对于斜拉索防护措施的探究分析

摘要：斜拉索作为斜拉桥梁最为重要的组成部分之一，它质量直接决定了桥梁的使用寿命与安全性。由于斜拉桥梁的工作特性，造成影响斜拉索质量的因素也较多，包括振动、腐蚀以及施工不当等，如果不能对斜拉索的损坏进行及时处理，则会对斜拉桥梁的使用性能造成影响，甚至引发严重的安全事故。本文通过对斜拉索的一些常见问题进行分析研究，并提出相应的斜拉索防护措施。

关键字：斜拉索；常见问题；防护措施

Abstract: stay-cables cables as part of the bridge is the most important one, it directly determine the quality and safety of the service life of the bridge. Because of the characteristic of bridge cables, affect the quality of stay-cables more also factors, including vibration, corrosion and construction undeserved, if not in the stay-cables timely processing of the damage, it will stay on the use of bridge affect performance and even serious safety accidents. This article through to stay cabls of some common problems are analyzed, and put forward the corresponding stay-cables protective measures.

Keyword: stay-cables; Common problem; Protective measures

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

随着我国社会经济的快速发展，近年来我国斜拉桥梁的建设数量也呈逐年上升态势，我国目前是世界上200至600米跨度的斜拉桥梁数量最多的国家。但是随着斜拉桥梁使用寿命的推移，斜拉索因损坏必须更换的情况也愈加频繁，且更换斜拉索的成本较高。在这个背景之下，对斜拉桥梁的斜拉索进行有效防护成了桥梁建设单位急需解决的课题之一。

一、斜拉索常见问题分析

斜拉桥梁由于其特殊的工作环境，决定了导致斜拉索损坏的主要原因是振动与腐蚀。

首先是振动因素而造成了斜拉索损坏，斜拉桥梁的桥身刚度相较于其他类型的桥梁来说比较小，这样一来，在桥梁使用中，强风负荷与车载负荷等作用力对于桥梁极易造成振动效应，而激烈的振动则会使斜拉索加速损坏与老化。

其次是腐蚀因素造成斜拉索损坏，由于桥梁建于水面之上，因此斜拉索持续受到二氧化碳、二氧化硫、氯离子、水以及氧化等因素的腐蚀，从而引发钢材腐蚀，同时因此出现氧化断裂或应力性腐蚀裂缝等现象。

除此之外，在斜拉索的施工中没有保证施工质量。在将斜拉索至抵施工现场的过程中，保存的温度与运输的条件都可能导致斜拉索的套管出现破裂情况，在施工之中没有按照斜拉索的施工要求进行施工，人为导致斜拉索出现损坏，以及在安装中出现刻痕、切口、套筒搭接不到位、对接钢丝失败等施工因素也是造成斜拉索损坏的常见问题。

最后对斜拉索没有进行有效养护也是造成斜拉索损坏问题的因素之一。斜拉索在完成施工后，养护单位应制定详细的养护计划，对斜拉索进行定期养护，主要针对的就是斜拉索的腐蚀与损坏程度。如果得不到合理有效的养护，则斜拉索就会因损伤得不到控制，而使损坏程度加剧。

二、斜拉索防护措施研究

对于斜拉桥梁的斜拉索的防护措施进行研究，可以分为两个方面，分别是对于拉索材料的选型、防腐蚀技术的选择、制定合理的抗震技术目标以及在施工中的质量控制、施工后有效养护。

第一，合理选择斜拉索的材料，钢绞线、钢丝以及高强度钢筋组成了斜拉索，而斜拉索使用的材料不同，其表现出的性能也不尽相同，应在满足桥梁设计要求的前提之下，尽可能选择强度较高的斜拉索。

第二，可通过合理的防腐蚀技术对斜拉索进行处理，从而减少因腐蚀而造成的斜拉索损坏。将大气与斜拉索有效隔离是避免斜拉索腐蚀的方法。斜拉索隔离涂层材料包括钢管、铁皮、铝皮、镀锌、水泥、油脂或油漆等。而具体防护措施则包括直接挤压防套、套管压浆、化学涂层、钢丝镀铝/锌、全封闭防护等方法。而按照斜拉索防护的时间上划分，可分为永久防护型与临时防护型。永久防护措施包括内外防护两个方面，外防护起到的是对内防护进行保护的作用，以避免内防护的材料与大气接触后发生逸出、老化等现象，而内防护的保护对象则是斜拉索本身，通常利用水泥浆、聚乙烯塑料、黄油、防锈脂或沥青砂等材料实现对斜拉索的防护。我国对于斜拉索的防护大多利用的是经塑料挤出机处理后，将碳黑聚乙烯包裹在斜拉索上的方法，即热挤索套的防护方法。

第三，要综合考虑斜拉桥梁所在区域的自然条件因素与车流量的统计数据，对斜拉索造成振动损伤的主要因素之一就是风力负荷与车辆负荷，这样一来，就必须在斜拉桥梁的设计与施工中合理选择斜拉索的抗振指标参数。通常来说，确定斜拉索的抗振指标参数的方法包括，斜拉索的直径与允许振幅相同；通过增加斜拉索阻尼的方式来将振幅降低；斜拉索受控振型不大于3Hz等。

第四，斜拉索施工质量的控制。除了利用防护方法对斜拉索进行防护以外，在斜拉索的施工过程中同样也进行有效的质量控制管理工作，以保证斜拉索在运输及安装中不受外力因素而造成损伤。在运输、存放斜拉索并对其进行展开或盘卷时，要注意到温度对斜拉索套管的影响，如温度过低就可能造成斜拉索套管出现破裂现象。吊运、运输斜拉索盘时，避免因外力碰撞而造成斜拉索的钢管或套管出现损伤，另外需要对斜拉索进行牵引、调整或张拉等操作中，要注意对其进行保护。如果在整个施工过程中出现斜拉索损坏情况的，则应及时对损伤部位进行修补，同时重新做好对其的防腐蚀处理工序。

第五，加强斜拉索后期养护工作。桥梁建设单位应重视对斜拉索的养护，选择信誉好、规模大、养护实力强的专业养护单位负责对斜拉索进行全面养护。制定详细的养护计划并定期实施，发现斜拉索出现问题应及时对其进行处理的同时做好相应的书面记录。只有通过全面、合理、科学的养护，才能保证斜拉索的使用寿命更长。

除了上述这些对斜拉索进行防护的方法之外，积极推广应用新型斜拉索材料也是减少斜拉索损坏的防护方法之一。目前已经有新型复合材料制成的斜拉索已经开始应用于斜拉桥之中，它具有的优点是非常明显的，包括新型复合材料具有耐腐蚀、不锈蚀的特点，因此其能够免去传统斜拉索的防护套，从而使成本得到有效降低；新型材料的使用能够使桥梁整体的下部结构进行简化，从而使桥梁的建设工期合理缩短；新型材料制作的斜拉索需要的拉力小且自重较轻，使斜拉索的调整更为简易，同时简化锚固技术；新型材料制作的斜拉索在吊运、运输、安装上都具有极大的优势。

三、结语

综上所述，对于斜拉桥梁来说，斜拉索的质量直接决定了其使用寿命与安全性。只有通过合理选择斜拉索的材料、对斜拉索做好防腐蚀处理、在设计与施工中充分考虑到外部负荷对斜拉索的影响、在运输、存放及施工中做好对斜拉索的保护工作、加强斜拉索后期养护工作以及推广使用新型斜拉索材料等多种方法的综合使用，才能使斜拉索减少出现损坏的频率，更好地为斜拉桥的安全提供良好的条件。

参考文献：

[1] 雷廷新,郑启德,周祖干.斜拉索体系的防护.[J].桥梁建设.2002(1)

[2] 刘东升.斜拉索索体防护与施工控制浅析.[J].山西建筑.2010,36(3)

[3] 周琦.大跨径斜拉桥斜拉索锚头的综合防护.[J].城市道路与防洪.2010(11)

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。