南海紫洞大桥拉索防护建议.doc

广东南海紫洞大桥拉索防护建议

1.概述
1. 1工程概况
位于广东南海的紫洞大桥建于1995年，是一座双塔单索面斜拉桥。大桥拉索采用黑色PE护套。由于拉索安装施工工艺忽略了对拉索的保护，造成护套的多处损坏。1999年上半年即发现拉索护套有开裂现象，最大裂缝宽度超过10毫米。尽管我们对所有的拉索护套开裂处进行了修补。但是，最近又发现拉索出现了更严重的开裂情况，而且开裂处有锈水流出的痕迹。如不进行处理，必将影响大桥的安全使用。
1. 2原因分析
1、 拉索护套修复处的材料力学性能降低，使拉索护套在车辆荷重作用下开裂。由全桥一座塔的拉索有开裂现象而另一侧塔拉索护套无开裂的现状，说明拉索安装损坏后的修补造成了修补处材料的性能降低，不能承受车辆荷重所产生的拉索应力变化而造成开裂。
2、 桥梁的超载使拉索护套在很短的时间内出现开裂。我们曾经对国内的许多桥梁进行过修索施工，包括损坏很严重的杭州钱江三桥和南昌八一桥，经过多年的使用均未出现开裂。比较这些项目与紫洞桥的情况，我们认为是桥梁的超载是开裂的主要原因。在1999年修索施工中，我们就感觉到桥梁的超载现象非常严重。超重的车辆在过桥时，大桥发生很大的位移。超载的结果是拉索所承受的应力幅增加，使存在缺陷的拉索护套过早开裂。
1.3防护措施
1、我们认为，造成紫洞大桥拉索在如此短的时间内拉索护套就发生开裂，其主要原因是桥梁的超载。如果桥梁继续承受超过桥梁的设计荷载，长期以往，即使拉索护套问题解决，桥梁的其他结构部分也将出现问题。因此，当务之急是限制过桥车辆的荷重，使桥梁回复到正常的使用状态。
2、在限制荷载的条件下，对拉索进行防护处理。近几年来，我公司在国内进行了多项工程的拉索防护施工实践，尤其是重庆李家沱长江二桥的斜拉索，由于拉索制作工艺不完善、施工防护不善，安装完毕后出现拉索护套大面积损伤、开裂。经专家推荐和评审，业主采用了美国D.S. Brown 公司的CableguardTM防护带进行防护，取得了很好的防护效果。最近，我们又采用CableguardTM防护带对云南的西双版纳大桥、圆通桥和上海的杨浦大桥拉索进行了防护，都获得了成功。
2. CableguardTM防护带简介
2. 1防护带材料
防护带主要材料为横向联系的氯磺化聚乙烯聚合物。由三层结构构成，两侧为基础材料，中间是聚酯纤维加固网。带宽为152mm，带厚为1.143mm ，颜色可任意选择。
2.2防护带应用
防护带是一种比较成熟的防护技术，对烈日、雨水、大气尘埃、酸雨及空气中大量的化学腐蚀物具有特强的抗蚀作用。在美国被广泛应用于屋面、水池等防水工程，已有的工程实例应用年限已超过30年。在进入我国之前，D.S.Brown公司已经将CableguardTM防护带应用到斜拉索和悬索主缆的防护上。
2.3 CableguardTM防护带的防护原理
缠绕后的防腐带叠合为双层，总厚度可达到2.2mm以上，这种结构将拉索完全包覆，使之与外界环境的腐蚀隔离开。防护带缠绕操作时的重叠宽度为带宽的50%或30%，叠和部位采用热熔结合。工厂所生产的成品防护带还未完全硫化，经缠包安装后，加热硫化作用会使重叠地防护带熔合在一起。为达到最佳的熔合效果，采用特制的加热套管及温控器对防护带进行加热、加压处理，热溶后结合处的强度大于防护带材料的强度，保证防护带叠合部位不松脱、无空隙，有效地防止潮气的侵入。
2.4防护带施工方法：
防护施工的方法是用缠绕器将“弹性防腐带”包覆在拉索的外面，然后用电加热套管加温，使用专用温控器控制加热温度和时间，使防腐带热压粘结，达到封闭防护拉索的目的。
防护施工使用挂篮作为操作平台在空中行走。通过国内几座大桥拉索防护施工，我公司掌握了一整套独特的挂篮施工工艺技术。我公司的挂篮施工工艺具有结构简单、安全可靠的特点。合理的挂篮设计保证了施工的高效率，能满足不同类型斜拉桥施工的需要。
4.建议紫洞大桥拉索防护层维修方案
由于此次发现的拉索护套开裂有钢丝锈蚀现象，因此，首先应将所有有锈水渗出的裂口护套剥开，在确认拉索钢丝无严重锈蚀的条件下，去除去拉索钢丝表面可见处的水分，然后修复拉索护套。在完成所有开裂护套的处理后，再采用防护带进行缠包。缠包防护可以避免原拉索护套损坏影响拉索的使用寿命，同时，可以选择合适的色彩改善大桥的外观。同时，考虑降低防护施工的造价，我们建议采用30%重叠缠包CableguardTM防护带。
缠包采用挂篮施工，以确保施工期间的车辆正常通行。
5．防护带用于紫洞大桥拉索防护的特点
5.1CableguardTM防护带具有很强的抗老化性能，此维修方案能在相当长的时间内免去拉索的维修工作。同时，防护带良好的可修补性能简化了拉索的维修、养护。
5.2缠绕防护施工工艺所形成的螺旋状结构线，能起到阻断雨水涡流形成，从而起到降低斜拉桥拉索的雨振现象。扬浦大桥拉索防护施工期间经历了多次台风袭击，缠绕防护带后的拉索显示了良好的抗风雨振的性能。这对经常受到台风袭击的广东地区是很有意义的。
5.3防护带有多种可选择的颜色，能改善大桥的形象。无论是西双版纳大桥还是上海杨浦大桥，缠包防护带以后均取得了很好的环境效果。
6.紫洞大桥拉索防护材料数量
6.1防护带
全桥共有19个索号，76根拉索。拉索总表面积为：1009平方米。如按照50mm重叠方案，全桥共需CableguardTM防护带：1500平方米。
6.2不锈钢带
计划大桥拉索总长1690米。以每20米扎一道不锈钢带计算，共需不锈钢带85个。
7.施工组织
7.1设备计划
设备清单
序号
名称
规格
数量
备注
1
卷扬机
JM1慢速
2台
牵引用
2
镀锌航空钢丝绳
Ф8.3mm
150Mx2
牵引用
3
索上行走小车

2套

4
配电箱
15KW
2套

5
电缆
3x40+1x15
2x100M

6
垂直提升挂篮

2套
每套配300米钢丝绳
7
对讲机
1KM
6部

8
电焊机

1台

9
钢丝绳套
Φ15
10根

10
滑车
8”单页
6个

11
棉纱绳
Φ15
50kg

12
加热套

4套

13
温度控制器

4套

7.2人员计划
防护施工计划二个工作面同步施工。计划现场投入施工人员18人，其中：
项目经理兼技术负责人：1人
项目副经理： 1人
二个施工班组： 12人
电工： 1人
机修工： 1人
后勤配合： 2人
8、施工周期
紫洞大桥计划二个索面同步施工。每个索面约需20天工期，准备及验收工作5天。计划工期为45天。
附：
1、 紫洞大桥防护带工程量计算表。
2、 紫洞大桥施工预算表

上海浦江缆索工程有限公司
二零零一年十月

紫洞大桥拉索防护带工程量计算表
索号
产品规格
拉索直径（mm)
拉索数量（根）
拉索总长（m)
拉索表面积(m2)
1
SN-5X199
95
2
76
45
2
SN-5X199
95
2
72
43
3
SN-5X199
95
2
69
41
4
SN-5X199
95
2
65
39
5
SN-5X199
95
2
62
37
6
SN-5X199
95
2
58
35
7
SN-5X199
95
2
55
33
8
SN-5X199
95
2
52
31
9
SN-5X199
95
2
48
29
10
SN-5X199
95
2
45
27
11
SN-5X199
95
2
41
25
12
SN-5X199
95
2
38
23
13
SN-5X199
95
2
34
21
14
SN-5X199
95
2
31
19
15
SN-5X199
95
2
28
16
16
SN-5X199
95
2
24
14
17
SN-5X199
95
2
21
12
18
SN-5X199
95
2
17
10
19
SN-5X199
95
2
14
8
20
SN-5X199
95
2
14
8
21
SN-5X199
95
2
17
10
22
SN-5X199
95
2
21
12
23
SN-5X199
95
2
24
14
24
SN-5X199
95
2
27
16
25
SN-5X199
95
2
31
18
26
SN-5X199
95
2
34
20
27
SN-5X199
95
2
37
22
28
SN-5X199
95
2
41
24
29
SN5X199
95
2
44
26
30
SN-5X199
95
2
48
28
31
SN-5X199
95
2
51
30
32
SN-5X199
95
2
54
32
33
SN-5X199
95
2
58
34
34
SN-5X199
95
2
61
37
35
SN-5X199
95
2
65
39
36
SN-5X199
95
2
68
41
37
SN-5X199
95
2
71
43
38
SN-5X199
95
2
75
45
防护面积合计

1690　
1009

紫洞大桥拉索防护施工预算表
序号
项目
单位
单价
数量
合价
1
材料
平方米
270
1500
405000.00
2
缠包
元/米
40
1500
60000.00
3
不锈钢绑扎带
套
15
85
1267.50
4
挂蓝使用费
套
10000
2
20000.00
5
绕包机使用费
套
2000
2
4000.00
6
加热套使用费
套
1000
4
4000.00
7
控温器使用费
套
500
4
2000.00
8
小计
元

496267.50
9
高空施工津贴
元/天.人
15
360
5400.00
10
外省施工津贴
元/天人
25
810
20250.00
11
差旅费
元/人次
1500
18
27000.00
12
运输费
元
8000
2
16000.00
13
小计
元

564917.50
14
综合管理费
元
6%

33895.05
15
利润
元
5%

29940.63
16
合价
元

628753.18

8