桥梁斜拉索密封技术现状
2022-02-22
斜拉桥拉索被喻为斜拉桥的生命线，斜拉索的防护体系直接影响到大桥的 安全运营。随着斜拉索原材料，如镀锌钢丝、高密度聚乙烯护层等性能、工艺的技术进步，斜拉索本身的正常使用寿命完全可以达到 30 甚至 50 年以上。
现国内运营桥梁中会出现拉索使用寿命低的问题，究其原因是由于拉索防 密封护体系不完善以及后期维护的不到位造成拉索出现致命腐蚀。典型的例子就是南昌八一大桥和上海徐浦大桥。两桥为同期建成，但八一大桥已 经进行了全桥换索。徐浦大桥在近年健康检查中评价为锚具防护体系健全 有效，完全可安全使用。
完善的斜拉索密封防护体系同样是拉索使用寿命的关键因素，否则最好的 斜拉索原材料，没有相应得当的防护体系相匹配，拉索本身的性能无法真正得到发挥，难以达到正常的使用寿命。完整的斜拉索防护体系是由优质 的工厂化成品斜拉索及后期完善的斜拉索防护措施共同组成的。
下图为国内某桥因预埋钢管处密封措施不完善出现渗水导致拉索密封体系 失效，通车近 10 年后锚具与拉索钢丝严重锈蚀，不得不更换拉索。可谓触目惊心。
梁端索导管部位目前普遍采取的密封防护措施
不锈钢护管+防雨罩+预埋钢管内的填充聚氨酯发泡材料或防腐油脂，在锚 具端采用在锚具表面涂覆防腐油脂+锚具防护罩(从上而下)。与索体 PE 结
合处采用硅胶+橡胶密封圈密封处理。
传统密封防护存在如下缺陷
斜拉索护层 HDPE 属于无极性材料，与其它材料均不能够完全有效密蔽结合，斜拉索索体与预埋导管结合处的传统密封形式一般为胶水类粘结或 PE 焊接，只能起到短期密封，1年左右，密封效果就会逐渐失效，水就会顺着索体 PE 进入预埋钢管和索体锚头内外，导致锚头生锈，加速拉索的腐蚀，影响拉索的寿命。
索导管内采用填充聚氨酯发泡材料，但聚氨酯发泡材料的主要作用是填充满索导管内空间，减少内部水汽的储存空间，但该材料并非密封料，材料本身在长期使用后，存在脆化现象，无法真正起到内部密封效果。
发泡材料不能完全填充索导管照片目前国内已换索桥梁，均由于预埋导管与斜拉索索体结合处密封失效，导致水进入索导管，防腐措施失效，导致锚具和锚头部分钢丝腐蚀断裂而不得不换索。而更换的拉索索体内钢丝镀层却完好、无 锈蚀。
以下为国内某桥运行 5 年后索导管以及锚具防护罩的实际情况。其采用索导管内填充聚氨酯发泡材料的密封方法。从图中可以看到拆除锚具防护罩后内部存有大量积水，且锚具部位已经开始锈蚀。
广中江项目斜拉索防护措施
下图为《广中江高速公路第 TJ11 合同段两阶段施工图设计》斜拉索相关图纸 中拉索安装结构示意图，图中拉索防护措施为：梁端索导管防雨罩+两端锚具 护罩(含油脂)。
从上述见，目前设计图纸中对于斜拉索的后期防护措施，采用的是锚具护罩
(含油脂)+梁端防雨罩的常规防护体系，全面但不尽完善。
新型拉索密封系统的工作原理
新型密封技术是利用充满压力气体的高强度铝合金气囊对索体和预埋导管 壁施加压力，形成阻断隔离层，防止雨水及空气进入预埋导管内，起到完全 密封的作用。将斜拉索索体与预埋导管结合处的密封形式由接触密封或粘 结密封改为压力密封。
新型拉索密封系统结构示意图如图：
新型拉索密封体系结构示意图
新型拉索密封系统结构示意图
预埋钢管出口处安装新型拉索密封系统照片
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