探討某懸索橋主纜防腐系統(tǒng)施工技術

歐 強

（貴州路橋集團有限公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

懸索橋具有自重輕、跨越能力強、線型美觀等優(yōu)點，在大跨度橋梁施工中得到廣泛應用。但由于其主纜鋼絲易腐蝕，導致主纜強度顯著降低，縮短橋梁運營壽命，嚴重限制其應用和發(fā)展[1-2]。為此，該文依托某公路橋梁工程實踐，對懸索橋主纜防腐系統(tǒng)施工技術展開綜合探究，以期能有效延長主纜使用壽命。

1 工程概況

某公路橋梁工程，采用雙向六車道標準設計，標準跨徑組合為4×50 m+739 m+9×50 m，懸索橋段長739 m，包括主纜2 條，垂跨比為1 ∶9，主纜主要由高強度鋼絲組成，單條主纜包含75 根平行索股，每條索股包含鋼絲127 根，直徑為5.10 mm，總強度超過1 770 MPa，通過預制平行鋼絲索股法施工。

2 傳統(tǒng)主纜防腐存在的問題

傳統(tǒng)主纜防腐是對其表面實施密封處理，完全隔離水分，以起到防腐的作用[3]。但就防腐效果來看。此方法防腐效果很不理想，僅能降低主纜腐蝕速率，無法從根本上解決主纜銹蝕問題。通過調查研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)主纜防腐存在的問題如下：

（1）主纜各索股鋼絲間存在較大空隙。

（2）主纜架設周期長，遭受降雨，雨水及水蒸氣勢必會滲入主纜內部，加劇主纜鋼絲銹蝕。

（3）若主纜內部空氣濕度較大，排除不徹底，也會造成主纜索股鋼絲銹蝕。

3 主纜除濕系統(tǒng)方案

3.1 主纜除濕系統(tǒng)的工作原理

主纜最佳的運營條件為密閉、干燥且擁有完善的無縫防護系統(tǒng)，但實際工作中達不到這種條件。因此，利用主纜除濕系統(tǒng)主要是為了降低其內部濕度，以干燥氣體替換潮濕空氣，以起到防止主纜鋼絲銹蝕的目的[4]。

3.2 主纜除濕系統(tǒng)布置方案

結合該公路橋梁工程實際情況，共設置2 套主纜除濕系統(tǒng)，其具體布設情況如圖1 所示。

圖1 主纜除濕系統(tǒng)布置圖

（1）將主纜中跨及邊跨的除濕設備安裝在索塔橫梁部位，利用輸氣管將干燥氣體輸送到主纜進氣孔，經單向流動由排氣孔流出。氣體通過輸氣管傳輸至主纜進氣夾，進入除濕系統(tǒng)內部由排氣夾、鞍室、錨室流出。除濕系統(tǒng)內部濕度不超過45%。

（2）北側主纜除濕系統(tǒng)包括：LBCST-1100P 型除濕機1 臺、羅茨風機1 臺、主控PLC 電控柜1 臺、進氣夾4 套、排氣夾2 套，過濾器1 套、通信箱6 套、安全閥4 套、單向閥及溫濕度傳感器2 套、流量傳感器、壓力傳感器等。

（3）南側主纜除濕系統(tǒng)包括：LBCST-1100P 型除濕機1 臺、羅茨風機1 臺、主控PLC 電控柜1 臺、進氣夾4 套、過濾器1 套、通信箱4 套、安全閥4 套、溫濕度傳感器4套、流量傳感器、壓力傳感器等。

3.3 主纜除濕系統(tǒng)監(jiān)控方案

主纜除濕系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)由主、從采集站及監(jiān)控中心三部分組成，具體布置情況如圖2 所示。

圖2 主纜除濕系統(tǒng)監(jiān)控設備布置圖

（1）主采集站。主采集站主要作用是利用網(wǎng)絡采集下屬各從采集站的信息，并利用局域網(wǎng)將采集到的信息傳輸至監(jiān)控中心。

（2）從采集站—設備從站。該系統(tǒng)對除濕設備運行狀態(tài)實施監(jiān)測的主要內容包括除濕機運行狀態(tài)、濕度、溫度、流速及壓力等。

（3）從采集站—末端從站。通過該系統(tǒng)完成對氣夾末端部位的濕度、溫度及壓力等指標的采集[5]。

（4）遠程監(jiān)控系統(tǒng)。除濕機工作情況及異常信息由通信端口直接傳輸至遠程監(jiān)控系統(tǒng)。正常條件下，除濕機始終保持自動除濕狀態(tài)，但遇到異常情況時，工作人員可直接通過集控系統(tǒng)實現(xiàn)除濕機的遠程控制；此外，此系統(tǒng)還具有遠程監(jiān)控及本地控制功能。利用遠程監(jiān)控能夠在監(jiān)控室完成對各設備運行狀態(tài)的監(jiān)測，降低了管理難度，并減輕了管理部門工作強度。

4 主纜除濕系統(tǒng)施工

4.1 施工工藝流程

該橋梁工程主纜除濕系統(tǒng)安裝主要包括設備、風管、電氣儀表三部分。根據(jù)實際施工工序進行劃分，先安裝設備，風管及電氣儀表結合實際情況可同步施工。風管、彎頭等構配件在工廠加工成型后，在施工現(xiàn)場進行組拼，并實現(xiàn)與設備的配套連接[6]。待系統(tǒng)整體組裝完畢后，先單機試運行，而后再聯(lián)機試運行，待系統(tǒng)聯(lián)機運行正常后，方能進行設備驗收，其施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 主纜除濕系統(tǒng)施工工藝流程

4.2 設備安裝

4.2.1 除濕機組安裝

（1）基礎質量驗收。設備安裝前應先對設備及基礎質量實施驗收。主要是由于除濕機等設備均為整體式構造，下部直接安裝在設備基礎之上，基礎質量狀況直接決定設備安裝的質量。因此，對基礎要求較高，其表面應堅硬、平整、無蜂窩麻面現(xiàn)象。

（2）設備開箱驗收。因除濕機等設備是由工廠直接加工好整體運至施工現(xiàn)場，安裝水平度是在其表面完成的，因此必須對其外觀質量進行全面檢查，防止存在變形、破損等現(xiàn)象，否則應返廠處理。此外，還應對設備規(guī)格、型號、數(shù)量、構配件等進行全面檢查。

（3）放線。設備基礎放線應以原有建筑為基準進行定位放線。它是決定設備安裝位置準確與否的重要環(huán)節(jié)，必須根據(jù)圖紙及周邊既有建筑結構實施校核。

（4）設備定位、調整。放線完成并校核合格后，根據(jù)設計標準完成除濕機基礎支架加工。由于風機底部自帶支架，因此無須制作。將設備基礎安裝牢固后，開始設備定位。設備就位前，先在設備底部加墊一圈δ=10 mm 的橡膠墊圈起緩沖作用。設備定位準確后，調節(jié)底部墊圈，保證貼合緊密，嚴禁存在凹凸不齊現(xiàn)象，最后進行找平，并固定牢固[7]。

4.2.2 主輸氣管安裝

主輸氣管應為耐久性好、抗老化能力強的高分子柔性管道。其具體施工流程包括三部分。即：盤卷管放卷、提升、固定。

（1）盤卷管放卷。先將用于固定主輸氣管的法蘭牢固固定在橋面上，確保位置準確，牢固性滿足要求，待安裝完成并檢測合格后，再進行輸氣管敷設。具體敷設時，應借助施工貓道完成布管、安裝工作。因輸氣管道長度較長，為避免施工中出現(xiàn)損壞，應通過柔性敷設方式完成施工。

（2）提升。盤卷管放卷完成后，開始輸氣管道提升工作。具體提升時，嚴格按照設計高程進行輸氣管提升，并在主纜與輸氣管接觸部位安裝與輸氣管道材質相同的臨時墊管，防止輸氣管道拉扯過程中產生破壞。將輸氣管道自由端從主纜與橋面交界處緩慢牽入，并嚴格控制管道位置，確保始終處于扶手繩中間部位[8]。

（3）固定。將敷設到位的輸氣柔性管道一端固定，然后由另一端開始逐步扭轉輸氣管，使其由扶手繩里側轉至外側。扭轉過程中應分段進行，并嚴格控制分段長度，確保每次扭轉長度不超過20 m，以有效防止輸氣管道跌落。扭轉到位的輸氣管應及時采用卡扣實施固定。

4.3 質量保證措施

結合工程實際情況，構建科學有效的質量組織架構，明確分工、權責分明，形成切合工程實際的質量保證體系。主要內容如下：

（1）質量保證。按照標準流程選擇工程隊伍，并對其施工水平進行考核，最大限度保證其專業(yè)性。實際施工時，加強過程控制，對各施工人員的施工行為及關鍵工序進行全方位監(jiān)控，全面保證施工規(guī)范性，并根據(jù)過程監(jiān)控情況科學實施獎懲措施，以提高施工人員質量意識，規(guī)范施工行為[9]。同時，應落實標準化、規(guī)范化施工，借助智能化監(jiān)控手段對施工中的關鍵部位、工序進行重點把控。

（2）思想保障。加強施工人員專業(yè)技能培訓，增強質量意識及責任意識。并參考同類項目管理經驗，科學處置施工中出現(xiàn)的問題。

（3）技術保證。①強化圖紙會審工作，減少設計變更，并對設計圖紙及施工方案進行逐級交底，確保施工人員全面了解設計意圖，掌握技術標準，規(guī)范施工行為，保證工程質量；②加強日常質量監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)問題及時處置；③結合現(xiàn)場實際施工情況編制工程資料，保證資料的真實性、有效性滿足工程驗收相關規(guī)定；④結合工程規(guī)模及實際特征，合理編制施工方案，并嚴格落實，針對重點施工環(huán)節(jié)應保留影像資料；⑤加強原材料質量控制，所有材料進場應對其質量證明文件及規(guī)格、型號、數(shù)量進行檢查，使用前應進行取樣送檢，檢驗合格后方可使用。

5 檢漏驗收方法

5.1 發(fā)泡劑檢測

主纜除濕系統(tǒng)所有設備及管道施工完成，并將各連接部位縫隙再次收攏后，開始氣密性試驗。在主纜防腐位置、接縫位置均勻涂抹發(fā)泡劑，看是否有氣泡產生，如出現(xiàn)氣泡應及時處理。

5.2 標袋檢測

在實驗室內通過渦街流量計對塑料袋容積實施標定，其容積通過肉眼或內外壓力差確定。將經過標定處理的塑料袋套在輸氣管排氣孔處，記錄塑料袋由最小容積至最大容積所用的時間，由容積增量及所用時間，可得到流量值[10]。并通過對比，可確定有無泄漏發(fā)生。

6 結論

綜上所述，該文結合某橋梁工程案例，對懸索橋主纜除濕施工技術進行綜合分析。通過試驗檢測發(fā)現(xiàn)，該橋梁工程主纜內部相對濕度低于35%，符合規(guī)范要求。事實證明，主纜除濕防腐方案可有效降低主纜內部濕度，防止索股鋼絲銹蝕，延長主纜使用年限。