斜拉橋下錨頭防腐密封質(zhì)量控制

1、斜拉橋下錨頭防腐密封質(zhì)量控制    摘要：濟(jì)南零點(diǎn)立交斜拉橋經(jīng)多年運(yùn)營后，下錨頭出現(xiàn)了銹蝕，斜拉索受力狀態(tài)發(fā)生了變化。2012年10月份，濟(jì)南養(yǎng)護(hù)所結(jié)合現(xiàn)場施工和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對錨頭滲水進(jìn)行分析，重新建立錨固端防腐密封系統(tǒng)，確保錨固端得密封質(zhì)量。 關(guān)鍵詞：斜拉鎖，下錨頭，滲水，病害，實(shí)驗(yàn) 中圖分類號： S152.7+2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 概況 濟(jì)南零點(diǎn)立交斜拉橋位于濟(jì)廣高速K22+179處，為（67.5+62.5）m的獨(dú)塔單索面斜拉橋，墩、塔、梁固結(jié)，共布設(shè)32根斜拉索。該橋設(shè)計(jì)為雙向四車道，橋?qū)捊M合為（0.5+11.0+3.0+11.0+0

2、.5）m，單幅橋面凈寬為11m，兩側(cè)各0.5m防撞護(hù)欄，中央分隔帶寬度為3.0m。主梁為單箱三室的等截面預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，梁高1.60m；橋塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)有型鋼焊接而成的剛性骨架；橋墩采用三柱式鋼筋混凝土橋墩；基礎(chǔ)為8根直徑180cm的群樁。斜拉索采用（91、109）7半平行鋼絲，冷鑄鐓頭錨固，極限強(qiáng)度為1600MPa，外包PE護(hù)套防護(hù)。 下錨頭及導(dǎo)管病害檢測 2012年3月在橋梁定期檢測中，發(fā)現(xiàn)斜拉橋中央分隔帶凹槽內(nèi)的聚氨酯發(fā)泡沫失效，下導(dǎo)管表面銹蝕，斜拉索錨頭滲水嚴(yán)重，錨固端防腐密封系統(tǒng)功能喪失，斜拉索受力狀態(tài)產(chǎn)生了嚴(yán)重的退化。 現(xiàn)狀調(diào)查情況分析 （1）錨固端下導(dǎo)管外部：下導(dǎo)管外部

3、聚氨酯發(fā)泡沫失效，聚氨酯發(fā)泡材料蓄水嚴(yán)重，積水深 15cm左右。由于下導(dǎo)管鋼管道被蓄水發(fā)泡材料所包裹，導(dǎo)致鋼管道表層油漆性能退化，起皮失效，造成底漆外露，且表面銹蝕面積達(dá)20%。 （2）錨固端下導(dǎo)管內(nèi)部：絕大部分導(dǎo)管護(hù)罩下方存有積水；減震器部分表面有輕微銹蝕痕跡，個別減震器縱向下滑；導(dǎo)管內(nèi)部填充物浸水嚴(yán)重、腐蝕變質(zhì)；部分下導(dǎo)管內(nèi)壁表面銹蝕。 （3）部分下錨箱的錨頭周圍存在水流沿錨箱壁流淌痕跡，錨杯內(nèi)部沿定位板邊緣有水狀液體流出，痕跡處表層油漆退化、失效，部分位置露出底漆，錨箱壁銹蝕，錨箱頂部也存在表層油漆起皮、內(nèi)壁銹蝕現(xiàn)象。 （4）錨固端部分錨頭鐵皮防護(hù)罩脫落、缺失，大部分鐵皮防護(hù)罩內(nèi)黃油乳化

4、失效，且部分積存水狀油性液體。 通過現(xiàn)場檢查，錨頭滲水產(chǎn)生的原因分析如下： 材料方面：橋梁結(jié)構(gòu)一般處于野外環(huán)境，受風(fēng)、雨、雪、腐蝕性大氣等因素直接影響，對結(jié)構(gòu)有著較高的耐腐蝕和耐久性性要求。在10度以下，其發(fā)泡率降低，因此使用時(shí)明顯受到季節(jié)的制約；發(fā)泡成型速度快，很難達(dá)到密實(shí)、平整，閉水性能較差且影響排水速度；正常情況下，封閉率達(dá)95%，老化后易透水，后期維護(hù)困難；橋梁在使用過程中，纜索系統(tǒng)受到恒載及動載的影響會產(chǎn)生震動，位于下導(dǎo)管上部的聚氨酯發(fā)泡材料在拉鎖的不斷震動中老化破裂，雨水沿縫隙進(jìn)入導(dǎo)管，致使錨杯錨頭出現(xiàn)銹蝕；由于橋梁結(jié)構(gòu)處于野外環(huán)境，聚氨酯發(fā)泡材料長期受到紫外線照射后，容易變質(zhì)、開

5、裂，孔隙率變大，易進(jìn)水，達(dá)不到密封效果。 施工工藝方面：在斜拉橋設(shè)計(jì)、施工過程中，盡管對斜拉鎖采取了各種防腐密封、減隔震措施，但由于冬季施工，底材表面污物、油脂清除不徹底，聚氨酯發(fā)泡材料無法與底材充分粘結(jié)；施工環(huán)境氣溫過低，未將罐體放在30環(huán)境中預(yù)熱，不能保證使用效果；導(dǎo)管內(nèi)聚氨酯發(fā)泡材料填充未滿，頂部存有空隙，易形成管內(nèi)儲水， 4 建立錨固端防腐密封系統(tǒng) 為了從根本上解決錨固端防護(hù)問題，確保錨頭部位無滲水、濕氣等腐蝕介質(zhì)進(jìn)入，同時(shí)也不至于過多的提高防護(hù)成本，通過分析，確定如下方案： （1）在中央分隔帶上方設(shè)置龍骨并固定鋁塑板，鋁塑板之間、鋁塑板與護(hù)欄底座縫隙用防腐密封膠封閉。 （2）將原橋中

6、央分隔帶及導(dǎo)管內(nèi)聚氨酯發(fā)泡材料、防腐油脂清除，在下導(dǎo)管內(nèi)選擇一種新的防腐材料植入鋼套管中，對保護(hù)罩溢水口及結(jié)合處選擇密封材料進(jìn)行防腐密封，重新建立錨固端防腐密封系統(tǒng)方案，保證下錨頭防腐密封效果。 防腐密封材料性能及實(shí)驗(yàn) MF2000G非硫化不干性密封膠是一種單組分非硫化、中性不干性、橡膠型密封膠，與各種金屬、玻璃、陶瓷等材料有良好的粘附性；對普通鋼和鍍鋅鋼材等金屬材料有阻蝕保護(hù)功能；可有效吸收和轉(zhuǎn)化密封空間內(nèi)的水汽；在-4090 范圍內(nèi)長期保持可塑性；具有優(yōu)越的流動性，便于填充細(xì)小空間；在封閉空間內(nèi)壽命可達(dá)80100年，比重1.301.40 g/cm3；不混發(fā)含量95；粘度30-50；-40-

7、90的耐溫性：彎曲180°，不開裂，不流淌，不結(jié)皮。 MF860F聚硫防腐密封膠是一種常溫固化，優(yōu)異的耐腐蝕、耐油、耐水、耐老化性能；高拉伸強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，彈性好；工作使用溫度范圍-40120；具有良好的絕緣性能，防電腐蝕；綜合老化性能壽命80100年，密度1.6；粘度976；120度熱空氣老化試驗(yàn)：拉伸強(qiáng)度2.7mpa；酸度試驗(yàn)：拉伸強(qiáng)度2.5mpa；紫外線照射試驗(yàn)：拉伸強(qiáng)度2.3mpa；低溫試驗(yàn)：拉伸強(qiáng)度2.7mpa； MF2000H防水嵌縫密封膠是一種單組分、無溶劑、不出霧、不硫化、具有永久塑性的密封膠。對普通鋼和鍍鋅鋼材等金屬材料有阻蝕保護(hù)功能；具有良好的密封防腐性能；在較寬

8、溫度范圍內(nèi)長期保持其塑性和密封性，且表面不開裂、不變硬，密度1.251.35 g/cm³，錐入度 40/100mm；剪切強(qiáng)度20 kPa，耐溫性：不流淌、不脆裂、表面不結(jié)皮、不鼓泡；低溫柔性：不斷裂；耐水性：表面不開裂、不粉化，與基材不失去黏附力。 根據(jù)材料性能、適用范圍及施工的可操作性，我們對了MF2000G非硫化不干性密封膠、MF860F聚硫防腐密封膠和MF2000H防水嵌縫密封膠進(jìn)行試驗(yàn)。 6導(dǎo)管防腐密封方案實(shí)施 6.1原聚氨酯發(fā)泡材料清除：打開導(dǎo)管上端防護(hù)罩后，用自制尖頭及圓頭鐵鏟搗碎聚氨酯發(fā)泡材料。清除深度至30-40cm后，用10m3空壓機(jī)的高壓空氣吹出搗碎的發(fā)泡材料，按

9、此工序循環(huán)施工，直至清除至導(dǎo)管底部。 6.2導(dǎo)管內(nèi)注膠： 確定導(dǎo)管內(nèi)無殘?jiān)U料并干燥后用升降壓盤涂膠機(jī)注入MF2000G非硫化不干防腐密封膠。注膠時(shí)應(yīng)將注膠管伸入導(dǎo)管底部，待注入的密封膠上平面上升40-50cm時(shí)緩慢的上提注膠管，保持注膠管在完成該導(dǎo)管注膠前始終沒入密封膠上平面以下，嚴(yán)禁拔出密封膠上平面，以防注入的密封膠內(nèi)含有空氣。 膠桶放入涂膠機(jī)后應(yīng)注意壓盤是否漏氣漏膠，并開啟氣閥放氣，防止空氣進(jìn)入注膠管內(nèi)。 注膠時(shí)應(yīng)將注膠管伸入導(dǎo)管底部，待注入的密封膠上平面上升40-50cm時(shí)緩慢的上提注膠管，但應(yīng)保持注膠管在完成該導(dǎo)管注膠前始終沒入密封膠上平面以下，嚴(yán)禁拔出密封膠上平面，以防注入的密封

10、膠內(nèi)含有空氣。 待注膠上平面至減震器位置的底端時(shí)放入減震器并用木楔夾緊。然后在斜拉索表面粘接一層MF2000H防水嵌縫密封膠最后將導(dǎo)管內(nèi)剩余空間用MF860F聚硫防腐密封膠密封并將膠平面修整為散水坡型。 6.3 MF860F聚硫防腐密封膠密封導(dǎo)管： 施工前，用砂紙或除銹機(jī)把施工部位的銹跡清除干凈，然后用棉紗或脫脂紗蘸丙酮擦洗涂膠部位，直至棉紗或脫脂紗上無污跡，以除去灰塵及油污并擦干。金屬材料表面應(yīng)先用120汽油除去油脂，再用丙酮清洗至無污物即可涂膠。 MF860F聚硫防腐密封膠基膏與硫化膏按100：6-12（質(zhì)量比）進(jìn)行配比，根據(jù)一次用膠量稱取兩個組分，將稱好的兩個組分放入一個大小合適的容器中

11、，用攪拌混合器混合均勻直至無色差。 把混合好的密封膠裝進(jìn)硬支膠管中，用打膠槍把膠打在需密封的部位，或者用刮刀直接涂抹在需密封的部位，厚度按施工要求涂覆，整個過程應(yīng)在密封膠活性期內(nèi)完成。在完成密封或修補(bǔ)施工時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除多余的密封膠，把涂膠部位修整出均勻圓滑的表面。 6.4安裝護(hù)罩： 用角磨機(jī)及鋼絲刷清除護(hù)罩表面銹跡、銹蝕,護(hù)罩表面分層涂刷環(huán)氧富鋅底漆、環(huán)氧（云鐵）漆和面漆。 安裝防護(hù)罩時(shí)應(yīng)計(jì)算密封膠的粘結(jié)寬度，并在PE管相應(yīng)部位進(jìn)行標(biāo)示。在PE管標(biāo)示的部位用MF2000H防水嵌縫密封膠粘貼，粘貼應(yīng)均勻、飽滿，兩端應(yīng)貼護(hù)面膠帶進(jìn)行保護(hù)。在防護(hù)罩和已涂覆的MF2000H防水嵌縫密封膠的中間及接縫處

12、再次進(jìn)行MF2000H防水嵌縫密封膠的粘貼，并在接縫處將膠面修整平滑。 6.5錨頭防腐處理 用砂紙或除銹機(jī)把施工部位的銹跡清除干凈，然后用棉紗或脫脂紗蘸丙酮擦洗涂膠部位，以除去灰塵及油污并擦干。金屬材料表面應(yīng)用丙酮清洗干凈后即可涂膠。把混合好的MF860F密封膠裝進(jìn)硬支膠管中，膠打在需密封的部位，或者用刮刀直接涂抹在需密封的部位，厚度按施工要求涂覆，整個過程應(yīng)在密封膠活性期內(nèi)完成。完成密封膠的涂抹后并對鐵皮護(hù)罩做涂刷環(huán)氧漆的處理后安裝鐵皮護(hù)罩。 施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：用升降壓盤涂膠機(jī)注入MF2000G非硫化不干性防腐密封膠時(shí)，保持注膠管底部始終沒入密封膠平面以下，有利于導(dǎo)管內(nèi)的空氣排出，非硫化不干性防腐密封膠完全將導(dǎo)管內(nèi)的空隙填充，防止導(dǎo)管內(nèi)的斜拉鎖銹蝕起到較好的作用；在斜拉索表面和錨頭密封罩縫隙粘接一