复杂服役环境下桥梁拉索索体结构腐蚀损伤 机理研究
斜拉桥拉索更换设计方法
斜拉桥拉索更换设计方法蒋彧【摘要】阐述了斜拉索腐蚀损伤的机理与影响因素,提出换索是去除桥梁病害并改善结构状态的重要手段.提出了斜拉索换索设计方法与要点,包括换索前状态评定、换索中结构分析及新斜拉索的设计.最后总结了斜拉索换索施工技术及注意事项,为斜拉索的更换设计与施工提供参考.【期刊名称】《黑龙江交通科技》【年(卷),期】2018(041)007【总页数】2页(P117-118)【关键词】斜拉桥;斜拉索病害;拉索更换;结构安全;设计方法【作者】蒋彧【作者单位】重庆市交通工程质量检测有限公司,重庆 400067【正文语种】中文【中图分类】U4421 斜拉索腐蚀损伤的影响机理1.1 斜拉索构造特点斜拉索是斜拉桥的关键受力部件，斜拉桥的损伤大部分是斜拉索损伤。
而斜拉索布置于梁体外部，并长期处于高应力状态，其截面尺寸又小，对腐蚀作用非常敏感。
两种典型的斜拉索构造型式，一种索体材料是高强度钢丝成束，两端用冷(热)铸锚结构组件锚固；另一种索体材料是高强度钢绞线，两端用专用夹片群锚组件锚固。
1.2 斜拉索腐蚀损伤机理影响拉索腐蚀的常见因素有：氧气、水、电化电位、高强度钢筋和持续作用的拉应力。
如果锚固位置封闭不合理，空气和水汽就会侵入，这些因素作用在一起就会引起电化电位变化，引起钢材腐蚀，产生应力腐蚀裂缝和氢化断裂，从而影响斜拉索的使用寿命。
上述是斜拉索腐蚀损伤的基本机理，实际上施工中质量及养护不当、斜拉索振动显著、金属蠕变等问题也会加剧上述过程，使得斜拉索使用寿命远远低于预期值。
1.3 影响因素分析(1)施工质量及养护不当会造成拉索的损伤。
由于制作和施工质量差，高强钢丝有接头、机械损伤、刻痕、断丝等情况；热挤PE护套因温度、含水量、均匀性、光泽控制不好、外表被划伤而减少使用寿命；钢丝的墩头裂纹、冷铸材料强度不够、锚具密封不严、环氧混合料灌注的密实程度不够都将导致斜拉索锚具的腐蚀。
(2)斜拉桥刚度较小，在车辆、风荷载、风雨联合作用下容易产生振动，激烈的振动会大大加速拉索防腐层的磨耗或破损，影响防护体系的完整，加剧拉索的腐蚀。
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。
超长期服役钢斜拉索大桥换索施工监控的研究
超长期服役钢斜拉索大桥换索施工监控的研究
高浩
【期刊名称】《广东建材》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】钢斜拉桥在超长服役期间后,由于腐蚀和疲劳等原因需要进行换索,各个部件在换索过程中的应力、位移等数值,在外部荷载、施工器械、施工环境等累加因素影响下,实际值易偏离设计值,造成施工安全隐患。
基于此,以安徽境内某运营近30年的斜拉索大桥为例,通过对大桥斜拉索更换施工整个过程的施工监控,部署了桥梁换索方案,确定了施工监控内容,通过对换索过程理论与实测对比分析,得到了超长期服役钢斜拉索大桥换索施工监控结果,为进一步保证桥梁换索完成后的实际桥面线形、斜拉索索力等参数满足相关要求提供了参考。
【总页数】5页(P116-120)
【作者】高浩
【作者单位】铜陵长江公路大桥管理处
【正文语种】中文
【中图分类】U44
【相关文献】
1.安徽宣城宛溪河大桥斜拉索调索与监控
2.斜拉索在双塔双索面钢——混凝土混合梁斜拉桥中的安装技术探讨——以江顺大桥斜拉索安装为例
3.达地怒江大桥斜
拉索换索施工技术分析4.六广河特大桥施工中的斜拉索钢套管定位及钢锚梁施工研究5.苏拉马都跨海大桥主桥斜拉索断索与换索状态研究
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究
第４６卷 第４期金 属 制 品２０２０年８月 Ｖｏｌ ４６ Ｎｏ ４ＭｅｔａｌＰｒｏｄｕｃｔｓＡｕｇｕｓｔ２０２０ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００３－４２２６．２０２０．０４．００７锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究张海良１， 段武兵２， 汤 亮１（１．上海浦江缆索股份有限公司， 上海 ２００１２０； ２．贵州省公路工程集团有限公司， 贵州 贵阳 ５５０００１）摘要：随着桥梁建设技术的发展，超大跨径的桥梁对缆索系统提出了高负荷、长寿命的要求，需要桥梁缆索具有高强度和高耐腐蚀性能。
采用加速盐雾试验对比，锌铝镁合金镀层耐腐蚀性能是Ｇａｌｆａｎ锌铝合金镀层的２．５倍以上，是纯锌镀层的５倍以上，同时锌铝镁合金镀层具有自修复涂层。
对锌铝镁合金镀层钢丝缆索进行研究，重点对锚固性能、耐腐蚀性能和抗滑移性能进行研究，并进行试验验证，开发了满足桥梁缆索规范的锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能缆索。
关键词：锌铝镁合金镀层；桥梁缆索；耐腐蚀性能；抗滑移性能中图分类号：ＴＧ１７４．４ 文献标识码：ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｂｒｉｄｇｅｃａｂｌｅｗｉｔｈＺｎ－Ａｌ－ＭｇａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇＺｈａｎｇＨａｉｌｉａｎｇ１，ＤｕａｎＷｕｂｉｎｇ２，ＴａｎｇＬｉａｎｇ１（１．ＳｈａｎｇｈａｉＰｕｊｉａｎｇＣａｂｌｅＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００１２０，Ｃｈｉｎａ；２．ＧｕｉｚｈｏｕＨｉｇｈｗａｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｂｒｉｄｇｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｌａｒｇｅｓｐａｎｂｒｉｄｇｅｓｒｅｑｕｉｒｅｈｉｇｈｌｏａｄａｎｄｌｏｎｇｌｉｆｅｏｆｃａｂｌｅｓｙｓｔｅｍ，ｗｈｉｃｈｒｅｑｕｉｒｅｓｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｂｒｉｄｇｅｃａｂｌｅｓ．ＴｈｅｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆＺｎ－Ａｌ－Ｍｇａｌ ｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｉｓ２．５ｔｉｍｅｓｍｏｒｅｔｈａｎＧａｌｆａｎＺｎ－Ａｌａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇａｎｄ５ｔｉｍｅｓｍｏｒｅｔｈａｎｐｕｒｅｚｉｎｃｃｏａｔｉｎｇ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｈａｓｓｅｌｆ ｒｅｐａｉｒｉｎｇｃｏａｔｉｎｇ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｏｆＺｎ－Ａｌ－Ｍｇａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｓｔｅｅｌｗｉｒｅｃａｂｌｅ，ｔｈｅａｎｃｈｏｒ ａｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｓｌｉｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｒｅｍａｉｎｌｙｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔｅｓｔｉｓｄｏｎｅ，ｍｅｅｔｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇｂｒｉｄｇｅｃａｂｌｅｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＺｎ－Ａｌ－Ｍｇａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇｈｉｇｈｓｔｒｅｎｇｔｈａｎｄｈｉｇｈｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃａｂｌｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｚｎ－Ａｌ－Ｍｇａｌｌｏｙｃｏａｔｉｎｇ；ｂｒｉｄｇｅｃａｂｌｅ；ｃｏｒｒｏｓｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｓｌｉｐｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ 桥梁缆索系统是缆索承重体系桥梁的主要承载力构件，其使用寿命直接影响桥梁安全及使用寿命。
服役环境下拉索全寿命腐蚀曲线分析
服役环境下拉索全寿命腐蚀曲线分析鲍烜平;何政【摘要】腐蚀问题是斜拉桥拉索运营状态下性能最重要的影响因素之一.腐蚀会导致拉索截面削减,构件承载力下降,同时对其抗疲劳性能、延性等性能也会产生重大影响.拉索受力截面积的变化作为衡量拉索腐蚀程度的参数,在研究拉索在腐蚀环境下的各类性能研究都有重要意义.文中综合考虑应力、腐蚀环境以及随机性因素等对拉索腐蚀作用的影响,结合全寿命设计理论,提出腐蚀拉索截面变化率这一参数并通过分段刻画拉索在腐蚀作用下对拉索构件截面变化的影响,建立了一种将统计方法、加速腐蚀试验等相结合的方法以获取服役期内的该参数全寿命时间关联曲线,为拉索寿命的评估和拉索在服役环境下的性能研究提供基础和参考.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2014(036)008【总页数】3页(P49-51)【关键词】斜拉桥;拉索;腐蚀;截面变化率;使用寿命【作者】鲍烜平;何政【作者单位】大连理工大学土木工程学院,辽宁大连116024;大连理工大学土木工程学院,辽宁大连116024【正文语种】中文【中图分类】TU392.2拉索内镀锌钢丝的腐蚀相关问题已得到国内外学者广泛关注，加速试验［1］是研究拉索腐蚀机理的主要方法;Deeble等［2］通过实验分析悬索桥拉索腐蚀监测结果，得出温度和相对湿度对拉索腐蚀的影响;Yang等［3］通过盐雾试验分析了拉应力对拉索腐蚀的影响;徐俊等［4］结合实验数据结果分析和数值模拟研究了钢丝力学性能随腐蚀发展的变化规律;Li等［5］提出了以质量损失为标准的拉索腐蚀评定方法;Li等［6］及Nakamura等［7］通过加速腐蚀试验，得出腐蚀对拉索的疲劳寿命存在较大影响;Suzumura等［8］针对拉索镀锌钢丝通过试验方法探究了镀锌钢丝的腐蚀速率影响因素;Barton 等［9］和 Betti等［10］通过加速腐蚀试验发现腐蚀作用下拉索钢丝断裂的伸长率较无腐蚀状态发生变化;对于应力问题，梁雄［11］通过加速试验对模拟酸雨环境下的镀锌钢丝镀锌层在不同应力水平的腐蚀速度进行分析，研究表明应力对镀锌层腐蚀速率有影响。
复杂环境下钢筋混凝土桥梁损伤概率模型及可靠度分析
摘要： Βιβλιοθήκη 合 考 虑 氯 离 子 的结 合 作 用 、 水灰 比、 温 度 和 湿 度 因 素 对 钢 筋 锈 蚀 的初 始 时 间 的 影 响 ， 对Ｆ ｉ ｃ ｋ第 二
定 律 进行 改进 ， 建 立 了初 锈 时 间模 型 ． 并 通 过 Ｍｏ ｎ ｔ ｅ Ｃ ａ ｒ ｌ ｏ数 值 模 拟 技 术 ， 对 钢 筋 混 凝 土 桥 梁 的保 护层 厚 度 、
ｓ ｅ ｃ ｏ ｎ ｄ ｌ ａ ｗ ｏ ｆ Ｆ ｉ ｎ ｋ，ｉ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｂ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｃ ｈ ｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ —
ｃ ｈｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏｎ，ｄ ｉ ｆ ｆ ｕｓ ｉ ｏｎ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎｔ ａ ｎｄ ｃ ｒ ｉ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈｌ ｏ ｒ ｉ ｄ ｅ ｃ ０ ｎｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ —
Ｖｏ １ ．１ Ｏ Ｎ ｏ． ３
Ｓｅ ｐ ．２ ０１ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ２ —９ ３ ３ １ 【 ２ ０ １ ３ ） ０ ３ －０ ０ ４ ９ —０ ７
复 杂环 境 下钢 筋 混 凝 土桥 梁 损 伤 概 率模 型 及 可 靠 度分 析
张 琦 ，王 兆 建
（ 中交 一 公 局 公 路 勘 察 设 计 院 有 限公 司 ， 北 京 １ ０ ０ ０ ２ ４ ）
关键词 ： 桥 梁 工 程 ；初 锈 时 间 ； 模型； 可 靠 度 中 图分 类 号 ： ＴＵ５ ２ ８ 文献标识码 ： Ａ
斜拉索横截面局部损伤和损失率的数据分析与标定验证
斜拉索横截面局部损伤和损失率的数据分析与标定验证摘要：通过intros100-150型进口仪器对斜拉索横截面局部损伤和横截面损失率数据的分析，以及针对数据真实性进行标定，实现了对斜拉索横截面局部损伤和横截面损失率的精度和数据的复显性。
关键词：斜拉桥；斜拉索；横截面损失率（LMA）；截面局部损伤（LF）；漏磁；漏磁场。
Data analysis of local damage and loss rate of cross section of stay cablesSun FeiAbstract: through the analysis of the local damage and cross section loss rate data of the cross section of the cable-stayed cable, and the calibration of the data authenticity, the accuracy of the local damage and cross section loss rate of the cable cross section and the data re dominance are realized through the intros100-150 type import instrument.Key words: cable-stayed bridge; stay cable; cross section loss ratio (LMA); section local damage (LF); magnetic flux leakage; leakage magnetic field.1 引言我国近几年已建成斜拉桥超过百多座，是世界上斜拉桥最多的国家之一。
斜拉桥斜拉索是整个桥梁服役稳定性的主要承重结构之一，斜拉索的锈蚀和断丝是斜拉索的主要病害，近年来斜拉桥的换索频率越来越高[4]，斜拉索实用设计年限远远没有达到，因各种原因进行的换索工程费用占桥梁原造价的50%以上。
斜拉索的腐蚀案例与分析
斜拉索的腐蚀案例与分析引言斜拉索是一种通过斜向拉紧钢索来支撑桥梁或其他结构物的重要组成部分。
它不仅具有美观的外观，还具备高度的承载能力和抗风能力。
然而，长期暴露在恶劣的自然环境下，斜拉索容易受到腐蚀的影响。
本文将通过分析一些腐蚀案例，探讨斜拉索腐蚀的原因和预防措施。
一、案例分析1. 案例一：某大桥斜拉索的腐蚀在某座大桥上，斜拉索长期受到海洋盐雾的侵蚀，导致钢索表面出现严重的腐蚀现象。
这不仅降低了斜拉索的强度，还影响了整体桥梁的安全性能。
2. 案例二：高温环境下的斜拉索腐蚀一座位于炎热地区的桥梁，其斜拉索长期暴露在高温环境下，导致钢索表面出现氧化和锈蚀现象。
随着腐蚀的加剧，钢索的强度逐渐下降，增加了桥梁的维护成本。
二、腐蚀原因分析1. 自然环境因素：a. 盐雾：在临海地区，盐雾是斜拉索腐蚀的主要原因之一。
盐雾中的含盐颗粒会聚集在钢索表面，引发腐蚀现象。
b. 高温：高温环境下，氧化反应会加速进行，使钢索表面发生氧化和锈蚀。
2. 化学物质：a. 酸雨：在某些工业污染区域，大量的酸性气体和颗粒物会导致酸雨的形成。
酸雨的酸性成分会腐蚀钢索表面。
b. 氯离子：某些工业生产过程中使用的化学物质中含有氯离子，长期暴露在这些环境中的斜拉索容易受到氯离子的腐蚀。
三、防腐措施1. 材料选择：合理选择抗腐蚀性能较好的材料，如不锈钢和镀锌钢，能够有效延长斜拉索的使用寿命。
2. 涂层保护：斜拉索表面涂覆一层抗腐蚀的保护漆，形成一道隔离层，减少外界因素对钢索的腐蚀影响。
3. 增加维护频率：加强对斜拉索的定期检查和维护，及时发现和处理腐蚀现象，以减少腐蚀带来的安全隐患。
4. 环境控制：针对不同环境条件，采取相应的措施，如添加防腐剂、降低盐雾激发条件等，来减缓斜拉索的腐蚀速度。
结论斜拉索作为重要的桥梁支撑装置，其抗腐蚀能力对保证桥梁结构的安全性至关重要。
腐蚀不仅会降低斜拉索的强度，还会增加维护成本，甚至对桥梁的使用寿命带来威胁。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复杂服役环境下桥梁拉索索体结构腐蚀损伤机理研究
摘要：索桥的拉吊索在桥梁恒载、营运荷载以及风、雨、地震载荷等作用下时，拉吊索易发生大幅的振动，尽管采取了减震措施，但拉吊索的振动还是较大。
在
外护套破损处，拉索索体的钢丝或钢绞线将会直接暴露在酸雨、盐雾等复杂服役
环境中，在环境中的腐蚀性气体离子和交变荷载作用的相互作用下，发生气相腐
蚀-疲劳的索体钢丝或钢绞线塑性降低，脆性增强，容易发生拉索破断事故。
因此，作为在役拉索桥最重要的承载部件之一的拉吊索，其耐久性、可靠性一直是我国
桥梁工程领域拉索研究的重点和难点，本文就是基于桥梁拉索结构在复杂服役环
境下腐蚀损伤机理的研究。
关键字：拉索；腐蚀损伤机理；使用寿命；拉索更换。
一、概述
1997年建成通车的重庆李家沱长江大桥，于2017年10月完成了拉索更换，
截止目前，我国上世纪90年代中期修建的斜拉桥、悬索桥基本上都更换了拉索、吊索。
这些已经更换的拉吊索，服役寿命远没有达到设计的30年使用寿命。
通
过文献检索发现，多数拉索桥换索是拉吊索的外护套严重破损，索体钢丝直接暴
露在服役环境中，锈蚀严重，服役可靠性降低的原因。
多则十几年，少则几年时间，远远没有达到拉吊索设计的30年基准年限。
拉吊索服役环境复杂,其防护系
统极易受外部环境的影响而失效。
如果外护套破损，索体内的钢丝、钢绞线直接
与服役的腐蚀环境中介质接触，特别是一些特殊的服役环境如：严重的酸雨地区、大气重污染区、紫外线强烈区以及邻近海洋等地区，索体钢丝或钢绞线将承受交
变荷载（恒载、营运荷载、风荷载等）与腐蚀环境的耦合作用，腐蚀加剧，塑性
性能降低，脆性增强。
在复杂空间应力作用下发生腐蚀-疲劳的拉吊索会突然断裂，造成重大安全事故和严重的社会影响。
为保证整个桥梁的营运安全，相关拉吊索
须进行拉索更换。
二、拉索PE护套的腐蚀损伤演化过程及服役寿命的影响因素
拉吊索在服役状况下，外护套长期暴露在外界腐蚀环境中，受营运荷载、风
荷载、紫外线、温度等多种不利因素耦合作用，随服役时间的增加，外护套会发
生蠕变、破损、开裂等病害。
如果原材料的质量不达标或加工制作等存在缺陷，
外护套就会因这些缺陷，在一些比较薄弱的部位率先发生劣化。
耐环境应力开裂，是指拉索结构的外护套抵抗这种环境应力开裂的抵抗能力，耐环境应力开裂的持
续时间就是劣化寿命。
（一）原材料因素
目前，高密度聚乙烯标准中PE材料指标更多的参考了电缆行业标准,对PE材
料性能与拉吊索实际所处的恶劣环境对外护套的性能要求是否相符研究不多。
正
常情况下，拉吊索外护套原材料配方应匹配于不同的服役环境。
不同的原材料配
方具有不同的特性，与不同的服役环境相适应。
（二）生产、盘卷及安装期间的影响
1、制作温度控制
在生产过程中，预热温度、挤出机内塑料温度、模口塑料温度的控制非常关键。
拉吊索护套原材料是颗粒状，经挤塑机加热揉化后被覆在钢丝索股上，在原
材料揉合过程中如果温度过高，PE基料将发生碳化，索体表面非常光滑，但发生
碳化的PE料必定缩短外护套的寿命；而温度过低，PE颗粒得不到充分揉化，没
有充分揉化的颗粒潜伏在索体表面阻断了树脂分子与分子之间的联系，该处也最
容易出现病害。
2、冷却温度的控制
挤塑后外护套要尽快降温，防止长时间的高温使外护套表面出现毛糙、甚至
开裂的现象。
在降温的过程中，若降温的速率过快，将导致拉吊索防护层PE产
生较大内应力和表面淬化，使其韧性降低，产生裂纹，进而开裂失去防护效果。
试验证明，阶梯式冷却、逐节降温能消除PE料包裹在钢丝束上时的内应力和表
面淬化问题，避免裂纹的产生。
3、施工中造成对拉吊索破坏
拉吊索施工时，专用放索盘是保护拉吊索很好的方法，但也出现个别拉索施
工因缺少专业的吊装队伍野蛮施工，拉索缺少必要的保护措施，甚至用卷扬机强
行拖拽，这些都会造成拉索在服役前就带病工作，影响拉索的营运寿命。
（三）外部环境因素
1、交变应力作用
能量的角度分析，拉吊索在营运过程中，营运荷载、风振等交变荷载的影响，就是交变荷载形成的弹性应变能和外护套自身表面自由能之间能量大小的关系，
当拉索外护套弹性应变能大于或等于其表面的自由能时，将会产生破损和裂纹。
2、服役环境的影响
（1）随着现代工业的快速发展，大气污染也在加剧，各种废气、酸雨等都严重影响着拉吊索外护套的寿命，威胁着拉索结构的可靠性；
（2）许多桥梁临靠大海，盐雾（海水平均盐度3.2%）的影响也不能忽视；
（3）290nm~3000nm的太阳波谱能到达地面。
其中紫外光仅占2%左右，紫
外光的辐射却对聚乙烯有着巨大的破坏作用。
三、拉吊索服役环境中的腐蚀因素
1、服役环境常见腐蚀离子
不同的服役环境，腐蚀性离子浓度在空间和时间上存在差异，服役桥址、时间、天气、季节以及风力等的不同都会造成腐蚀性离子浓度发生不同的变化。
空
间上，不同拉索桥服役桥址往往处在不同的海洋气候环境、酸雨环境以及一些重
污染的工业环境等造成腐蚀性离子浓度各异。
在具体的服役环境下，又因为距离
腐蚀性离子源的远近不同而不同，如桥址离化工厂越近，腐蚀离子浓度越大。
2、温度对腐蚀速率的影响
腐蚀速率与温度变化因素成正相关。
实验表明，温度升高，腐蚀性离子更活跃，离子运动速率加快，单位时间内试件表面的腐蚀性离子数量就多。
3、温度、腐蚀离子浓度对拉索结构的共同影响
从上面分析我们知道，离子浓度和温度对钢丝的腐蚀速率正相关。
对应在役
拉索桥的拉吊索，往往是温度和离子浓度共同作用，对于服役环境有些是温度低
但腐蚀离子浓度高，有些环境是温度高但腐蚀离子浓度低。
四、结论与展望
由此可以看出，服役环境的腐蚀离子浓度以及服役地区温度的变化都对钢丝
的腐蚀速率起促进作用。
直接影响拉吊索结构钢绞线或钢丝的寿命是服役环境中
腐蚀离子的浓度。
对于在外护套破损的在役拉吊索，破损处的钢丝直接暴露在服
役环境下，钢丝的腐蚀速率不仅仅受腐蚀离子浓度、温度的影响，还承受交变应
力的影响。
对拉吊索系统进行可靠性以及剩余寿命评估的最终目的是提前预警并找出退
化严重的部件进行维修，制定正确拉吊索维护决策及各种决策方案（包括换索工
程），为合理分配有限的养护资金提供参考。
在将来的研究中,可以将维修决策细化,如退化组件的各种修复方法及相关费用等,通过比较不同维修决策，制定更详细的最优决策方案。
参考文献
[1]Nakamura S, Suzumura K. Experimental study on fatigue strength of corroded bridgewires[J]. Journal of Bridge Engineering, 2012, 18(3): 200-209.
[2]Coleman B D. Statistics and time dependence of mechanical breakdown in fibers[J].Journal of Applied Physics, 2009, 29(6):968-983.
[3]孙传智.索承式桥梁腐蚀吊索安全性能与疲劳寿命评估[D].南京：东南大学博士论文，2013.
[4]王义强，叶华文，段熹.腐蚀桥梁缆索的氢脆和腐蚀疲劳研究[J].中外公路，2014, 34(6):110-116.
[5]吴进星,刘恩德.桥梁吊杆断裂原因及预警技术研究[J].西部交通科
技,2013(5):51-55
[6]徐俊，陈惟珍，唐涛.恒丰北路桥拉索试验研究[J].桥梁建设，2005 (4): 16-19
作者简介：陈静（1994-），男，汉族，四川遂宁人，重庆交通大学土木工程学院硕士研究生，研究方向：桥梁与隧道工程。