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广州珠江黄埔大桥特殊结构件的腐蚀与防护

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摘 要:广州珠江黄埔大桥特殊结构件腐蚀防护方面运用了多种新技术、新材料、新工艺,确保了桥梁安全使用寿命。本文主要介绍了广州珠江黄埔大桥特殊构件选用的腐蚀防护方法和方案,为此类桥梁特殊构件腐蚀防护提供了非常有益的参考意见。

作者:凌晓    张少锦   余锦秀  叶觉明

1 工程概况

广州珠江黄埔大桥项目是交通部规划的“五纵七横”中京珠国道主干线广州绕城公路的东段,又是珠江三角洲经济区环形公路的东环段。项目包括华南地区最大跨径钢箱梁悬索桥(主跨1108m)、国内目前最大跨径独塔双索面钢箱梁斜拉桥(主跨383m)和南、北引桥为62.5m、45m、30m跨径的连续刚构(梁)桥梁,桥面宽度34.5m,大桥全桥总长7016.5m。广州珠江黄埔大桥特殊结构件主要是用于悬索桥上部结构的索鞍、主缆索股、钢箱梁、索夹、吊索及附属钢构件和用于斜拉桥的钢箱梁、斜拉索及附属钢构件。广州珠江黄埔大桥项目中特殊结构件总投资额达人民币约8亿,占建设总投资的31%,具有重要的控制性地位。

在桥梁领域内由于钢结构系统发生腐蚀破坏引起的安全事故和经济损失是非常惨重的,因此必须加强和重视桥梁钢结构的防腐防护问题。本文主要介绍了广州珠江黄埔大桥特殊构件选用的腐蚀防护方法和方案,并探讨了其他桥梁项目的经验教训,为此类桥梁特殊构件腐蚀防护提供了非常有益的参考意见。

2桥梁钢结构的应用和腐蚀防护

桥梁钢结构在我国应用较早,但受国家经济实力和技术水平限制,发展较慢,近十年来随着桥梁钢结构大量应用,我国也逐步成为有影响的世界桥梁大国。在桥梁钢结构应用过程中,存在着一般钢结构的腐蚀破坏问题,为了保证桥梁的安全,桥梁钢结构的防腐保护已经成为保证钢结构桥梁长期安全营运的重要课题。

桥梁钢结构应用广泛,主要有钢塔、钢梁(钢桁梁、钢箱梁)、钢拱(钢管拱、钢箱拱)、缆索(斜拉索、主缆索股、吊索)及钢锚座、钢支座、索鞍、索夹等。广州珠江黄埔大桥建设规模庞大,同时采用了大跨悬索桥和大跨斜拉桥二种桥型,基本涉及到了绝大部分桥梁钢结构的应用。

桥梁钢结构由金属材料加工构成,主要腐蚀原因有金属化学反应而引起的化学腐蚀、金属和介质发生电化学反应而引起的电化学腐蚀、各种因素相互作用产生的化学或电化学反应引起的腐蚀。金属腐蚀的防护措施主要应用以下三个基本原理:(1)屏障保护。(2)化学抑制。(3)电流(阴极)保护。

广州珠江黄埔大桥特殊结构件采用的方法有:(1)涂料涂装方法,主要应用于桥梁钢箱梁防腐。(2)结构件表面热镀锌(铝)、热喷锌(铝)方法,主要在结构附属件上应用。(3)干燥空气除湿,主要用于钢箱梁内部防腐,锚室、鞍室腐蚀防护。(4)结构防护和结构密封、填充措施,通过结构措施减少腐蚀环节和腐蚀条件,减缓腐蚀,目前主要是缆索索体、锚具部位防护。广州珠江黄埔大桥特殊结构件腐蚀防护方面主要是通过钢材材料面层保护,并运用了多种新技术、新材料、新工艺,从而确保了桥梁安全使用寿命。

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