盧浦大橋鋼結構橋梁除濕技術淺談

王 蓓

（上海市政工程設計研究總院，上海200092）

1 立交及橋梁發(fā)展概況

隨著我國科學技術的進步，工業(yè)水平的提高，橋梁工程建筑技術出現(xiàn)了前所未有的嶄新發(fā)展局面。千里江面上的座座跨江大橋，與現(xiàn)代高等級公路迂回交叉的立交橋，猶如都市彩虹的高架道路，以及特大跨度與深水基礎的海灣、海峽大橋等，使江河、海峽天塹變通途，逐步形成我國立體交通網(wǎng)，不僅極大地改變了我國公路交通狀況，而且為提高人民群眾的生活，拉動國民經(jīng)濟的增長，起了不可估量的推動作用。立交及大橋為增加強度和剛度，造型美觀，較多采用鋼結構型式。

2 盧浦大橋工程

盧浦大橋為我國第一座大跨度鋼結構拱橋，大橋全長750m，3孔拱橋。主跨550m，兩側(cè)各100m輔跨，橋面標高50 m，主拱圈矢跨比1∶5.5。

盧浦大橋橫跨上海黃浦江浦東浦西。二岸地處2010年上海世博會范圍內(nèi)，大橋的建成在國際橋梁史上譜寫了新的篇章。

上海地處溫帶，長江中下游地區(qū)的黃梅多雨季節(jié)以及夏季高溫高濕對大橋的中跨系梁、中拱肋箱，邊跨系梁中的內(nèi)防腐帶來了新的課題。

從跨江、海大橋建造歷史記載，由于江、海表面大量水份的蒸發(fā)，使橋始終處于極高的濕環(huán)境中，大橋腐蝕、生銹的現(xiàn)象時有發(fā)生，產(chǎn)生概率也極高，對大橋維護、保養(yǎng)及安全運行帶來困難，同時也影響大橋的使用壽命，增加大橋的維護、保養(yǎng)費和工程費。

丹麥在1980年左右最先采用了轉(zhuǎn)輪除濕設備對大橋鋼結構進行干燥除濕防腐保護，成功地防止了鋼梁和纜索的表面及內(nèi)部腐蝕，達到最初的設計要求。

我國虎門大橋，潤揚大橋、江陰大橋、重慶鵝公巖大橋等工程，也采用除濕防腐技術。由于上述各橋的結構形式不同，系統(tǒng)設計布置方式也不同。經(jīng)過方案比較，盧浦大橋除濕系統(tǒng)采用除濕與循環(huán)干風系統(tǒng)相結合的除濕系統(tǒng)設計，并考慮分段區(qū)域控制。

3 盧浦大橋除濕系統(tǒng)

3.1 空氣環(huán)境設計系數(shù)

3.1.1室外設計參數(shù)

溫度：T=35℃；

相對濕度：RH=75%；

絕對含水量：X=27 g/kg。

3.1.2大橋周圍溫濕度參數(shù)

溫度：T=32℃；

相對濕度：RH=95%；

絕對含水量：X=27 g/kg。

3.1.3除濕后大橋內(nèi)部設計參數(shù)

溫度：T≤42℃；

相對濕度：RH≤45%；

絕對含水量：X=17.7 g/kg。

3.2 除濕范圍及除濕方式

除濕范圍：中跨系梁、中拱肋箱、邊拱肋箱、邊跨系梁、中跨橫梁。

除濕方式：轉(zhuǎn)輪除濕機，空氣不斷被干燥，轉(zhuǎn)輪不斷再生，周而復始，保證除濕機持續(xù)恒定的工作狀態(tài)。

3.3 工程數(shù)據(jù)(見表1)

盧浦大橋除濕系統(tǒng)設置主要結合拱橋特點，根據(jù)結構型式將大橋劃分為14個除濕系統(tǒng)和8個循環(huán)干風區(qū)域。

3.4 除濕機原理

吸濕轉(zhuǎn)輪是除濕機的核心。當空氣吹過轉(zhuǎn)輪干燥區(qū)域時，活性硅膠將水蒸氣從空氣中吸附出來，使其干燥。轉(zhuǎn)輪吸收水量后趨于飽和，飽和吸濕量可達自重的一倍。此時加熱到100～140℃的再生空氣反向吸入轉(zhuǎn)輪，對其再生還原。轉(zhuǎn)輪在馬達的驅(qū)動下緩慢運行，除濕以及再生過程同時進行。

表1 工程數(shù)據(jù)匯總表

空氣處理過程屬于等焓減濕升溫過程。圖1中A-D表示這一處理過程，ε值為：

式中:iA——轉(zhuǎn)輪除濕機進口的焓值，kJ/kg干空氣；

iD——轉(zhuǎn)輪除濕機出口的焓值，kJ/kg干空氣；

dA——轉(zhuǎn)輪除濕機進口的含濕量，kJ/kg干空氣；

dD——轉(zhuǎn)輪除濕機出口的含濕量，kJ/kg干空氣。

除濕原理：見圖2所示。

除濕機負荷計算應考慮墻壁傳熱負荷、門開啟負荷、人員濕負荷、新風濕負荷。

3.5 系統(tǒng)控制模式

濕度控制區(qū)內(nèi)設多點濕度傳感器，根據(jù)濕度傳感器信號控制，自動區(qū)分大、中、小數(shù)值比較設定參數(shù)，自動控制、多級控制通風除濕系統(tǒng)的運行?？刂票P可遠程顯示系統(tǒng)運行模式、開啟狀態(tài)，過濾器報警、溫、濕度顯示等。

3.6 輪轉(zhuǎn)除濕與涂裝表面比較

（1）杜絕鋼結構表面生銹的危險性；

（2）將結構內(nèi)表面涂裝困難工作改變?yōu)槠胀üぷ鳎?/p>

（3）維護運行費是表面涂裝方式的20%。

4 結語

隨著除濕技術的不斷地提高和完善，各種鋼結構箱體的構件均可采用此技術。除了大橋，還可應用在高速公路/高架橋/摩天大樓/民用鋼結構等工程中。