一种高效的悬索桥主缆除湿方法技术

主缆钢丝束保留紧缆机整圆时捆扎的镀锌钢带，且施工时不再用缠丝机，主缆钢丝束表面不再有缠丝，直接用塑料管段包裹。塑料管段的材质为热熔塑料,在安装前为一体的片材，安装时只需两侧边热熔密封连接，两端与索夹或索鞍的保护罩密封连接。塑料管段内底部有空腔，利于干燥气体的流动。塑料管段底部的低端有排气孔，底部的高端有进气孔。利用套管内封闭的湿气“昼升夜沉”的规律，在夜间对主缆除湿。干燥气体流动阻力小，设备负荷小，能耗少，也无需改造已有索夹，降低了维护费用，且减少了一个常规主缆施工步骤。规主缆施工步骤。规主缆施工步骤。

【技术实现步骤摘要】
一种高效的悬索桥主缆除湿方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程中悬索桥主缆钢丝的防腐，尤其涉及一种高效的悬索桥主缆除湿方法。

技术介绍

[0002]主缆是悬索桥最重要的受力构件之一，被称为“生命线”，它长期暴露在大气环境中，经受着各种不利环境的侵蚀。同时，由于主缆为不可更换构件，因此主缆的寿命直接影响悬索桥的使用年限。
[0003]通常的主缆防护系统是在主缆的表面敷涂一层防护腻子，如红丹或锌粉膏，外面用圆形的镀锌软钢丝缠包，再在缠绕钢丝的外表面进行防腐涂装。这种传统的主缆防护体系，实际上是通过对主缆外层进行密封包裹来防止水分侵入其内部以达到防腐蚀目的。在上个世纪建造的绝大多数悬索桥都采用这种主缆防护体系。然而，国外近年来的调查研究结果表明,该防护体系的防护效果并不理想。国内外对这种传统的主缆防护措施进行了长时间的观察研宄，例如对日本在对濑户大桥的主缆钢丝打开检査时发现，十年间主缆表面腐蚀严重，锈蚀主要发生在主缆侧面和底部，防护效果并不好。主缆里有水存在，在主缆防护体系完成时，主缆内部只有很少一部分水分排除，主缆钢丝仍会遭到滞留在主缆内部水分的锈蚀；腻子层、涂料层材料的变质，缠丝表面油漆由于紫外线等恶劣的外部环境影响，老化开裂后也会使腻子直接接触到外部环境，加上主缆内部聚集的水分慢慢形成了一个腐蚀环境，空气、水分、温度变化等一系列因素影响腻子的物理、化学特性，最终会出现裂纹、氧化变质、甚至粉化的现象，从而失去其防护的作用。主缆上表面的涂料层开裂后，没有能力阻止水分渗透进主缆内部。
[0004]人们研究发现，己留在主缆内部难以排出的水份，白天高温蒸发，聚集在上部，夜间低温冷凝，下沉到底部，周而复始，是造成钢丝束表面和底部锈蚀的主要原因。主缆中间的钢丝反而基本不锈蚀。另外，模拟实验表明，只要控制主缆的侧面、顶部及底部这三个位置的相对湿度在60％之下，钢丝就不会发生锈蚀。
[0005]日本从上世纪九十年代开始进行主缆除湿系统的研究，通过将干燥空气送入主缆，降低主缆内空气湿度，从而避免主缆钢丝锈蚀。润扬大桥首次将主缆除湿系统引进到国内的大跨径悬索桥主缆防护中。一般是在主塔横梁上或者加劲梁内部两个空间比较大的位置安放除湿设备。同时送风机和冷却设备以及控制和监测系统一同安装，在主缆一定长度范围内布置送气和排气专用索夹，将干燥空气由送气索夹进入，将湿空气从排气索夹排出，同时在索夹位置设置监测和控制调节设备。
[0006]送气压力一般不能大于3kPa，防止破坏外层的保护措施。在该压力下，干燥气体沿主缆钢丝间的空隙最远输送距离200米左右。这就需要沿主缆安装多个专用的送气索夹和排气索夹，分段给主缆送气。因主缆的钢丝空隙狭小，气体流动阻力大，以致全桥需要多套除湿设备，耗电多，费用高。
[0007]为减小气体横向或纵向穿过主缆时受到的阻力，最近也有一些新的主缆除湿方
案。龙潭长江大桥的设计方案中，采用了名称为“一种缆索的送气管道”(申请号为CN202011075887.2)专利申请中的除湿构造，这是一种内部通干空气的系统，主缆截面中心为由高强弹簧和波纹管制成的送气管，有利于降低输送干空气的阻力。但需要专门制作该高强弹簧和相应的波纹管，且它们组成的送气管为圆形，与主缆索股的正六边形不同，施工中影响索股的排列；成缆时影响主缆挤紧效果；也不利于索夹夹紧主缆，不利于主缆防滑。在主跨2300m的张皋过江通道主航道桥设计中，除了主缆中心设置1根纵向通风管外，还采用了名称为“一种基于BIM的悬索桥主缆除湿干燥系统”(申请号为CN202021156589.1)，和“主缆除湿防腐装置”(申请号为CN202011588740.3)专利申请中的除湿构造，在主缆外层设置了4根纵向通风管，外部的送气管道将干空气先送给一环绕主缆的环形管道，再传送给主缆外层的4根纵向输气管。该方法仍存在前述中心管道的问题，且周边的4根纵向管道也不利于主缆钢丝束整圆，不利于紧固索夹。
[0008]因此，急需改变目前这种现状，找到一种高效的主缆除湿方法，减少除湿设备用量，减少电力消耗，减少桥梁运行期间的维护费用。

技术实现思路

[0009]为了解决现有悬索桥除湿系统效率低且施工复杂的问题，本申请提出一种高效的悬索桥主缆除湿方法。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0011]一种高效的悬索桥主缆除湿方法，其特征在于，被鞍座和索夹分隔的主缆各索段的钢丝束套有塑料管段，所述钢丝束的底部与所述塑料管段间形成底部空腔，向所述底部空腔内送入干燥空气，使湿气排出主缆；所述方法包括以下施工步骤：
[0012]S1:按常规方法架设主缆的钢丝束，用紧缆机进行紧缆作业，对所述钢丝束整圆，并用镀锌钢带捆扎所述钢丝束；
[0013]S2:安装索夹和吊杆，安装鞍座的保护罩；
[0014]S3:对于每个索段，将对应的一块长方形的塑料片的两个侧边密封连接，包裹对应的所述索段，形成塑料管段，所述塑料管段的两端密封连接在相应的索夹或鞍座的保护罩上；所述塑料管段在高端和低端均底部有气孔；安装主缆上的送气管；
[0015]S4:安装主梁，完成桥梁施工；
[0016]S5:各所述塑料管段内的底部空腔作为一个除湿段，在夜间，监测各所述除湿段的湿度，所述湿度超过预设的限值后，通过所述送气管向相应的所述除湿段内送入干燥空气，排出所述除湿段内的湿气。
[0017]优选地，所述塑料管段的材质为热熔塑料。
[0018]优选地，所述塑料片由两层组成，内层为高密度聚乙烯，外侧为掺有炭黑的高密度聚乙烯。
[0019]优选地，塑料管段的内表面涂有或粘贴有一层防水膜，外表面涂有或粘贴有一层防紫外线膜。
[0020]优选地，所述塑料管段的高端的气孔为进气孔，所述塑料管段的低端的气孔为排气孔。
[0021]优选地，所述步骤S5中，向湿度超标的塑料管段的底部空腔内通入干燥空气的持
续时间为一分钟。
[0022]优选地，所述步骤S5中，对于需要除湿的索段，选择其中湿度最大的索段进行除湿作业，如此循环。
[0023]优选地，同一主缆的边跨侧的主缆段或主索鞍到跨中的主缆段，其上相邻的多个所述塑料管段的气孔可以连通起来，使相应的底部空腔连通，作为一个除湿大段。
[0024]优选地，用输气管连接所述除湿段和所述除湿大段的排气孔，在除湿过程中，若排出的空气的湿度小于周围环境的空气湿度，将输气管排出的空气输给除湿设备中的除湿机。
[0025]优选地，所述塑料管段外表面安装有管夹，将所夹持的塑料管段固定在所述的钢丝束上。
[0026]在以上方案的基础上，也可在钢丝束的顶部与所述塑料管段间形成顶部空腔，向顶部空腔内送入干燥空气，使湿气排出主缆。考虑到已有主缆的腐蚀分布特点，顶部腐蚀相对较轻，因此，只形成底部空腔的方案更高效。
[0027]本专利技术的有益效果为：
[0028]1.减少了除湿系统的初始设备投资。本方案巧妙地利用了主缆内湿气昼夜间的循环上升和下降规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效的悬索桥主缆除湿方法，其特征在于，被鞍座和索夹分隔的主缆各索段的钢丝束套有塑料管段，所述钢丝束的底部与所述塑料管段间形成底部空腔，向所述底部空腔内送入干燥空气，使湿气排出主缆；所述方法包括以下施工步骤：S1:按常规方法架设主缆的钢丝束，用紧缆机进行紧缆作业，对所述钢丝束整圆，并用镀锌钢带捆扎所述钢丝束；S2:安装索夹和吊杆，安装鞍座的保护罩；S3:对于每个索段，将对应的一块长方形的塑料片的两个侧边密封连接，包裹对应的所述索段，形成塑料管段，所述塑料管段的两端密封连接在相应的索夹或鞍座的保护罩上；所述塑料管段在高端和低端均底部有气孔；安装主缆上的送气管；S4:安装主梁，完成桥梁施工；S5:各所述塑料管段内的底部空腔作为一个除湿段，在夜间，监测各所述除湿段的湿度，所述湿度超过预设的限值后，通过所述送气管向相应的所述除湿段内送入干燥空气，排出所述除湿段内的湿气。2.根据权利要求1所述的一种高效的悬索桥主缆除湿方法，其特征在于：所述塑料管段的材质为热熔塑料。3.根据权利要求2所述的一种高效的悬索桥主缆除湿方法，其特征在于：所述塑料片由两层组成，内层为高密度聚乙烯，外侧为掺有炭黑的高密度聚乙烯。4.根据权利要求1所述的一种高效的悬索桥主缆除湿方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建东，黄毅，宁轩，管曼羽，宋粉丽，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：