季曉亮

（南京地鐵建設(shè)有限公司 江蘇南京 210000）

懸索橋在使用過(guò)程中較為廣泛，尤其是在進(jìn)行我國(guó)現(xiàn)代化的跨?？缃髽虻慕ㄔO(shè)時(shí)，懸索橋成為其中不可忽視的一種工程類型，這也是我國(guó)現(xiàn)代交通道路工程中的重要節(jié)點(diǎn)。懸索橋的維護(hù)與維修是貫穿整個(gè)橋梁使用的關(guān)鍵，科學(xué)合理地做好懸索橋的維護(hù)維修，能夠有效節(jié)約成本，同時(shí)，還能夠在一定程度上提高我國(guó)交通環(huán)境的整體質(zhì)量。

主纜是懸索橋最重要的受力構(gòu)件，而主纜在使用過(guò)程中長(zhǎng)期處于潮濕環(huán)境內(nèi)，極易在外界環(huán)境的影響下出現(xiàn)腐蝕或者斷裂的情況，對(duì)于大橋的安全產(chǎn)生極大的影響。相關(guān)工作人員需要了解懸索橋主纜的特點(diǎn)，并且在使用過(guò)程中做好有效的優(yōu)化管理，探討主纜除濕系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)的特點(diǎn)并分析養(yǎng)護(hù)方案，只有這樣，才能夠使懸索橋的使用質(zhì)量得到保障，避免阻攔出現(xiàn)損傷。懸索橋在使用過(guò)程中主纜是最重要的受力一點(diǎn)，而主纜由于長(zhǎng)期暴露在外界的濕潤(rùn)環(huán)境中，十分容易出現(xiàn)腐蝕或者斷裂的情況，對(duì)于橋梁使用壽命產(chǎn)生極大的影響，同時(shí)，還有可能對(duì)橋梁的安全產(chǎn)生影響。研究人員在對(duì)主纜進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕是導(dǎo)致主纜強(qiáng)度受到影響的關(guān)鍵，而最大損失度可以達(dá)到35%，研究人員針對(duì)主纜的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并探討了主纜系統(tǒng)的除濕養(yǎng)護(hù)方式。

從國(guó)內(nèi)和國(guó)外的懸索橋主纜防腐工作進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的主纜防護(hù)方式雖然在短期內(nèi)能夠獲得一定的防護(hù)效果，但在使用過(guò)程中產(chǎn)生的長(zhǎng)期防護(hù)效果整體來(lái)說(shuō)并不理想。而在大型懸索橋使用過(guò)程中，綜合外界因素會(huì)對(duì)主纜的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響，所以工作人員需要了解溫度和濕度對(duì)主纜產(chǎn)生的危害，并選擇合適的方式對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，只有這樣，才能夠使懸索橋的使用質(zhì)量得到提升，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)的主纜防腐體系

1 懸索橋的主纜構(gòu)成

我國(guó)是當(dāng)今世界上懸索橋發(fā)展最快的國(guó)家之一，目前，我國(guó)已經(jīng)建成的特大跨徑懸索橋有江陰大橋、潤(rùn)揚(yáng)大橋、珠江黃埔大橋、四渡河大橋、陽(yáng)邏長(zhǎng)江大橋、舟山西猴門大橋、貴州壩陵河大橋、矮寨大橋、泰州大橋和南京長(zhǎng)江第四大橋，在建的有鸚鵡洲長(zhǎng)江大橋和馬鞍山長(zhǎng)江大橋。我國(guó)橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性已受到越來(lái)越多的業(yè)主和設(shè)計(jì)者的關(guān)注與重視。傳統(tǒng)的懸索橋主纜防腐涂裝體系主要采用“防腐膩?zhàn)樱p繞鋼絲＋外防護(hù)涂層”的防護(hù)結(jié)構(gòu)，這種體系雖然短期內(nèi)有效，但不能徹底解決主纜腐蝕問(wèn)題。

主纜是懸索橋中最重要的一種構(gòu)件類型，懸索橋在使用過(guò)程中主纜承載著大部分的荷載。而懸索橋在使用過(guò)程中，需要工作人員根據(jù)實(shí)際的建設(shè)需求選擇材料和彈性模量較好的設(shè)備，除此之外，在進(jìn)行懸索橋的主纜選擇時(shí)，更加需要重視主纜的強(qiáng)度。目前，在主纜使用過(guò)程中，大多選擇高強(qiáng)度鍍鋅鋼絲及鍍鋅鋼絲繩作為主纜的材料。而在使用過(guò)程中，由于主纜的需求有所不同，所以在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際需求對(duì)主板所使用的材料和預(yù)先處理工藝做出相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)有效的熱處理，能夠合理提高材料中的C、Cr、Si等金屬元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并且還能夠在一定程度上使主纜的綜合性能得到提升。而為了提高主纜的防護(hù)性能和耐腐蝕性能，需要在安裝鎖架和緊欄后，在主纜上按要求涂抹一層合適的防腐涂裝，進(jìn)而起到隔絕空氣的效果，通過(guò)這種方式，則能夠使主纜的耐腐蝕性得到提升，保障主纜的使用質(zhì)量。

2 懸索橋的主纜故障常見(jiàn)原因及影響因素

2.1 主纜結(jié)冰

懸索橋在建設(shè)過(guò)程中，外圍會(huì)按照要求纏繞一圈一圈的匝絲，這些匝絲在使用過(guò)程中容易受到外界風(fēng)雪和灰塵的影響。尤其是在我國(guó)的北方地區(qū)，由于會(huì)長(zhǎng)期覆蓋冰雪，所以十分容易出現(xiàn)結(jié)冰的情況，如果不按照要求采用合理的方式對(duì)其進(jìn)行處理，則會(huì)導(dǎo)致主纜的表面覆蓋有少量的冰凌，冰凌會(huì)對(duì)主纜的截面形狀產(chǎn)生間接的影響，導(dǎo)致主纜在使用過(guò)程中的震動(dòng)頻率降低，而在車輛正常運(yùn)行的情況下，懸索橋就會(huì)由于車輛的運(yùn)行受到影響發(fā)生破壞。

2.2 涂裝失效

在主纜使用的過(guò)程中，外部涂抹防腐涂裝是保障主纜使用的關(guān)鍵。而影響涂裝使用的因素較多，并且較為復(fù)雜，在外力作用的影響下，涂裝可能由于使用存在問(wèn)題而發(fā)生皸裂或者起皮的情況，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)涂裝剝落，進(jìn)而導(dǎo)致主纜的使用受到影響。由于主纜在進(jìn)行建設(shè)時(shí)往往懸吊于濱海地區(qū)或者我國(guó)的長(zhǎng)江上方，這些環(huán)境中的整體空氣濕度相對(duì)來(lái)說(shuō)較大，并且在懸索橋使用過(guò)程中長(zhǎng)期暴露在強(qiáng)烈的日照下，主纜的涂裝會(huì)在這一環(huán)境下出現(xiàn)急速老化的情況。除此之外，在目前，涂裝層的使用都直接涂抹在主纜的外層匝絲上，但匝絲在使用過(guò)程中并非緊密相連的，許多不同種類的雜絲之間并不會(huì)形成橫向聯(lián)系，而在主纜受力變形時(shí)，其涂裝層也會(huì)受到牽拉，當(dāng)所受到的拉力超過(guò)了涂裝層能夠承受的拉力的極限后，涂裝層就會(huì)在較大的拉力的影響下出現(xiàn)破壞的情況，進(jìn)而導(dǎo)致主纜的使用受到影響。

2.3 匝絲銹蝕而出現(xiàn)松弛斷裂的情況

匝絲在使用過(guò)程中會(huì)直接纏繞在主纜的表面，一方面能夠?qū)|起到保護(hù)作用，避免主纜受到外力的影響較為嚴(yán)重；另一方面則還能起到隔絕空氣的作用，能夠有助于避免主纜在使用過(guò)程中與環(huán)境中的潮濕空氣直接接觸，對(duì)于主纜能夠形成良好的保護(hù)作用。但匝絲在使用時(shí)，傳統(tǒng)的匝絲所選擇的保護(hù)方式為纏繞保護(hù)的形式，而纏繞的方式在使用過(guò)程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)少量的縫隙，這樣的少量縫隙就會(huì)潮濕水的入侵提供空間，所以在涂裝受損的情況下，匝絲會(huì)快速出現(xiàn)銹蝕的情況。主纜上出現(xiàn)的銹蝕累積到一定的程度后，主纜的使用就會(huì)受到一定的影響，并且在這一階段如果受到外力作用，就容易出現(xiàn)匝絲斷裂的情況，一旦匝絲發(fā)生斷裂或者松弛變形，則匝絲的使用效果會(huì)進(jìn)一步降低，導(dǎo)致主纜的破壞快速加劇。

2.4 主纜鋼絲發(fā)生銹蝕

主纜鋼絲出現(xiàn)銹蝕是使用過(guò)程中較為常見(jiàn)的一種風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。導(dǎo)致主纜鋼絲出現(xiàn)銹蝕，主要是由于主纜在使用過(guò)程中出現(xiàn)防護(hù)層失效所導(dǎo)致的，在防護(hù)層失效的影響下，相關(guān)工作人員需要了解不同主纜在使用過(guò)程中容易受到的外界因素的影響，尤其是主纜在使用時(shí)存在的風(fēng)險(xiǎn)狀況應(yīng)當(dāng)與當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境密切相連。主纜與潮濕的空氣相接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在發(fā)生銹蝕的初期，主纜表面的鍍鋅和空氣會(huì)首先發(fā)生反應(yīng)，在這一過(guò)程中，主纜的表面會(huì)出現(xiàn)少量的白色新粉，但在這一時(shí)段內(nèi)，主纜的強(qiáng)度不會(huì)受到直接的影響，并且其承載能力也不會(huì)下降。而如果主纜的表面已經(jīng)出現(xiàn)了少量的黃色銹斑，則說(shuō)明主纜的高強(qiáng)鋼絲發(fā)生銹蝕，其表面的鍍鋅已經(jīng)基本消耗殆盡，所以主纜會(huì)出現(xiàn)截面缺失的情況，對(duì)于主纜的承載能力會(huì)產(chǎn)生極大的影響。在這一時(shí)間段內(nèi)，相關(guān)工作人員進(jìn)行檢查時(shí)，可發(fā)現(xiàn)主纜的承載能力有明顯的降低，此時(shí)，需要做好主纜的有效維修，才能保障主纜恢復(fù)至正常的使用狀態(tài)。如果主纜已經(jīng)發(fā)生了較為嚴(yán)重的銹蝕，則需要針對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，應(yīng)力銹蝕和疲勞銹蝕都有可能導(dǎo)致鋼絲出現(xiàn)斷裂的情況，此時(shí)，需要工作人員對(duì)主纜的承載能力進(jìn)行評(píng)定，并選擇合適的方式進(jìn)行加固，判斷主纜的承載能力，只有這樣，才能夠使其整體質(zhì)量得到提升［1-3］。

3 主纜除濕系統(tǒng)的有效檢查以及評(píng)估

3.1 涂膜檢查

首先，在進(jìn)行檢查時(shí)，相關(guān)工作人員需要按照要求對(duì)主纜的全場(chǎng)進(jìn)行檢查，確認(rèn)其是否出現(xiàn)了開(kāi)裂或者銹蝕的病害，尤其是需要確認(rèn)其是否發(fā)生了機(jī)械碰撞或者氣泡的情況。如果發(fā)現(xiàn)涂膜具有較為嚴(yán)重的破損，并且導(dǎo)致匝絲出現(xiàn)嚴(yán)重銹漬或者斷裂的情況，首先需要做好部位的記錄，并通過(guò)拍照的形式確認(rèn)其問(wèn)題，將最終的檢查結(jié)果交由主管部門進(jìn)行分析，申請(qǐng)主管部門的同意后，針對(duì)這一部位的主纜進(jìn)行詳細(xì)的內(nèi)部檢查，以保障涂膜在受損后內(nèi)部的主纜得到管理，避免出現(xiàn)其他的問(wèn)題而導(dǎo)致主纜的使用受到影響。

3.2 錨室內(nèi)檢查

在進(jìn)行檢查室，工作人員需要對(duì)錨室內(nèi)的錨板、錨頭、拉桿、連接器及松散的絲股進(jìn)行全面檢查，確認(rèn)是否出現(xiàn)了涂裝銹蝕的情況，尤其是工作人員在進(jìn)行檢查時(shí)需要確認(rèn)是否發(fā)生斷裂或者松弛的情況。一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則需要對(duì)不同構(gòu)件的危害等級(jí)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的評(píng)分；同時(shí)，還需要檢查錨室內(nèi)的除濕機(jī)是否處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，其中的密閉門是否具有良好的性能，確定錨室內(nèi)的溫度控制是否處于正常的范圍內(nèi)，通過(guò)全方位的檢查來(lái)保障鋼纜的使用安全性，避免由于過(guò)大的濕度對(duì)錨室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生影響。

3.3 索鞍檢查

在進(jìn)行索鞍的檢查時(shí)，需要相關(guān)工作人員確定主纜是否出現(xiàn)銹蝕或者污染的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是錨固螺栓是否發(fā)生了松動(dòng)的情況，而鞍座處的油漆是否出現(xiàn)了銹斑脫落的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)索鞍進(jìn)行綜合性的分析，能夠幫助工作人員了解主纜的運(yùn)行狀況，在進(jìn)行索鞍檢查時(shí)，還需要針對(duì)密封門進(jìn)行分析，了解密封門的密封狀況，其中是否出現(xiàn)空氣濕度過(guò)大的情況，保障后續(xù)的管理工作能夠更為順利地開(kāi)展。

4 主纜除濕系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)及維修

懸索橋主纜在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)的工程較為特殊，這種設(shè)備在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，所選擇的養(yǎng)護(hù)方式與常規(guī)的混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)和鋼結(jié)構(gòu)混凝土養(yǎng)護(hù)有較大的差異。在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)，工作人員需要針對(duì)主纜的構(gòu)件形式進(jìn)行分析。主纜在制作時(shí)所選擇的是高強(qiáng)的鋼絲來(lái)將其作為細(xì)長(zhǎng)的構(gòu)件，而在懸索橋使用過(guò)程中，主纜會(huì)承受較大的荷載，所以在使用過(guò)程中產(chǎn)生的拉力極大。除了主纜的纜繩，還包含外圍的防護(hù)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)及錨固系統(tǒng)，近年來(lái)出現(xiàn)的事故較多，并且發(fā)生因素較為復(fù)雜，所以在使用過(guò)程中的安全性和有效性受到了相關(guān)工作人員的高度關(guān)注，需要對(duì)其進(jìn)行有效的優(yōu)化并加以管理，借此保障主纜的使用安全，降低外界風(fēng)險(xiǎn)事件和因素，對(duì)主纜的牢固程度產(chǎn)生影響，保障主纜的使用。

4.1 主纜的有效養(yǎng)護(hù)

首先，在進(jìn)行主纜的養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好主纜表面的清潔。由于懸索橋在使用過(guò)程中整體環(huán)境較為惡劣，大多數(shù)懸索橋在進(jìn)行建設(shè)時(shí)主要建設(shè)于濱海或者江河地區(qū)，尤其是濱海地區(qū)所建設(shè)的懸索橋所處的環(huán)境較為惡劣，并且空氣中的水分中含有大量的鹽離子，具有極強(qiáng)的腐蝕性，所以工作人員在進(jìn)行處理時(shí)應(yīng)當(dāng)按照要求對(duì)主纜上的灰塵及污物進(jìn)行定期清理，保障主纜的清潔，則能夠在一定程度上保障懸索橋的合理應(yīng)用。

4.2 涂裝層的防護(hù)

涂裝層的最終目的是使主纜能夠與潮濕的空氣形成有效的隔絕，進(jìn)而保障除濕機(jī)始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，并且將室內(nèi)的濕度控制在合理的范圍內(nèi)。所以想達(dá)到這樣的目的，就需要保持密封門具有良好的密封效果，避免出現(xiàn)漏水或其他風(fēng)險(xiǎn)，而導(dǎo)致其密封性降低，影響主纜的使用質(zhì)量。

4.3 主纜的維修

主纜的維修工作涉及的內(nèi)容較為復(fù)雜，需要相關(guān)工作人員引起重視。首先，在進(jìn)行修復(fù)時(shí)，匝絲的修復(fù)是最為關(guān)鍵的，匝絲及涂裝是主纜在使用過(guò)程中最外層的防護(hù)系統(tǒng)，能夠有效避免阻攔與腐蝕介質(zhì)之間直接接觸，而導(dǎo)致外層的防護(hù)系統(tǒng)遭到破壞。所以在進(jìn)行維護(hù)及檢查時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)匝絲出現(xiàn)斷裂或者銹蝕，則需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，避免銹蝕進(jìn)一步深入到主纜上，對(duì)于主纜的使用產(chǎn)生影響［4-6］。

5 結(jié)語(yǔ)

在進(jìn)行懸索橋的建設(shè)時(shí)，相關(guān)工作人員需要了解懸索橋的特點(diǎn)，并對(duì)懸索橋的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，了解懸索橋結(jié)構(gòu)中主纜的組成結(jié)構(gòu)，并分析懸索橋主纜產(chǎn)生的病害及病害的成因，提出相應(yīng)的檢查維修方式，只有這樣，才能夠保障懸索橋在使用過(guò)程中的安全性和整體質(zhì)量得到保障，為懸索橋除濕系統(tǒng)的日常養(yǎng)護(hù)提供參考與幫助。而在進(jìn)行懸索橋的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)時(shí)，工作人員需要了解主纜防濕、防腐的需求，在進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)保障主纜始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，持續(xù)對(duì)其進(jìn)行有效的養(yǎng)護(hù)和維修，盡可能保障主纜的整體使用質(zhì)量和安全性。