文章编号:1671-2579(2015)01-0103-05斜拉桥旧索试验检测及残余寿命评估吴中鑫1,盛海军1,郑敏2,王蔚1,陈进1(1.武汉二航路桥特种工程有限责任公司,湖北武汉430063;2.重庆市城投路桥管理有限公司)摘要:以某斜拉桥拆除的病害斜拉索作为研究对象,系统开展了斜拉索外观检测和材料的力学性能试验;根据斜拉索试验结果,分析了斜拉索病害原因并评估了斜拉索的残余寿命,为斜拉索后期养护提供维护建议。关键词:斜拉索;钢丝;锈蚀;扭转试验;疲劳试验;残余寿命收稿日期:2014-06-04作者简介:吴中鑫,男,硕士,工程师.E-mail:wuzhongxin@rbse.cn斜拉索是斜拉桥的主要承重构件,其工作状态直接关系到整座大桥的结构安全。当斜拉索运营一段时间后由于施工、环境、管养等原因造成斜拉索PE老化开裂、破损或钢丝锈蚀、索内积水、锚头锈蚀等严重病害,影响斜拉索的正常使用。由于目前对在役斜拉索检测水平有限,很难准确反映斜拉索的工作状态,为此必须对更换下来的病害斜拉索进行深入试验检测研究,对斜拉索工作状态进行综合评估,为斜拉索后期养护提供维护建议。1概述1.1工程概况长江上某斜拉桥主桥全长1288m,跨径为:过渡孔(53m)+主孔(169+444+169m)+过渡孔(53m)+南引桥(8×50m),桥面为四车道(中间设置分隔带),宽度24m,是同时代中国最大的拉索设在上部结构两侧形成两个对称索面(又叫双索面)的斜拉桥。大桥于1997年建成通车,经过近14年的运营后,于2011年对其中的8根斜拉索(全桥共196根)进行了专项检测,部分斜拉索出现了PE护套存在划痕、开裂、破损情况,钢丝出现锈斑、锈坑,锚头存在垫板锈蚀、锚头锈蚀等病害。上游侧S15号斜拉索开仓后病害照片如图1所示。为了确保大桥安全运营,过往车辆、行人通行安全,于2013年8月对代表性的两根斜拉索进行更换,如图2所示。并对更换下来的旧索进行相关试验检测,并根据此次检测结果对整座大桥斜拉索进行综合评估。图1上游侧S15号斜拉索病害(开仓)N17号斜拉索S15号斜拉索3#塔2#塔图2N17和S15号旧斜拉索示意图1.2旧索试验目的通过对更换下来的2根旧斜拉索从表面外观检测到内部索体相关性能试验检测,并根据检测结果进行综合评估,从而指导全桥斜拉索缺陷或病害的处置维护方案,对斜拉索养护提出针对性建议。1.3旧斜拉索检测路线旧斜拉索检测路线如图3所示。2试验检测内容及结果2.1换索过程中锚头及锚管检查为了准确反映斜拉索锚头及索道管的工作情况,需要在斜拉索更换过程中对锚头和索道管工作情况进行检查。检查发现梁端索道管在人行道板下10cm处301第35卷第1期2015年2月中外公路网络出版时间：2015-03-0517:13网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/43.1363.U.20150305.1713.023.html表面整体状态检验静载试验斜拉索检测试验分析总结斜拉索解剖钢丝检测HDPE护套检测锚头解剖拉伸试验冲击试验拉伸强度屈服强度延伸率弹性模量扭转性能疲劳性能耐硫酸铜顶出原环氧浇铸体检验图3旧斜拉索检测路线分为两节,两节之间采用焊结连接,焊结残留物影响斜拉索正常工作,其中N17号斜拉索最为严重,使得梁端锚头无法从索道管进出,如图4所示。图4N17号旧拉索索道管经过对原桥施工及养护资料调查,发现在原桥施工过程中对全桥所有斜拉索均增加一节索道管。建议定期对焊结连接接头进行检查,主要检查涂装层是否剥落、索道管是否锈蚀,以防止索道管密封不好,导致水等进入索道管腐蚀锚头;建议今后类似斜拉索施工过程中考虑便于换索施工,禁止在索道管内设置障碍。2.2斜拉索外观检测2.2.1锚头、锚杯等基本状况检测为了查明斜拉索锚头、锚杯病害情况,需要对拆下的2根旧斜拉索锚头、锚杯等进行外观检测。检测发现上下锚头均有一定程度的表层锈蚀,锚头和连接筒有一定程度锈蚀,均为表层锈蚀。连接筒与索体间密封的热收缩套管破损严重。利用超声仪器对上、下锚头进行超声探伤,结果表明无异常。2.2.2拉索护套表面整体状况检测斜拉索护套是斜拉索的重要保护体,护套的完好程度直接影响护套内钢丝的病害程度,因此非常有必要对护套表面整体状况进行检测。对拆下的2根旧斜拉索护套表面整体状况进行认真检测后发现:斜拉索最外层灰色缠包防腐带老化,容易破损,里面的黑色HDPE护套有一定程度的损伤与破损,但均为表皮,无...
