斜拉桥拉索外观病害检测识别及养护技术应用研究

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某桥斜拉索病害分析及处治建议

某桥斜拉索病害分析及处治建议

2020年29期方法创新科技创新与应用Technology Innovation and Application某桥斜拉索病害分析及处治建议焦恒见1,罗文林2,糜怀谷3(1.江苏和则合建设工程有限公司,江苏无锡214121;2.南京博瑞吉工程技术有限公司,江苏南京210009;3.苏州绕城高速公路有限公司,江苏苏州215000)1概况1.1桥梁结构概况某斜拉桥全宽36.5m ,跨布置为(70+105)m ,上部结构为预应力混凝土现浇单箱三室箱梁,下部结构为桩柱式桥墩,钻孔灌注桩基础。

主梁和索塔混凝土等级C50,斜拉索采用ϕ7mm 高强度平行钢丝束,主跨和锚跨均为14对斜拉索(见图1)。

1.2斜拉索病害概况1.2.1索体。

针对本桥的斜拉索外观曾经做过专项检查和维修,主要问题有:索体护套开裂、索体内钢丝外露等病害。

1.2.2斜拉索锚头。

本次检查下锚头共计28对,主要病害如下:(1)下锚头,锚固块内预埋的索管与索体之间的空隙渗漏水,导致锚固螺栓、锚垫板、钢垫块渗漏水,如图2。

(2)下锚头,锚头镦头渗漏水,目前查到的是主跨9#索北侧锚头,这个病害很关键,会影响索体的寿命和斜拉索安全,如图3所示。

(3)下锚头的锈蚀严重,如图4所示。

(4)斜拉索镦头保护层破损、锈蚀病害等,如图5所示。

2更换斜拉索可行性分析在不中断交通情况下,为保证更换斜拉索施工安全,每一组斜拉索在拆除工况下,需对全桥进行承载能力状态分析。

整体承载能力状态计算斜拉索索力采用设计值,全桥总体模型主梁和主塔采用三维梁单元,斜拉索采用桁架单元。

2.1拆索前计算分析依照原设计规范和现行设计规范,从10年成桥状态承载能力极限状态组合来看,塔梁未出现明显拉应力,最大压应力21.6MPa <32.4MPa ,斜拉索安全系数在2.5~3.1之间。

由此可见,斜拉索在运营阶段,按照标准值组合,斜拉索的安全系数满足规范要求的2.5倍安全系数要求。

2.2拆索过程计算分析按承载能力极限状态组合,考虑拆索各个工况下(更换锚跨拉索S1~S14和背跨拉索M1~M14,单独拆除任意一处拉索),塔梁截面几乎没出现拉应力,梁截面最大应力变化范围11.4MPa ~14.3MPa ,主塔最大应力变化范围15.5MPa ~24.4MPa ,拉索的最大应力水平在792.7MPa ~888.5MPa ,主梁和主塔的应力均小于C50混凝土的标准抗压强度32.4MPa ,拉索安全系数均超过2.0,满足规范对斜拉索在施工阶段安全系数不小于2.0的要求(见表1)。

探讨斜拉桥存在病害与监测技术

探讨斜拉桥存在病害与监测技术

探讨斜拉桥存在病害与监测技术摘要:随着我国现在桥梁技术的不断快速发展,为了掌握桥梁在各种工作环境下的结构行为与状态,并利用监测信息及时发现桥梁的异常或损伤,本文以斜拉桥为例,主要阐述了斜拉桥存在的病害,并分析了损伤引起结构状态变化的计算模拟,最后针对桥梁监测技术的适用性进行探讨,仅供参考。

关键词:斜拉桥,结构状态,计算模拟,监测技术Abstract: Along with our country now technology continuous bridge fast development, in order to master Bridges in various working conditions structure behavior and state, and use of monitoring information discovered in time the unusual or bridge damage, taking cable-stayed bridge as an example, expounds mainly the cable-stayed bridge existent diseases, and analyzed the damage of structure change status numerical simulations, finally, according to the applicability of the bridge monitor technology were discussed, is only for reference.Key Words: cable-stayed bridge, structure state, numerical simulations, monitoring technology随着我国近几年来桥梁技术的不断快速发展,很多大型复杂结构的健康监测技术引起了广泛的关注,建立桥梁健康监测系统的目的之一其实是为了获得对桥梁结构行为一状况的全面进行全面了解,如果发现早期有损伤,相关桥梁技术单位会及时进行处理,然而针对目前大量采用的监测方法与技术而言,有一些还是很难确定是否能够利用监测信息及时准确地诊断出结构的异常或损伤,。

斜拉索常见病害分析

斜拉索常见病害分析

斜拉索常见病害分析斜拉桥经过多年运营后拉索系统出现各种缺陷,造成拉索系统受力状态的严重退化,影响斜拉桥正常使用。

中资路桥通过对某斜拉桥拉索病害检测进行比较、分析,并根据相关试验结果,采用强度折减的锈蚀评级标准对拉索退化程度进行分析和评估。

国内某预应力混凝土斜拉桥,采用独塔单索面竖琴式布索,塔高160m,主跨430m,其中河跨230m,岸跨200m,塔梁墩固结。

该桥拉索护套采用氯磺化聚乙烯橡胶,钢丝采用镀锌高强钢丝,锚头采用冷铸锚。

由于该桥为我国早期建造的斜拉桥,其拉索防护体系还不完善,使得拉索钢丝在斜拉桥经过多年运营后产生了严重的腐蚀,特别是在斜拉桥承受各种荷载的情况下钢丝对应力腐蚀相当敏感,造成拉索承载能力过早地衰退,从而使该斜拉桥受力状态产生了严重退化。

中资路桥为了确保该斜拉桥的安全运营,必须对锈蚀所造成的拉索病害进行检测,并对检测结果进行评估。

1、拉索病害检测拉索病害通常分为两类:a.拉索护套病害,包括护套的开裂、凹坑、开裂等。

如果这些病害不是穿透性的,对拉索钢丝影响不大;b.当护套病害严重,甚至露丝时,就会发生拉索钢丝病害,包括钢丝镀锌氧化、钢丝锈蚀、钢丝锈断等。

针对上述两种病害,可以把拉索病害检测分为表观检测、深入检测两种。

1.1拉索病害表观检测由于钢丝位于拉索护套严密包裹中,因此拉索表观检测仅能对拉索护套外表进行检测。

其目的就是要找出拉索护套存在的各种病害,特别是拉索护套的破损处,因为它会造成拉索内部钢丝锈蚀,影响拉索承载能力。

拉索表观检测的步骤如下:1.安装调试拉索检测车;2.乘检测车对拉索进行检测,在发现拉索护套病害处,用油漆标记并进行拍照;3.记录拉索病害的位置和类型,并对病害尺寸进行测量;通过表观检测,发现该桥斜拉索存在以下病害:拉索护套橡胶表面存在刮痕(如下图);2.拉索护套橡胶出现凹坑,有的凹坑边缘存在破损(见图2);3.拉索护套翘皮(见下图);4.拉索护套橡胶开裂,开裂包括纵向开裂、横向开裂(见下图);5.拉索护套开裂处渗水。

斜拉桥拉索系统检测评估与养护建议

斜拉桥拉索系统检测评估与养护建议

斜拉桥拉索系统检测评估与养护建议发表时间:2017-11-29T16:01:09.523Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第18期作者:范庆杰[导读] 本文以刘庄斜拉桥提升改造工程实例介绍对运营期拉索进行检测评估并对其病害原因进行分析,最后对运营期间斜拉桥拉索养护提出几点建议。

天津市道路桥梁管理处质量监督站天津 300022摘要:本文结合刘庄桥提升改造工程实例介绍了该桥换索前拉索的检测评估方法,并针对拉索在使用过程中存在的问题提出养护建议。

关键词:斜拉桥;拉索;检测评估;养护前言拉索是斜拉桥的主要承重构件之一,其安全性直接关系到斜拉桥的结构安全。

然而由于各种因素,已建成斜拉桥拉索均存在不同程度的损伤或病害,使其力学性能退化,安全系数降低,影响了桥梁的使用性能和正常营运,对桥梁安全带来隐患。

拉索损伤或病害的产生可能存在于其制造、运输、施工和运营各个环节,本文以刘庄斜拉桥提升改造工程实例介绍对运营期拉索进行检测评估并对其病害原因进行分析,最后对运营期间斜拉桥拉索养护提出几点建议。

1 背景工程概况刘庄斜拉桥采用塔式三跨钢梁斜拉桥结构,跨径布置为32+71.85+12.04m,结构体系为塔梁分离的弹性体系,上部结构采用Ⅰ字形组合钢梁与混凝土桥面板构成的组合梁结构,桥塔采用H形钢筋混凝土结构,塔高42m,斜拉索为扇形双面索共5对。

荷载等级为汽-20,挂-100。

该桥于1991年改建成独塔斜拉桥,2016年换索并整体提升改造。

2 拉索系统检测及病因分析2.1拉索系统概况该桥换索前原索采用高强平行钢丝束,冷铸锚具和挤压式高密度聚乙烯防腐。

塔上斜索出口处设有橡胶阻尼垫。

原索为上海浦江缆索厂生产的成品索,全桥共22根,产于1991年,为光面(不镀锌)钢丝,护层高密度聚乙烯为山东招远塑料厂生产。

2.2拉索系统外观检测1.检查索体的状况:部分拉索PE护套老化、开裂,划伤、破损;内层高强度复合绕包带外露、破损;高强平行光面钢丝锈蚀、断裂;2.检查锚具的病害:部分拉索下锚头密封圈脱落、缺失;下锚头锚板螺栓松动、缺失、锈蚀;防水材料外露、老化;3.检查锚固区的病害:部分拉索上锚头锚箱锈蚀,锚固区混凝土开裂。

机器人在斜拉桥拉索外观检测中的应用研究

机器人在斜拉桥拉索外观检测中的应用研究

机器人在斜拉桥拉索外观检测中的应用研究摘要:随着经济在快的发展,社会在不断的进步。

斜拉桥缆索是斜拉桥至关重要的组成部分,其质量决定了整座桥梁的使用寿命。

因此迫切需要定期对斜拉桥的拉索进行检测和维护。

而机器人检测法是斜拉桥检测众多方法中最便捷、高效、经济的一种。

本文介绍了检索机器人的工作原理、检测范围和工程应用实例,通过对检索机器人在斜拉索外观检测中的使用步骤及注意事项的阐述,可为斜拉桥缆索检测提供了一套完整可行的方法。

关键词:桥梁工程;斜拉桥;检索机器人;斜拉索;外观检测引言::斜拉桥由于其采用拉索来代替梁式桥的支墩,因此其成为了大跨度桥梁的主要桥型。

斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。

拉索作为斜拉桥的主要承重构件,是斜拉桥的"生命线",造价占整座桥梁的30%左右。

定期针对拉索进行检测及维护工作对延长其服役寿命具有重要的意义。

斜拉索是一种架设在高空的特殊杆状构件,内部钢丝束是拉索主要受力部分,钢丝束外层沿拉索长度方向连续缠绕右旋的细钢丝,或使用纤维增强聚氨酯带替代细钢丝缠绕,最外层使用黑色或彩色的高密度聚乙烯护套。

索缆断面结构呈正六边形或缺角六边形紧密排列。

沈丘沙河大桥使用了机器人对索体进行外观检测,大大节省了成本,提高了检测效率。

1检索机器人简介1)组成结构检索机器人由一台主动小车和一台从动小车组成,从动小车的上、下从动轮用弹簧连接,提供机构对拉索的夹紧力,通过上下两套连接件将两台小车连成长桶形并相对布于拉索两侧,通过连接设置在连接板上的不同距离螺孔,可方便调整连接位置以安装于不同直径的拉索。

在此两套连接件上分别设置一套防偏装置,每套防偏装置由4个防偏万向轮及相应的4个连接杆杆件组成,当机器人运行过程中发生偏离拉索时,至少有一对万向轮抵住拉索,防止机构偏离索道。

为增大接触面积、减少磨损、防止机构偏离拉索造成锁死现象,主、从动轮加工成“V”字形,可防止车体偏离拉索。

整个机构自重5kg,电池和CCD摄像机及附加装置共重3.5kg。

混凝土斜拉桥拉索锚固系统常见病害与检测方法

混凝土斜拉桥拉索锚固系统常见病害与检测方法

混凝土斜拉桥拉索锚固系统常见病害与检测方法作者:冯豪黄杉高凯来源:《城市建设理论研究》2013年第32期摘要:以混凝土斜拉桥拉索锚固系统的常见病害为研究对象,将锚固系统的主要病害分为PE管连接装置、锚具共2种病害类型,并重点分析了常见病害的病害特征、产生原因及主要危害。

最后,介绍了针对斜拉索锚固系统的无损检测方法。

关键词:斜拉桥;拉索;锚固系统;病害;检测方法中图分类号:TU278.39 文章编码:1 引言斜拉索是斜拉桥的主要承重结构之一,而斜拉索又是通过锚固系统将主梁、桥塔联系起来,所以锚固系统的安全性直接影响到斜拉桥安全。

本文通过整理多座在役斜拉桥拉索锚固系统的检测资料与相关文献资料,系统地归纳了拉索锚固系统的主要病害类型与检测方法,以期为斜拉桥拉索锚固系统的日常养护提供参考。

2 拉索锚固系统的常见病害及成因分析拉索锚固系统一般由PE管连接装置、连接筒(锚管)、防护油脂、锚具等部分组成。

锚固系统的主要病害可以分为PE管连接装置的常见病害、锚具的常见病害。

2.1 PE管连接装置的常见病害及成因分析斜拉索锚固区的PE管连接装置锈蚀原因主要有以下几点:(1)化学锈蚀。

由于雨水的侵蚀和汽车尾气的侵蚀作用下,护套钢材表面与周围介质直接发生化学反映而产生锈蚀。

(2)电化学锈蚀。

钢护套表面由于成分或者受力变形等的不均匀性,使邻近的局部产生电极电位的差别,因而建立许多微电池。

使钢护套发生电化学锈蚀。

(3)PE管病害造成连接处开裂。

由于PE管自身材料的老化,索体松弛、交变荷载、温度变化引起PE防护管变形开裂,及长期高应力引起开裂。

2.2 锚具的常见病害及成因分析斜拉桥锚具常见的病害类型主要包括:锚具锈蚀、积(渗)水。

锚具积(渗)水的原因主要包括以下几个方面:(1)锚具自身构造特征。

锚具由于自身的构造特征,造成水分易进难出,水分的进入为锚具的锈蚀提供很好的媒介。

(2)防护油脂的缺失或者失效。

防护油脂的缺失或失效使锚具直接裸露在大气环境下,外界环境中的水汽、腐蚀物资对锚具进行侵蚀,使锚具加速腐蚀。

斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析

斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析

斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析斜拉桥斜拉索的主要病害及成因分析摘要:我国的斜拉桥起步较晚,1975年建成的跨径76m的四川云阳桥是国内第一座斜拉桥,80年代中后期是我国斜拉桥发展的鼎盛时期,至今为止建成或正在施工的斜拉桥共有100余座,其中跨径大于200m的有52座。

跨度超过400m的斜拉桥已达20座,居世界首位。

由于斜拉桥的成桥使用条件比较复杂且防护技术也不完善,因此,在斜拉桥运营若干年之后,桥体不可避免地会出现许多病害。

拉索是斜拉桥的主要受力构件,对斜拉结构桥梁的结构安全和实用寿命具有直接的重要影响。

然而,斜拉索从出现时起,就不可避免地受到腐蚀退化、振动疲劳衰减等各种不利因素的作用。

关键词:斜拉索;防护系统;主要病害;成因分析中图分类号: U448 文献标识码: A1.拉索病害及成因分析在斜拉桥设计、施工和使用过程中,尽管对斜拉索采取了各种防腐、减隔振措施,但由于方法、工艺、材料等不合理,使得斜拉索病害已成为制约斜拉桥使用寿命的关键性因素。

因此,分析斜拉索病害原因,在设计、施工和使用斜拉桥时给予足够的重视,并采取各种有效措施延长拉索的使用寿命。

1.1拉索腐蚀腐蚀是物质与介质作用而引起的变质或破坏。

由于腐蚀过程是自发的,所以在斜拉桥整个寿命期内,拉索的腐蚀破坏将会始终存在。

①拉索腐蚀部位拉索钢丝腐蚀程度基本上取决于橡胶护套的破损程度,因为这是雨水或露水顺钢索流入或渗入护套内产生的结果,所以钢丝腐蚀有两个明显特点:腐蚀程度大体遵循“上轻下重”规律,即处于较高位置的钢丝腐蚀较轻,处于较低位置的钢丝腐蚀较重;腐蚀较严重的部位,往往是靠近护套破损的部位以及破损处以下的一段部位。

②拉索腐蚀成因拉索遭受腐蚀的原因,主要是因为防护系统老化而出现大量的微孔、裂纹或裂缝,从而不能有效地隔绝空气、水汽、水和腐蚀介质。

这些物质进入护套后,容易在钢丝表面形成水膜,使钢丝发生电化学腐蚀,水膜中溶解的腐蚀介质,如S02和橡胶挥发物,对锌层腐蚀还有明显加速作用。

运营期混凝土斜拉桥的病害系统性检测与养护管理

运营期混凝土斜拉桥的病害系统性检测与养护管理
形、 轴线 线形 的检 测 , 也 是 评 价 斜 拉 桥 营运 质 量 的重
外渗 、 潮 湿现 象 , 根 据 现 场情 况 打 开 锚 具 后 盖 观察 锚 杯 内是 否有 积水 、 锈蚀 , 防锈 油是 否失 效 , 从 检测 情 况 看, 此类 病 害普遍 存 在 ; 检 查 锚 固 处混 凝 土 是 否 有 开
台 与基础 有 否滑 动 、 倾斜 、 下 沉 或 冻 拔 。混 凝 土 墩 台
( 1 )病 害检查 : 分箱 外 和箱 内检 测 。箱 外 主要 检
查梁底 、 腹板 、 翼板等梁体混凝土缺陷以及裂缝分布 情 况 。常 见梁 体混凝 土 缺陷有 破损 剥落 、 钢 筋锈胀 保 护层胀裂脱落 、 蜂窝麻面等 ; 对梁底、 腹板等部位进行
否受冲刷 淘空 等 ; 裂缝检 查 , 重 点对 主塔 各典 型截 面、 斜拉索锚 座等 部位进 行观测 , 记 录 裂 缝 的发 展
趋势 。
锈蚀等病害, 观测拉索是否存在异常振动。
斜 拉索 索力 的变 化 是 衡 量 斜 拉桥 是否 处 于 正 常 营运状 态 的一个 重 要 标 志 。 因为 斜 拉桥 是 一 种 内部 高次 超静定 结 构 , 通 过调 整斜 拉索 索力 可 以使 斜 拉桥 的线形 和 内力达 到理 想状 态E 引。但是 , 如 果实 际 索力
箱 内主要对顶板 、 腹板、 横隔梁 ( 板) 、 预应 力齿
( 2 )墩 台沉 降 观 测 : 对 主 要 墩 台 设 立 永 久 观 测
板、 封锚处等部位进行详细检查 , 对于箱梁腹板、 底板
裂缝应结合箱外检测, 是否处于相 同, 论证裂缝是否
贯 穿 断面 。
点, 进行沉降观测 , 反映墩 台沉降情况 。 1 . 6 桥面 及 附属设 施 桥面铺装 、 伸缩缝 、 排水 系统 、 栏杆 、 照 明设备等 桥梁 附属 设施 的完 好 程 度 不 仅 直接 影 响桥 梁 的使 用 性能 ( 如桥面铺装和伸缩缝损坏会影响行车舒适性 ) , 而且 也 会影 响斜 拉桥 的安 全性 和 耐久性 ( 如 桥 面铺装
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斜拉桥拉索外观病害检测识别及养护技术应用研究
作者:毛月魏亚辉韩锐
来源:《西部交通科技》2020年第09期
摘要:文章以南京长江三桥为工程案例,进行了斜拉桥拉索病害检测识别及养护成套技术应用研究。

利用爬索机器人,结合图像识别技术,对斜拉索病害进行分类统计。

检测成果显示,斜拉索PE护套总体状况较好,反映出的内部拉索状态良好,PE护套大部分病害为耐久性病害。

同时,给出了PE护套耐久性病害处置措施和养护维修措施。

关键词:南京长江三桥;斜拉索;检测识别;养护
0 引言
斜拉索是斜拉桥关键受力构件,是桥梁的生命线。

斜拉索常年暴露在风雨、潮湿和污染空气的自然环境中,尤其是跨江、跨河、跨海湾的特大桥,拉索主要材料为钢材,若防护不当,极易使得钢丝受到腐蚀,进而造成索力降低,影响全桥力学性能[1]。

2016年,某主桥跨径为(140+322+140)m的双塔斜拉桥应用爬索机器人进行外观检测,检测结果为PE护套管主要病害以外表污垢、老化微裂缝为主,病害及破损状况程度普遍轻微,表明PE套管完整性良好,拉索腐蚀可能性较小[2]。

2017年,某独塔斜拉桥(主跨为232 m,斜拉索服役19年)进行了拉索检测养护,该桥斜拉索PE护套出现以环状开裂或断裂为主的病害,表明该桥护套材料性能已严重劣化失效,PE护套老化开裂不同程度上影响斜拉索的钢丝腐蚀,未老化的PE护套内的钢丝未受到腐蚀[3]。

2018年沈阳公和桥[该桥为独塔斜拉桥,跨径为(114+120)m,斜拉索服役15年]进行了斜拉索检修评估,该桥部分斜拉索PE护套存在局部蜂窝和开裂,斜拉索内部钢丝表面存在锈蚀,但尚不影响结构安全,无须换索[4]。

现有资料表明[1,3,4],我国绝大部分斜拉索正常使用寿命低于20年,不足全桥设计寿命的1/10,即使是日本开发的新型斜拉索材料,寿命也只能维持25~30年。

斜拉索外观质量直接影响钢丝断面腐蚀率,影响拉索性能和寿命,而现今关于大跨径斜拉桥拉索外观病害检测识别及养护技术的文献偏少,多以200 m以内跨径的斜拉桥拉索病害检测识别和养护应用研究为主,因此有必要开展大跨斜拉桥拉索外观病害检测识别及养护技术应用研究,以应对拉索病害发展带来的桥梁结构损伤。

1 工程背景
南京长江三桥主桥为跨径648 m的双塔双索面钢塔钢箱梁斜拉桥,主桥跨径布置图见图1。

工程于2005-10-07建成通车,斜拉索已服役超过10年。

南京长江三桥主桥共布置168根斜拉索,斜拉索规格分别为PES7-241、PES7-223、PES7-187、PES7-151、PES7-127、PES7-109等6种。

斜拉索采用内外两层聚乙烯护套作为防护,其中外层为彩色聚乙烯护套,内层为黑色聚乙烯护套,镀锌钢丝外为缠绕细钢丝或纤维增强聚酯带,南京长江单桥的钢丝排列及防护如图2所示。

2 检查方法
对南京长江第三大桥全桥共计168根斜拉索PE护套管采用HXT-1爬索机器人进行全面外观检测,通过图像识别技术,完成病害种类、位置等信息确定。

HXT-1爬索机器人由爬升部分、数据采集部分、数据传输部分、数据处理部分和辅助部分等组成。

爬升部分将数据采集部分中的各种传感器搭载至缆索上,使之沿索检测各种数据。

然后由数据传输部分将检测到的数据传输至计算机中保存。

随后由计算机中的各种数据处理软件将之前保存的数据进行分析处理,得到缆索表面破损、内部钢丝锈蚀、断裂等问题的数据。

最终汇总处理数据生成缆索安全报告以供缆索维修参考。

为了检测拉索表面保护层的破损情况,设计的视觉检测系统的硬件由4台摄像机、主控制器和数据存储器组成。

其工作方式是当机器人在拉索上爬升时,控制器以循环的方式将4台摄像机图像分时地传输给数据存储器,以实现对拉索表面保护层全方位图像的存储,同时通过视频合成器将4路视频合成为一路监控视频,并通过无线传输子系统传输到地面监控系统的PC机上。

3 检测结果
经过对南京长江三桥主桥全部斜拉索表观进行检测结果分析,该桥斜拉索PE护套细纹较多,主要在斜拉索上表面。

所发现较严重病害为刮伤、刮痕、翘皮、孔洞、开裂、严重开裂、污迹、附着物八类。

各类病害的数量如表1所示,各种损伤所占比例统计结果如图3所示。

根据病害统计,各类典型病害共计401处。

其中刮伤最多,但多数损伤较浅,细纹较多,见表1。

通过对南京长江三桥主桥斜拉索机器人表观检测,部分病害需重点关注(见表2)。

4 检测处置建议
经过对南京长江三桥主桥全部斜拉索机器人表观检测识别判定结果进行分析,结论如下:
(1)斜拉索PE护套总体上破损轻微,基本完好,内部拉索造成损害的可能性较小;
(2)在所检查的168根斜拉索中,斜拉索PE护套细纹、刮伤较多,细纹主要位于拉索上表面;
(3)各类病害共计401处,其中刮伤最多,为344处,但多数损伤较浅。

其中10处损伤较为严重,病害类型为开裂、孔洞等。

为更好地服务工程实际,针对本次检测结论,给出具体建议和详细养护维修措施。

4.1 建议
经过对斜拉索检测结果分析,斜拉索PE护套总体状况较好,反映出内部拉索状态良好,PE护套大部分病害为耐久性病害,建议进行以下处理:
(1)建议选取20根具有典型病害的拉索进行开窗检查,确认斜拉索内部状况,检查完后进行修复。

(2)尽快对NAX03号斜拉索表面漏油进行清理,并对该根拉索破损处PE护套进行更换。

(3)對斜拉索PE护套细纹、刮痕等病害,选择合适的时机集中进行修复。

(4)定期对拉索外表面进行检测,掌握拉索的实际状况。

4.2 养护维修措施
根据外观检测结论和建议,养护维修宜选取20根具有典型病害的拉索进行开窗检查,判断拉索内部钢丝是否出现锈蚀现象,并对开窗位置进行修复。

养护维修措施思路主要是搭建维护平台→选取开窗方式→选择开窗位置范围→钢丝检测和锈蚀修复→开窗位置修复。

(1)搭建安全经济合理的维护平台,一般为桥塔处固定卷扬机,挂篮悬挂在斜拉索上,保证在安全的前提下运行无碍。

(2)进行开窗检查。

开窗检查的主要方式为:采用机械方法,在斜拉索表面病害所在范围内,剥离部分PE护套,对斜拉索平行钢丝进行锈蚀情况检查,检查完成后采用同样的PE 护套切割合适尺寸填补修复。

开窗方法为:清理PE护套损伤表面,利用钢丝锯或其他切割方式,将PE护套进行局部切割,并用丙酮或其他清洁剂清洗干净。

开窗时不得伤及斜拉索钢丝。

开窗位置及范围为:在病害所在位置进行开窗,根据病害大小,切割适当矩形PE护套。

斜拉索钢丝锈蚀检测及修复方法为:清理斜拉索钢丝表面防腐油脂,观察斜拉索钢丝有无锈蚀断丝情况,并拍照记录;若有锈蚀,则进行表面除锈,可用刷子进行清理,并用除锈剂进行除锈;若有断丝,且钢丝断点处锈蚀不太严重,钢丝剩余直径接近原始直径,则可用挤压式套筒续接,如果钢丝断点处锈蚀严重,直径已经严重削弱,则应将锈蚀严重的段落截去,另用一段同规格的镀锌钢丝接上,接续时每处需用2套镦头式连接器。

(3)进行开窗位置修复,选取与斜拉索PE护套相同颜色材质的PE护套材料,取下相同试样尺寸的修复材料,放入取试样处,用专用焊枪进行热熔,再用电磨机进行表面处理,使损坏处恢复原有的护层厚度,并使索表面基本恢复原有平整状态。

采用PVF带将所需修复段缠包,要求搭接均匀,熔合严密,一般采用专用设备半自动化作业以保证质量和效率。

5 结语
本文以南京长江三桥为工程实例,介绍了斜拉索外观病害检测识别及养护成套技术。

结果表明:2016年南京长江三桥斜拉索总体性能评价良好,但个别处PE外套严重损坏,需制定专门的维修养护方案。

后续检测中发现本次处置措施得当,斜拉索仍保持了良好性能。

该桥检修成套技术可为后续大跨斜拉桥拉索检测养护提供参考,同时也可指导其他缆索体系桥梁缆索的检测养护工作。

参考文献:
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收稿日期:2020-06-02。

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