斜拉索除濕系統(tǒng)安裝技術(shù)

徐燦超 王良波 張子維 張艷紅

中建三局第二建設(shè)工程有限責(zé)任公司 湖北 武漢 430074

斜拉橋是現(xiàn)代大跨度橋梁的主要結(jié)構(gòu)形式之一，具有跨越能力強(qiáng)、橋型美觀、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，是目前應(yīng)用廣泛的一種橋型。斜拉索是斜拉橋的主要承重傳力構(gòu)件，長(zhǎng)期承受疲勞荷載，同時(shí)處于山川湖海上，長(zhǎng)期暴露在風(fēng)雨、潮濕和污染空氣等環(huán)境中，承受多種腐蝕影響，鋼絲索體和錨具構(gòu)件容易遭受腐蝕破壞，導(dǎo)致斜拉索失效，造成不良的社會(huì)影響和經(jīng)濟(jì)損失[1-8]。斜拉索的防腐蝕是保證斜拉橋長(zhǎng)期安全可靠營(yíng)運(yùn)的關(guān)鍵。

1 斜拉索的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和腐蝕問題

隨著新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用，斜拉橋設(shè)計(jì)和施工技術(shù)得到迅速發(fā)展，已成為大跨度橋梁主要的結(jié)構(gòu)形式之一。研究試驗(yàn)表明，斜拉索錨具端口處是疲勞破壞的薄弱環(huán)節(jié)，容易造成斷絲破壞。經(jīng)過(guò)改進(jìn)結(jié)構(gòu)和錨固方式，斜拉索的抗疲勞破壞能力獲得提高，同時(shí)通過(guò)保守設(shè)計(jì)、材料改進(jìn)等措施，大大提高了斜拉索的抗應(yīng)力腐蝕和抗疲勞腐蝕能力。但環(huán)境腐蝕造成的破壞實(shí)際上大于應(yīng)力腐蝕和疲勞腐蝕，如何防止環(huán)境腐蝕是斜拉索的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容，而除濕系統(tǒng)是防止斜拉索腐蝕的一項(xiàng)重要設(shè)計(jì)。

2 斜拉索除濕系統(tǒng)

黃石新港大道北延道路工程EPC項(xiàng)目安裝了一種斜拉索除濕系統(tǒng)，該斜拉索除濕系統(tǒng)包括2臺(tái)除濕機(jī)組、再生進(jìn)出風(fēng)管路、主跨側(cè)送風(fēng)管路、邊跨側(cè)送風(fēng)管路、梁端斜拉索錨端進(jìn)氣組件、塔端斜拉索錨端排氣組件，每臺(tái)除濕機(jī)組由1臺(tái)除濕機(jī)、1臺(tái)高壓風(fēng)機(jī)和1臺(tái)控制柜組成，控制柜分別控制除濕機(jī)和高壓風(fēng)機(jī)，每臺(tái)除濕機(jī)組負(fù)責(zé)斜拉索橋一側(cè)拉索的除濕，如圖1、圖2所示。

斜拉索除濕系統(tǒng)細(xì)部布置特征如下：

1）塔腔內(nèi)除濕系統(tǒng)布置：在斜拉橋主塔塔腔內(nèi)布置2臺(tái)除濕機(jī)組，通過(guò)預(yù)埋螺栓安裝在主塔塔腔內(nèi)的設(shè)備底座上；每臺(tái)除濕機(jī)組中除濕機(jī)引出的再生進(jìn)出風(fēng)管通過(guò)穿墻管穿出主塔，再生進(jìn)出風(fēng)管口朝下；每臺(tái)除濕機(jī)組中的高壓風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)管引出的送風(fēng)管分別由主跨側(cè)和邊跨側(cè)的穿墻管穿出主塔（圖3、圖4）。

圖1 斜拉索除濕系統(tǒng)立面布置

圖2 斜拉索除濕系統(tǒng)平面布置

圖3 塔腔內(nèi)除濕系統(tǒng)立面布置

圖4 塔腔內(nèi)除濕系統(tǒng)平面布置

2）主跨側(cè)送風(fēng)管路布置：主跨側(cè)送風(fēng)管沿鋼梁人行道鋼護(hù)欄底部布置，將管道固定在人行道鋼護(hù)欄上，在橋面斜拉索錨端附近通過(guò)三通接頭從送風(fēng)管引出斜拉索梁端錨端進(jìn)氣管，用管卡箍將梁端錨端進(jìn)氣管固定在人行道鋼護(hù)欄與車行道鋼護(hù)欄之間的橋面上（圖5）。

圖5 主跨側(cè)送風(fēng)管路布置

3）邊跨側(cè)送風(fēng)管路布置：邊跨側(cè)送風(fēng)管沿混凝土梁外側(cè)面底部布置，將管道固定在混凝土梁外側(cè)，在梁底斜拉索錨端附近通過(guò)三通接頭從送風(fēng)管引出斜拉索梁端錨端進(jìn)氣管，用管卡箍將梁端錨端進(jìn)氣管固定在混凝土梁底部；將梁端錨端進(jìn)氣管擠入高壓管組合接頭（圖6）。

圖6 邊跨側(cè)送風(fēng)管路布置

4）梁端斜拉索錨端進(jìn)氣組件：高壓管組合接頭滿焊在梁端的保護(hù)罩上，梁端的保護(hù)罩固定在梁端的錨板上，干空氣穿過(guò)斜拉索至塔端斜拉索錨端（圖7）。

圖7 梁端斜拉索錨端進(jìn)氣組件

5）塔端斜拉索錨端進(jìn)氣組件：塔端的保護(hù)罩固定在塔端的錨板上，將快卡接頭焊接在塔端的保護(hù)罩上，將溫濕度傳感器及硅膠恒壓閥接通在快卡接頭上；濕空氣通過(guò)硅膠恒壓閥排出（圖8）。

3 除濕系統(tǒng)安裝工藝

3.1 除濕系統(tǒng)安裝工藝流程

圖8 塔端斜拉索錨端排氣組件

除濕系統(tǒng)安裝工藝流程為：管道支架、螺栓預(yù)埋件安裝→除濕系統(tǒng)斜拉索制作與安裝→安裝除濕機(jī)組→安裝再生進(jìn)出風(fēng)管路→安裝主跨、邊跨側(cè)送風(fēng)管路→安裝梁端斜拉索錨端進(jìn)氣組件→安裝塔端斜拉索錨端排氣組件→調(diào)試。

3.2 除濕系統(tǒng)安裝方法

1）管道支架、螺栓預(yù)埋件安裝：管道支架、螺栓提前在廠里加工或購(gòu)買成品，在模板上精確定位，焊接在結(jié)構(gòu)鋼筋上。

2）除濕系統(tǒng)斜拉索制作與安裝：應(yīng)在具有資質(zhì)的廠家生產(chǎn)，索體內(nèi)預(yù)埋的鋼管、鋼管與中心鋼絲按照設(shè)計(jì)連接，錨頭蓋板的通氣孔洞按照設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔，檢測(cè)合格后方可運(yùn)輸至場(chǎng)內(nèi)，運(yùn)輸及存放時(shí)注意保護(hù)；現(xiàn)場(chǎng)具備條件后，進(jìn)行斜拉索掛設(shè)與安裝，斜拉索安裝合格后方可進(jìn)行除濕系統(tǒng)的安裝。

3）安裝除濕機(jī)組：主塔塔腔空間有限，故采取導(dǎo)鏈配合安裝，螺栓與設(shè)備底座應(yīng)擰固牢靠。

4）安裝再生進(jìn)出風(fēng)管路：清理穿墻管內(nèi)的雜物，安裝塔腔內(nèi)的再生進(jìn)出風(fēng)管，再安裝穿墻再生進(jìn)出風(fēng)管，擰緊管之間的絲扣，同時(shí)使塔外再生進(jìn)出風(fēng)管管口朝下。

5）安裝主跨、邊跨側(cè)送風(fēng)管路：安裝之前，提前計(jì)算好各斜拉索梁端錨端三通接頭位置，加工送風(fēng)管的各節(jié)段和三通接頭，由塔中心向梁遠(yuǎn)端逐節(jié)安裝，送風(fēng)管的各管節(jié)及三通接頭應(yīng)擰緊，送風(fēng)管與管道支架應(yīng)固定牢靠。各斜拉索梁端錨端進(jìn)氣管采用的高壓油管應(yīng)提前計(jì)算長(zhǎng)度，采用管卡箍進(jìn)行固定。

6）安裝梁端斜拉索錨端進(jìn)氣組件：將高壓管組合接頭滿焊在梁端保護(hù)罩上，清理梁端錨墊板及錨板螺栓孔，安裝橡膠墊，擰緊螺栓，將法蘭底座與錨墊板固定密封。將斜拉索梁端錨端進(jìn)氣管壓入保護(hù)罩高壓管組合接頭。

7）安裝塔端斜拉索錨端排氣組件：同安裝步驟6，將直徑32 mm快卡接頭滿焊在塔端的保護(hù)罩上，清理塔端的錨墊板及錨板螺栓孔，安裝橡膠墊，擰緊螺栓，將法蘭底座與塔端的錨墊板固定密封，將溫濕度傳感器及硅膠恒壓閥接通在快卡接頭上。

8）調(diào)試：接通電源，試運(yùn)行，合格后投入使用。

4 施工注意事項(xiàng)

1）斜拉索除濕系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造的可靠性保障措施：含有斜拉索除濕系統(tǒng)的斜拉索與常規(guī)索的構(gòu)造和制作有不同之處，應(yīng)將斜拉索制造商、除濕系統(tǒng)供應(yīng)商、設(shè)計(jì)單位及施工單位緊密結(jié)合起來(lái)，確保除濕系統(tǒng)的適用性、可靠性；斜拉索正式制造前，宜制作樣索，并在此基礎(chǔ)上，制定斜拉索制造工藝，指導(dǎo)生產(chǎn)。

2）斜拉索除濕系統(tǒng)核心部件安裝的可靠性保障措施：避免除濕機(jī)組受雨水、氣溫及光照的影響，應(yīng)將除濕機(jī)組安裝在主塔塔腔內(nèi)部；為避免供氣管道受行人、車輛等破壞，應(yīng)將管道安裝在現(xiàn)澆混凝土梁段的側(cè)壁下部、鋼主梁段人行欄桿內(nèi)側(cè)；為保證供氣壓力，管道應(yīng)采用高壓管，各接頭應(yīng)采用可靠的連接接頭；為保證溫濕度傳感器及恒壓閥的可靠性，在安裝之前應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)；調(diào)試時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行3～7 d后，對(duì)除濕效果進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可投入正常使用。

3）斜拉索除濕系統(tǒng)安裝的安全保障措施：斜拉索除濕系統(tǒng)安裝作業(yè)人員必須進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，屬于高空作業(yè)的，需取得特種作業(yè)證；在高壓管道安裝時(shí)，應(yīng)安排持有高壓作業(yè)證的人員進(jìn)行操作；焊接時(shí)需安排有資質(zhì)的作業(yè)人員；登高作業(yè)區(qū)域應(yīng)保證操作平臺(tái)等環(huán)境安全，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，作業(yè)時(shí)正確佩戴安全防護(hù)工具。

5 結(jié)語(yǔ)

伴隨著大跨度橋梁和大型建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，斜拉索和其他纜索被廣泛應(yīng)用。本文總結(jié)介紹了斜拉索除濕系統(tǒng)的構(gòu)造以及安裝要點(diǎn)。

實(shí)踐證明，斜拉索除濕系統(tǒng)具有穩(wěn)固性，主動(dòng)為斜拉索內(nèi)部創(chuàng)造了一個(gè)干燥的工作環(huán)境，延長(zhǎng)了斜拉索的使用壽命，節(jié)約了維修費(fèi)用。