駱鴻雁

（廣州市南沙新區(qū)產(chǎn)業(yè)園區(qū)開發(fā)建設(shè)管理局，廣東 廣州 511455）

我國的一些斜拉橋斜拉索，由于建造時間比較長，缺乏相應(yīng)的運(yùn)營管理措施，因此雖然橋梁錨固端有防雨罩等防水設(shè)施，可以對雨水進(jìn)行隔絕、對錨固端材料進(jìn)行保護(hù)，但是在長期使用下，防雨罩與預(yù)埋套管連接不緊密，鎖體的連接出現(xiàn)一些縫隙，在交通運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)震動當(dāng)中，就有可能造成雨水滲入，導(dǎo)致鎖體密封系統(tǒng)內(nèi)環(huán)氧樹脂老化，影響拉索錨具的實(shí)際防腐效果，造成拉索壽命縮短。

1 斜拉橋斜拉索錨固端主要防水方式

一般來說，現(xiàn)代大跨度斜拉橋斜拉索是整個橋梁的重要承重結(jié)構(gòu)，由于其特殊的用途以及材質(zhì)，應(yīng)用在雨水大、溫度較高的地區(qū)等，就可能造成斜拉索的腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重影響整個橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。因而，在現(xiàn)代橋梁維護(hù)過程當(dāng)中，經(jīng)常采用結(jié)構(gòu)檢查的方式，對整個橋梁的安全性進(jìn)行檢查。但是，斜拉索錨固端安裝之后，由于位置比較隱蔽，處于整個結(jié)構(gòu)內(nèi)部維修以及檢查的難度非常高，只有進(jìn)行提前防水預(yù)防，對斜拉索錨固端的防水問題進(jìn)行預(yù)判與解決，才能夠全面提高斜拉索錨固端的防水保護(hù)效能。只有在設(shè)計(jì)施工階段，對防水問題進(jìn)行優(yōu)化分析，探索更加合理有效的防水方式，才能延長橋梁的使用壽命，避免由于雨水侵蝕，造成橋梁銹蝕，影響橋梁的穩(wěn)定性與安全性，導(dǎo)致不必要的維修損失。

傳統(tǒng)防腐密封的方式主要有以下三種：

（1）設(shè)置除濕系統(tǒng)，對索導(dǎo)管尾部進(jìn)行排水，并通過安裝密封等，將索導(dǎo)管放置在一個相對干燥的環(huán)境內(nèi)部。一般來說這種傳統(tǒng)保護(hù)方式對于濕度具有較高的要求，相對濕度要控制在35%～45%，在長江南部的梅雨季節(jié)以及嶺南地區(qū)的回南天氣時，這些地區(qū)的索道就無法滿足這個干燥的環(huán)境要求。因而，這種傳統(tǒng)防腐方式不適應(yīng)高濕地區(qū)。

（2）應(yīng)用油脂對所導(dǎo)管內(nèi)部材料進(jìn)行密封。這種密封方式會造成整個管道的重量明顯上升，同時，油脂還會吸附一些空氣當(dāng)中的雜質(zhì)，造成所管內(nèi)部的臟污明顯增加，引發(fā)其他風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在雨季，索導(dǎo)管內(nèi)如果進(jìn)水排濕配合不暢，長時間浸泡，索導(dǎo)管外部涂抹的一些油脂成分會被逐漸破壞，導(dǎo)致鋼索的腐蝕。而且索道管一般采用鋼結(jié)構(gòu)，夏季氣溫甚至超過60℃，在這樣的高溫情況下，油脂的耐熱性差，會逐漸溶解揮發(fā)掉。

（3）在索導(dǎo)管內(nèi)靠上端口使用聚氨酯發(fā)泡進(jìn)行索道密封。在目前的斜拉索防水保護(hù)當(dāng)中，主要采用聚氨酯發(fā)泡后的泡沫材料對雨水進(jìn)行阻斷，但是這種密封方式已存在一個顯著的問題，就是如果橋梁使用過程中震動幅度比較大，聚氨酯發(fā)泡劑很容易受到破壞，導(dǎo)致發(fā)泡材料損失，影響鋼索的使用壽命。

2 斜拉橋斜拉索錨固端防水設(shè)計(jì)及質(zhì)量升級

斜拉橋斜拉索錨固防水設(shè)計(jì)，主要包括以下內(nèi)容：（1）考慮橋梁的實(shí)際情況，對于雨水滲入的路徑進(jìn)行整合分析；（2）結(jié)合專家的相關(guān)意見，對現(xiàn)場的密封罩建設(shè)方案進(jìn)行探討。（3）結(jié)合過往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對于橋梁錨固端防水的措施進(jìn)行整改，有效延長橋梁使用壽命；（4）在保障現(xiàn)有交通運(yùn)力的基礎(chǔ)之上，提高橋梁結(jié)構(gòu)的整體安全性。從這個角度來看，對橋梁的設(shè)計(jì)方案及施工工藝進(jìn)行優(yōu)化，不僅可以整合上述的防水設(shè)計(jì)方式，還可以減少施工后期需要的防水方式調(diào)整，盡可能的提高生產(chǎn)的組織協(xié)調(diào)性，減少施工過程當(dāng)中的工程方案變更情況，提升施工的效率，降低施工成本，保障防水的效果。

以廣中江高速公路為例，該公路目前共有4 座斜拉橋，斜拉索共計(jì)864 根。按照相關(guān)的建筑運(yùn)營以及管理經(jīng)驗(yàn)，這864 根斜拉索上，都安裝了相應(yīng)的防雨保護(hù)罩對雨水進(jìn)行隔離，以保護(hù)斜拉索。為了避免橋梁斜拉索的防雨罩與預(yù)埋套管，出現(xiàn)空隙問題，也考慮到廣中江高速運(yùn)力比較大，承擔(dān)了大量的運(yùn)輸工作，防止其在持續(xù)的鎖體震動，雨水沿著預(yù)埋光管內(nèi)流入倒斜拉索內(nèi)部，造成拉索局部腐蝕，因而在施工階段，為加強(qiáng)斜拉索錨固端防水，提高橋梁使用壽命，廣中江高速公路項(xiàng)目管理處成立錨固端防水設(shè)計(jì)變更研究小組，結(jié)合市場上可提供防水設(shè)計(jì)及材料的公司，共同進(jìn)行方案探討。經(jīng)研討比選后，整合出的防水設(shè)計(jì)方案主要有：密封罩方案、壓力氣囊方案。管理部門整合兩種方案，對其防水效果進(jìn)行整體研究。

2.1 密封罩防水方案

密封罩防水方案，主要是將防水裝置安裝在斜拉橋斜拉索錨固端上部，對防雨罩上端進(jìn)行密封保護(hù)。（1）應(yīng)用不銹鋼夾、硅橡膠密封材料，進(jìn)行防雨罩密封條設(shè)計(jì)，這種防水方式主要是將雨水堵截在防雨罩外圍，避免由于空隙的存在造成雨水滲漏。（2）技術(shù)人員采用哈弗式連接方式，應(yīng)用螺栓結(jié)構(gòu)，對密封罩進(jìn)行連接，在整個安裝以及更換過程當(dāng)中比較方便，同時通過這種施工方式，不影響整個橋梁的交通運(yùn)輸，可以進(jìn)行獨(dú)立施工。（3）通過這種密封罩改造方式對防雨罩的性能進(jìn)行整體提升，可以顯著降低雨水滲漏。并且，該種方式操作比較簡單，構(gòu)造比較合理，可以顯著降低整個改造的成本。（4）但是相比較之下，這種密封罩改造方式容易受到斜拉索振動的負(fù)面影響，造成密封罩開裂現(xiàn)象，從整體的行業(yè)數(shù)據(jù)可以看出，這種開裂比重在2%～5%，顯著影響整個密封罩的防水效果。（5）這種防水方式的使用壽命普遍在8 ～10 年，如果密封罩需要進(jìn)行頻繁更換，那么也會造成整個防水設(shè)計(jì)的成本上升。

2.2 壓力氣囊改造方式

壓力氣囊改造方式，主要是在斜拉橋斜拉索導(dǎo)管內(nèi)上端，安置壓力氣囊。（1）采用橡膠圈加高強(qiáng)鋁合金氣囊固定方式，在斜拉索外部，進(jìn)行雨水堵截，有效避免防雨罩外部的水，進(jìn)入到斜拉索管道內(nèi)部。（2）施工人員采用包裹后加壓施工方式，對壓力氣囊進(jìn)行密封涂膠。（3）這種操作比較復(fù)雜，需要開展關(guān)聯(lián)施工，尤其是需要在斜拉索防雨罩安裝前，進(jìn)行管道內(nèi)施工。（4）相對于密封罩防水方式來講，壓力氣囊作為一種全新產(chǎn)品，適應(yīng)在更廣泛的斜拉索防水設(shè)計(jì)當(dāng)中，但是由于其操作本身比較復(fù)雜，具有比較多元化的結(jié)構(gòu)，因而掌握該種技術(shù)的工人較少，成本較高。（5）這種施工方式對于整個索道的保護(hù)效果較好，因而具有更長的使用壽命，一般使用年限可超過15 年。

2.3 方案選取

經(jīng)組織相關(guān)專家探討，結(jié)合實(shí)際工程施工操作性、防雨罩實(shí)際保護(hù)效果，以及造價成本，最終決定采用密封罩方式，對整個斜拉橋斜拉索進(jìn)行防水保護(hù)。這種施工方式在整體設(shè)計(jì)中，更為協(xié)調(diào)合理，可以整合目前的施工資源，進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，盡可能減少對于橋梁主體施工造成的負(fù)面影響，提高施工的一致性。

3 密封罩保護(hù)方式實(shí)際施工要點(diǎn)

進(jìn)行施工之前，工作人員結(jié)合整個項(xiàng)目所處的地理位置，查找相關(guān)的斜拉橋西拉索防水保護(hù)說明書，并針對交通路線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，探討中面縮圖的繪制方法，結(jié)合廣中江高速公路周邊地區(qū)的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，進(jìn)行交通影響因素探討，繪制出整體的圖紙附件，并配以公路平面總體設(shè)計(jì)圖，與所有技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)要點(diǎn)分析。

3.1 確定連接方式

（1）采用鋼導(dǎo)管頂端開口，連接錐形保護(hù)，并結(jié)合BIM 測繪得出的壓力點(diǎn)位置，對于可能出現(xiàn)的腐蝕點(diǎn)位置進(jìn)行預(yù)判，通過頂端連接方式，對錐形保護(hù)罩的縮口端進(jìn)行定位。錨索與錐形保護(hù)套的延伸方向相匹配，并通過保護(hù)套筒的錐形結(jié)構(gòu)，在原有端梁表面涂有一層密封膠層。這一層膠層可以配合相關(guān)的防水涂料，將原本的防水效果提升20%。

（2）進(jìn)行錨頭和鋼墊板之間的二次防腐，通過涂有聚硫防腐膠表面涂層的密封膠條，對原有的三角形嵌縫進(jìn)行補(bǔ)漏，以盡可能縮小三角嵌縫范圍，避免新的三角嵌縫形成，導(dǎo)致雨水滲入造成腐蝕。通過這種方式，原本設(shè)計(jì)方案的防水效能可以大大提高，三角形嵌縫的密封度可以達(dá)到80%～95%。

（3）鋼導(dǎo)管內(nèi)腔的上部放置減震器，避免由于交通運(yùn)輸造成的斜拉索振動問題，導(dǎo)致雨水滲入。放置減震器過程當(dāng)中要注意控制方向，沿鋼導(dǎo)管延伸方向進(jìn)行放置，放置之后再運(yùn)用聚氨酯泡沫，對三角形嵌縫進(jìn)行填充，以提高整個防水保護(hù)的效果。

（4）填充泡沫之后，沿鋼導(dǎo)管延伸方向，在內(nèi)腔當(dāng)中進(jìn)行防腐密封膠填充，避免硫化現(xiàn)象，造成斜索橋的腐蝕，并通過錐形保護(hù)罩的位置調(diào)整，在鋼導(dǎo)管頂端接口之間，通過填充密封連接的方式，進(jìn)行錨索之間的非硫化加固。

3.2 其他施工注意事項(xiàng)

在進(jìn)行密封填充之后，還要在數(shù)導(dǎo)管下部，放置一個散水坡形，坡度大約在15 ～25°，可以增加整個系統(tǒng)的防水密封效果，并且通過優(yōu)質(zhì)的防水密封，加上合理的防腐體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而將原本斜拉橋斜拉索的防水密封等級提高到2 ～4 級。

從整體施工情況來看，這種技術(shù)方式結(jié)構(gòu)比較簡單，應(yīng)用范圍比較廣，可以對三角嵌縫進(jìn)行有效防護(hù)，并且顯著提升斜拉橋使用的安全性、穩(wěn)定性，在目前的斜拉橋防水設(shè)計(jì)當(dāng)中值得廣泛推廣與應(yīng)用。在的橋梁使用過程當(dāng)中，可以通過定位分析的方式，對于可能出現(xiàn)的腐蝕點(diǎn)進(jìn)行比較好的預(yù)判，提升橋梁的整體使用壽命。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行防水保護(hù)，可以顯著提高斜拉橋斜拉索錨固端防水效果，從而延長橋梁的壽命。從文章的分析可知，廣中江高速主要采用發(fā)泡填充方式，進(jìn)行密封罩防水保護(hù)，從而全面提高整個防水罩的防水效果，因而我們要加強(qiáng)系統(tǒng)性研究，探究聚硫防腐密封膠，環(huán)氧樹脂膠間隔涂層以及散水坡的設(shè)計(jì)原理，從而進(jìn)行更加科學(xué)的防水設(shè)計(jì)。