本技术涉及桥梁缆索维护领域,提供了一种缆索护套损伤和高强钢丝防腐修复的方法及其结构,旨在解决缆索护套修复时的密封防腐和缆索耐久性问题。该方法包括在缆索护套受损区域涂覆防水绝缘涂料,填充固态电解质密封材料,并将辅助阳极与参比电极置于其中,连接电子可变电阻器和自动控制整流器或恒电位仪,形成导电回路。此外,使用物理防腐层包裹损伤部位,构建封闭的防腐系统。该发明能有效修复缆索护套局部损伤,增强钢丝腐蚀抑制,减少电化学腐蚀对缆索寿命的影响,显著延长缆索使用寿命。
背景技术
近年来,我国悬索桥、斜拉桥和系杆拱桥等缆索结构桥梁快速发展,世界排名前十位的各类型桥梁中,中国独占半壁江山,成为世界第一桥梁大国。随着这些大跨缆索结构桥梁逐步进入运营维护期,我国的桥梁发展已经由“重建轻养”过渡到“建养并重”阶段,并加速向“管养为主”转变。大跨缆索桥梁往往为交通控制性工程,承载着极其重要的经济和社会功能。而大桥结构构造特点、受力特性及所处环境等均与常规桥梁有着本质区别,养护规模大、周期长、技术要求高,因此常规传统的养护理念、思维、方法已不能满足实际管养需求。
缆索是斜拉桥、悬索桥及系杆拱桥等大跨缆索结构桥梁重要的承重结构。拉索和铰接式吊索采用HDPE护套镀锌平行钢丝体系,钢丝为5 mm或7 mm镀锌高强钢丝,抗拉强度往往在1670 MPa以上,钢丝束外缠绕保护带,护套内层为黑色高密度聚乙烯,外层为彩色高密度聚乙烯。缆索钢丝服役状态承受高应力和疲劳荷载作用,且交通量逐年上升,以及温度的升高、剧烈变化和内部温差,太阳辐照均会加速缆索护套的老化破损。从使用实践来看,在复杂的施工过程和运营期间,受人为因素、机具设备、荷载、意外事故和温度影响下,拉吊索会不可避免地受到不同程度的损伤,导致拉索护套局部损伤和裂缝。由于大跨缆索桥梁常常服役于大江、大河及滨海地区,护套破损后失去对内部高强钢丝的防护作用,缆索钢丝直接暴露于严酷的大气环境,侵蚀性离子在钢丝表面沉积,昼夜温差作用下潮湿的大气在钢丝表面形成水露,尤其是降雨时,在降雨作用下溶解于雨水进入缆索内部。从而导致缆索钢丝发生严重的局部电化学腐蚀,在应力腐蚀和腐蚀疲劳的耦合作用下,缆索钢丝的腐蚀机理更为复杂,造成严重的安全和耐久性问题。
为保证桥梁正常使用,消除安全隐患,需对缆索护套开裂破损处进行维修。专利CN111172896A公开了一种拉索修复方法,其采用的也是常用的修复方式,采用高密度聚乙烯料或聚氯乙烯缠包带等材料,使用角磨机、热风塑焊枪等机具对局部损伤处切割、修整、清理后,在拉吊索外部涂装或缠包一层防腐层或热熔的方式修复等。主要利用隔绝外界侵蚀环境的手段,这对于延长缆索的寿命取得了一定的成果。然而,实际工程中,防护盲区的存在、难以完全密封、护套及涂层易开裂破损的问题也常常发生。截至目前,桥梁缆索的完全密封防腐仍是实际工程中的难题,难以避免空气、侵蚀性污染物和雨水进入索体。
实现思路