博士课程论文缆索防腐技术探究.pptx
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1、主要内容主要内容v第第1 1章章 背景背景v第第2 2章章 桥梁缆索种类桥梁缆索种类v第第3 3章章 缆索结构的防护缆索结构的防护v第第4 4章章 缆索防护关键技术缆索防护关键技术v第第5 5章章 结语结语2024年10月8日缆索防腐技术探究第第1章章 引言引言悬悬索索桥桥、斜斜拉拉桥桥和拱拱吊吊桥桥等是目前应用较多的大跨度桥梁结构,而大跨度桥梁的缆索结构缆索结构又是悬索桥、斜拉桥和拱吊桥的主要承重结构主要承重结构。2024年10月8日缆索防腐技术探究第第1章章 背景背景1.1.悬索桥悬索桥旧金山大桥旧金山大桥湖南省悬索吊桥湖南省悬索吊桥2024年10月8日缆索防腐技术探究第第1章章 背景背景
2、2.2.斜拉桥斜拉桥苏通大桥苏通大桥2024年10月8日缆索防腐技术探究3.3.拱吊桥拱吊桥第第1章章 背景背景复兴大桥复兴大桥2024年10月8日缆索防腐技术探究第第1章章 背景背景 长期暴露在风雨、潮湿和污染空风雨、潮湿和污染空气的环境中气的环境中,并承受诸如风荷载、行车车辆荷载等动载和自身重力、附属结构物等静载,既有应力腐蚀、疲劳应力腐蚀、疲劳腐蚀,又有金属腐蚀腐蚀,又有金属腐蚀。一旦缆索系统发生腐蚀破坏,其后果将不可设想。为了保证桥梁和缆为了保证桥梁和缆索结构的安全,必须对缆索进行防腐索结构的安全,必须对缆索进行防腐保护。保护。4.4.腐蚀成因腐蚀成因2024年10月8日缆索防腐技术探
3、究第第2章章 桥梁缆索种类桥梁缆索种类桥梁缆索种类桥梁缆索种类斜斜拉拉桥桥用用斜斜拉拉索索缆索用途缆索用途缆索材料缆索材料锚固结构锚固结构悬悬索索桥桥用用吊吊索索拱拱桥桥用用吊吊索索锚锚固固索索预预制制钢钢丝丝组组合合索索施施工工用用锚锚固固索索检检修修用用扶扶索索平平行行钢钢丝丝索索钢钢绞绞线线索索钢钢丝丝绳绳索索冷冷铸铸镦镦头头锚锚索索热热铸铸锚锚索索夹夹片片锚锚索索根据目前工程所使用情况来看,主要按照用途用途、材料材料和锚固结构锚固结构3种来分类。2024年10月8日缆索防腐技术探究第第3章章 缆索结构的防护缆索结构的防护缆缆索索结结构构的的防防护护悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护主缆腐蚀防
4、护机理主缆腐蚀防护机理斜拉桥斜拉索防护斜拉桥斜拉索防护拱吊桥吊杆索防护拱吊桥吊杆索防护锚具结构的防护锚具结构的防护国外悬索桥主缆的涂装体系国外悬索桥主缆的涂装体系国内悬索桥主缆的涂装体系国内悬索桥主缆的涂装体系主缆除湿防腐系统主缆除湿防腐系统斜拉索防腐机理斜拉索防腐机理国外斜拉索防腐国外斜拉索防腐 索体的防腐索体的防腐斜拉索防腐探讨斜拉索防腐探讨国内斜拉索防腐国内斜拉索防腐吊索结构防腐技术吊索结构防腐技术锚具结构的防护锚具结构的防护2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护3.1.1 主缆防腐必要性主缆防腐必要性 悬索桥是目前跨越能力最大的一种桥梁结构形式,其设计
5、寿命一般为100年,主要由主塔、锚碇、鞍座、主缆、吊索、桥面承载梁体及附件构成。主缆长期暴露在大气环境中,经受着各种不利环境的侵蚀,导致主缆钢丝易产生锈蚀。主缆钢丝腐蚀会严重危及到悬索桥的安全性,因腐蚀会减少有效的索股面积和强度。因此,主缆的寿命直接影响甚至决定着悬索桥的使用年限,如如何何保保证证主主缆缆的耐久性至关重要,因此其防腐涂装倍受关注的耐久性至关重要,因此其防腐涂装倍受关注。2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护3.1.2 主缆腐蚀机理主缆腐蚀机理悬悬索索桥桥主主缆缆防防腐腐涂涂装装体体系系普遍采用的技术是:钢丝出厂前进行镀锌处理,主缆成形后通过“防
6、防腐腐腻腻子子+缠缠绕绕钢钢丝丝+外外防防护护涂涂层层”的方式来进行防腐,这种主缆防护体系实际上是通过对主缆外层进行密封包裹来防防止止水水分分侵侵入入其内部以达到防腐蚀目的。主缆外层防护结构示意图主缆外层防护结构示意图2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护国家国家桥梁名称桥梁名称主缆涂装体系主缆涂装体系建成时间建成时间美国布鲁克林大桥 铅丹腻子+圆形钢丝缠丝+铅基涂料1883 年美国金门大桥铅丹腻子+圆形钢丝缠丝+铅基涂料1937 年美国韦拉扎诺桥铅丹腻子+圆形钢丝缠丝+铅基涂料1964 年丹麦小贝尔特桥锌腻子+圆形钢丝缠丝+涂料1970 年日本若户大桥铬酸锌
7、腻子+圆形镀锌钢丝缠绕+醇酸类涂装1973 年德国汉堡大桥铅丹腻子+圆形钢丝缠丝+底涂+环氧树脂涂料1979 年日本大鸣门桥铅酸钙高分子有机铅+圆形镀锌钢丝缠绕+环氧树脂+聚氨酯树脂面涂1985 年日本下津井濑户大桥铅酸钙类密封膏+圆形镀锌钢丝缠绕+环氧树脂底涂+聚氨酯树脂面涂+双组分聚硫密封剂罩面1988 年日本明石海峡大桥圆形镀锌钢丝缠绕+胶粘剂+橡胶底涂+弹性氯丁橡胶带半搭接包覆+氯磺化聚乙烯涂装+主缆内干燥空气送气除湿1998 年瑞典高海岸桥锌腻子+圆形钢丝缠丝+涂料1997 年丹麦大贝尔特桥锌腻子+圆形钢丝缠丝+涂料1998 年日本安芸滩桥S形钢丝缠丝+软性涂料+主缆内干燥空气送气除
8、湿2000 年美国塔科马海峡新桥锌聚合物+圆形钢丝缠丝+弹性涂料2007 年日本丰岛大桥S形钢丝缠丝+软性涂料+主缆内干燥空气送气除湿2008年3.1.3 国外悬索桥主缆涂装体系国外悬索桥主缆涂装体系2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护3.1.3 国外悬索桥主缆涂装体系国外悬索桥主缆涂装体系随着技术的不断进步,涂料体系的性能越来越优异,20世纪90年代,发展了防腐性能优异的含锌、干性油和体质颜料的腻子,进而又发展了磷酸铝型密封膏。在此期间,主缆缠绕钢丝后的外防护涂料涂装也得到了不断的更新换代。目前主缆的涂料涂装一般采用环环氧氧树树脂脂涂涂料料做做底底涂涂层层
9、和中中间间涂涂层层、聚聚氨氨酯酯涂涂料料做做面面涂涂层层,也有直接采用橡橡胶胶包包覆覆带带缠缠绕绕而不用涂料的方法。2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护3.1.4 国内悬索桥主缆涂装体系国内悬索桥主缆涂装体系到目前为止,国内悬索桥主缆涂装体系主缆涂装体系主要采用以下5种防腐涂装体系:(1)借鉴欧美技术,缠丝前采用油性锌粉密封膏油性锌粉密封膏对主缆钢丝进行阴极保护。(2)在缠丝前、后均采用一种美国进口的聚聚氨氨酯酯腻腻子子,形成一个整体的橡胶防护层。(3)采用S型钢丝缠丝加装送干燥空气除湿系统钢丝缠丝加装送干燥空气除湿系统。(4)“不不干干性性密密封封膏膏+缠
10、缠丝丝+聚聚硫硫橡橡胶胶包包覆覆层层+881系系统统重重防防腐腐涂涂装装材材料料”体系,索夹等结构缝隙采用聚硫橡胶密封剂做防水密封。(5)“涂涂刷刷沥沥青青涂涂料料+包包裹裹玻玻璃璃丝丝布布、隔隔热热材材料料+包包裹裹钢钢丝丝网网水水泥泥外外防防护护层层”的主缆防护体系。2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护桥梁名称桥梁名称主缆涂装体系主缆涂装体系建成时间建成时间汕头海湾大桥聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+环氧、聚氨酯涂料涂装1995年西陵长江大桥聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+环氧、聚氨酯涂料涂装1996年广东虎门大桥聚氨酯密封剂+圆形钢丝缠丝+聚氨酯密封剂+聚氨酯
11、涂料涂装1997年香港青马大桥红丹腻子+圆形钢丝缠丝+底漆+磷酸锌酯类环氧漆+酚醛面漆1997年丰都长江大桥涂刷沥青涂料+包裹玻璃丝布、隔热材料+包裹钢丝网水泥外防护层1997年厦门海沧大桥聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+密封剂+环氧、聚氨酯涂料涂装1999年江阴长江大桥锌粉腻子+圆形钢丝缠丝+环氧、水性、酚醛、醇酸类涂料涂装1999年重庆鹅公岩长江大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+密封剂+环氧、聚氨酯涂料涂装2000年宜昌长江大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+密封剂+环氧、聚氨酯涂料涂装2001年忠县长江大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+密封
12、剂+环氧、聚氨酯涂料涂装2001年桂林丽君桥热挤 PE 护套2001年润扬长江大桥1490S型钢丝缠丝+柔性环氧、含氟聚氨酯涂料涂装+主缆除湿系统2004年广州珠江黄埔大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+密封剂+环氧、聚氨酯涂料涂装2008年四渡河大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+环氧云铁+密封剂+聚氨酯面漆2009年西堠门大桥磷化底漆+聚异丁烯腻子+圆形钢丝缠丝+磷化底漆+环氧云铁+密封剂+聚氨酯面漆2009年3.1.4 国内悬索桥主缆涂装体系国内悬索桥主缆涂装体系2024年10月8日缆索防腐技术探究3.1 悬索桥主缆防护悬索桥主缆防护3.1.5 主缆除湿系
13、统主缆除湿系统主缆除湿系统工作流程主缆除湿系统工作流程:粗过滤空气精过滤处理除湿机除湿高压风机送风冷却送气管输气送气罩送气主缆内除湿排气罩排气。主缆除湿系统的工作流程主缆除湿系统的工作流程2024年10月8日缆索防腐技术探究悬索桥主缆防护小结悬索桥主缆防护小结:主主缆缆除除湿湿防防腐腐系系统统是悬索桥主缆钢丝防腐新技术,我国又是世界缆索桥梁发展最快的国家,目前国内主缆除湿防腐技术还只能靠全套引进设备和技术,因此有必要进行相关的研究。要阻止悬索桥主缆发生腐蚀现象,应采用主主缆缆防防腐腐涂涂装装体体系系和主主缆缆除除湿湿防腐系统防腐系统相结合的方法。3.1.6 主缆防护主缆防护小结小结3.1 悬索
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