長、使用范圍廣泛等優(yōu)于傳統(tǒng)封堵防水材料的優(yōu)勢，被越來越多的設(shè)計、用戶單位所接受采用。
做為國內(nèi)專業(yè)生產(chǎn)充氣型管道柔性封堵系列產(chǎn)品的株洲市完全科技有限公司，近日接到了國內(nèi)多家橋梁斜拉索設(shè)計施工單位的技術(shù)協(xié)作要求及采購訂單。現(xiàn)就充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品在橋梁建設(shè)項目中的施工應(yīng)用進行探討共享
在新一輪的全國路網(wǎng)建設(shè)中，越來越多的道路建設(shè)需要架設(shè)大型橋梁來突破地形局限。斜拉橋由于其跨度較大、造型美觀、施工方便等特點而成為目前應(yīng)用較多的一種橋型。如果橋位處大氣環(huán)境惡劣，例如跨海灣區(qū)域、江河水面上方、山區(qū)峽谷地段，由于周邊環(huán)境鹽分較高、溫差波動造成空氣水份充沛，而斜拉索一般都布置在梁體外部，直接與大氣接觸，因而極易產(chǎn)生腐蝕。如今，由于保護措施的逐漸完善，斜拉橋斜拉索索體已經(jīng)有了很好的保護措施，而斜拉索與錨具結(jié)合部位由于保護措施較少從而成為斜拉索防腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，國內(nèi)已有多座斜拉橋由于斜拉索腐蝕破壞，尤其是斜拉索與錨具結(jié)合部位的腐蝕而導(dǎo)致?lián)Q索，造成了巨大的經(jīng)濟損失和不良社會影響。
(鋼纜銹蝕孔洞)
(鋼纜PE保護層下銹蝕)
一、傳統(tǒng)斜拉索橋梁上、下錨固部位密封方案及工序
上錨頭部位斜拉索為震動部位，密封材料必須具有一定的延伸性。下錨頭在混凝土梁段用錨管連接，混凝土上端的鋼套管密封處理是關(guān)鍵部位。目前大部分的斜拉索橋梁在上、下錨固部位采用的是發(fā)泡聚氨酯與HM106密封膠相結(jié)合的密封方案。采用發(fā)泡聚氨酯的目的為緊密填滿錨孔空隙，但其抗老化性能較差。HM106密封膠的分子結(jié)構(gòu)中含有的補強劑和憎水助劑，有穩(wěn)定的粘接性能，耐水、耐油和耐大氣老化性能也較好。
常用上錨頭密封施工工序：
對錨孔金屬管內(nèi)表面的雜質(zhì)進行徹底清理并做除銹處理，在金屬管內(nèi)表面刷涂兩道環(huán)氧底漆，電纜管道封堵，然后對管口做臨時封堵，并分2~3 次對管內(nèi)進行發(fā)泡密封，待發(fā)泡完畢后，對發(fā)泡表面進行修整，調(diào)用HM106 密封膠對管口進行密封，最后刷涂兩道塔用聚氨酯面漆。
常用下錨頭鋼套管密封施工工序：
鋼套管在進行徹底的清理后，采用聚氨酯發(fā)泡材料填充。使錨具與雨水、潮氣以及其他腐蝕介質(zhì)相隔離。聚氨酯發(fā)泡施工采用專用氣泵提供壓縮空氣，使混合料在導(dǎo)管口處呈霧狀高壓噴出得以充分混合反應(yīng)，直接噴入錨管進行發(fā)泡。發(fā)泡完畢24小時后，對管口的發(fā)泡材料進行修整，然后填充防水密封膠
二、傳統(tǒng)斜拉索橋梁上、下錨固部位密封方案的不足
1、施工工序復(fù)雜，工期長。傳統(tǒng)密封方案中采用的聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠施工，都有一個較復(fù)雜的操作過程，首先要對多組分材料進行現(xiàn)場配比合成，才能正常施工。其次為了確保內(nèi)部封閉到位，材料必須進行多次填充。同時聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠材料都必須經(jīng)過較長的發(fā)泡及固化時間，固化完成后還需要對表面進行修整。因此整個錨固點封閉防腐施工的工期長，施工人員需要多次上下施工作業(yè)點，甚至是長時間滯留在高空作業(yè)面。
2、受外部環(huán)境溫度、濕度條件限制。傳統(tǒng)密封方案中采用的聚氨酯發(fā)泡填充以及防水密封膠施工中，完全科技，材料的配比合成以及填充都需要在一個規(guī)定的溫度、濕度條件下操作，戶外環(huán)境氣象條件復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)因氣象條件不足導(dǎo)致封閉施工推遲或返工的情況。
3、傳統(tǒng)密封方案中采用的材料抗老化能力差，充氣式電纜管道密封，對抗環(huán)境溫差、雨水酸堿侵蝕能力差。導(dǎo)致材料有效期短，在鋼纜的壽命期內(nèi)需要定期進行封堵材料檢查更換。由于以上兩種材料都是對錨固件內(nèi)部進行填充封堵，后期的斜拉索維護以及封堵材料更換維護有很大的清理難度。
（鋼套管傳統(tǒng)封堵工藝）
綜上所述，斜拉索錨具部位的防腐封堵材料技術(shù)改進，關(guān)鍵就是要解決以下幾點
· 錨固管內(nèi)部的徹底防水，完全阻隔能對纜索構(gòu)成腐蝕的水份及其他污染物進入
· 封堵材料必須具有很好的填充性，能承受一定范圍的擠壓變形與潛行位移
· 封堵材料安裝工作量小，操作簡單，適合高空作業(yè)。施工周期短，不需要大型設(shè)備
· 封堵材料使用周期長，環(huán)境溫差適應(yīng)性強、能抵抗雨水、污染物酸堿腐蝕
· 封堵材料拆卸方便，不會對斜拉鋼索表面PE防腐層及鋼套管內(nèi)壁造成傷害
以上幾點關(guān)于斜拉索錨具部位的防腐封堵材料技術(shù)改進要求，充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品都能很好的滿足。下面我們來看一下充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品的基本情況
三、錨具新型封堵防腐工藝-充氣型管道柔性封堵氣囊的應(yīng)用
1、管道充氣型封堵工作原理：管道充氣型封堵產(chǎn)品主體是由高分子復(fù)合材料金屬鋁箔加工成型的氣囊，利用充氣膨脹的原理實現(xiàn)管孔的封堵。充氣囊兩側(cè)貼有防水膠條，防水膠在氣囊內(nèi)達到2.6-2.8kg氣壓時，會將管道、充氣管塞、電纜三者之間的空隙完全填充封閉，以達到徹底隔絕密封的效果。
2、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品適用于不同材質(zhì)的各類管道，防水膠條填充到位后能徹底隔絕水份、泥沙、有害氣體、蟲鼠進入管道內(nèi)部，確保管道內(nèi)干燥、清潔。
3、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品由于充氣囊的結(jié)構(gòu)特性，具有良好的抗軸向拉伸、抗扭曲、抗振動能力，能夠允許包裹其中的鋼纜進行一定的擠壓與潛行位移，并持續(xù)保持良好封堵效果。
4、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品采用金屬復(fù)合主材，具有良好的環(huán)境溫差適應(yīng)能力，完全科技，-15℃至60℃之間溫差波動不出現(xiàn)結(jié)構(gòu)異常。通過酸、堿、柴汽油溶液內(nèi)連續(xù)浸泡測試，不會出現(xiàn)腐蝕、變形、穿孔等問題。
5、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品安裝簡單，單人即可操作，不需要大型設(shè)備支持。一般情況下僅需要壓縮空氣加手持充氣工具即可完成安裝。非常適合高空或狹窄的工作面施工。
6、WQBZ充氣型管道柔性封堵產(chǎn)品拆卸簡單，只要對氣囊放氣減壓即可完整取出，不會破壞斜拉鋼索表面PE防腐層及鋼套管內(nèi)壁。為后期維護節(jié)省大量成本。
管道充氣型封堵產(chǎn)品在正確安裝到位后，充氣式電纜管道密封，不出現(xiàn)人為外力破壞的情況下，封堵有效期可長達20年以上，避免在鋼索有效服役周期內(nèi)出現(xiàn)多次維護更換封堵防腐材料的情況，為斜拉索錨具部分的鋼索防腐帶來了有力的保證。
（管道充氣型封堵產(chǎn)品實物）
（其他電力電纜管道工程柔性封堵安裝實例）
（管道充氣型封堵產(chǎn)品橋梁工程應(yīng)用設(shè)計圖例）