[发明专利]一种悬索桥主缆隔热抗火防护结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种悬索桥主缆隔热抗火防护结构的施工方法，包括以下步骤：(1)对悬索桥主缆表面进行预处理；(2)将纤维复合材料缠包带叠压缠绕于主缆表面，逐卷缠绕直至覆盖至目标高度，得到纤维复合材料缠包层，缠绕过程中，纤维复合材料缠包带需要续接时，采用叠压粘接的方式完成续接；(3)在纤维复合材料缠包层表面涂覆防水密封耐候层，完成隔热抗火防护结构的施工。与现有技术相比，本发明利用纤维复合材料对悬索桥主缆进行隔热抗火防护，使纤维复合材料缠包带在保证良好隔热性能的同时，减少材料用量，降低成本，且便于施工，与原有结构紧密结合，防水、防腐性能优异。

技术领域

本发明涉及桥梁工程缆索系统防护技术领域，尤其是涉及一种悬索桥主缆隔热抗火防护结构及其施工方法。

背景技术

桥梁火灾给人们的生命和财产带来的损失是巨大的，尤其一些作为交通咽喉的大型悬索桥，一旦火灾发生，势必会在一定的时间内停止使用，造成巨大的经济损失和社会影响。主缆是悬索桥的主要承重构件，除承受自身恒载外，主缆本身又通过索夹和吊索承受活载和加劲梁(包括桥面)的恒载。主缆是悬索桥的“安全生命线”，是寿命周期内无法更换的重要构件。因此，主缆防护尤其是对于易燃易爆车辆流量较大的悬索桥来说，主缆抗火要求就极其重要。

目前，对于悬索桥主缆隔热抗火的研究与应用已经不少，但相关标准规范较少，国内甚至没有。在国外，由于恐怖袭击的威胁，通常将主缆抗火抗爆结合考虑，制成一种外层包裹钢构件的“防护盔甲”构造，如VSL、DSI、Freyssinet等公司研制的产品。但不可避免的，存在重量大、造价高昂、施工要求高的问题。国内主缆抗火设计最经常采用的是在缆索外层填涂一定厚度的防火涂料，防火涂料是一种导热系数很低的涂料，它能在钢结构表面形成一层耐火隔热的防火层，从而延长钢结构的耐火时间。但在1000℃以上高温且持续时长较长的火灾作用下，涂层的抗火性能非常有限。

CN 109914245 A公开了一种隔热、防火型热挤聚乙烯平行钢丝拉索，其中涉及了将各种材料的缠包带或者缠包绳应用于钢丝拉索的防护上；CN 107059618 A公开了一种纤维增强光或水固化预浸料缠包带，其中公开了采用叠置搭接缠绕方式，其中缠包带为自然光照或紫外线照射固化时，缠包带采用叠置搭接缠绕方式；缠包带为喷水固化时，缠包带不搭接，采取相邻缠绕方式，形成完整密封的防腐护套系统。

但是上述技术方案并未公开其具体的缠包施工方式，而缠包带的具体施工方式对其隔热防火效果有着关键的影响。目前现有技术中缠包带通常是在缠绕后通过加热加压方式将其与钢丝熔合，从而增加整体性，提升结构耐久，但专门热熔设备、现场管理等给施工带来了不便，完全无法适配现有的实际施工环境。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种悬索桥主缆隔热抗火防护结构及其施工方法，可以使玄武岩纤维复合材料缠包带保证良好隔热性能的同时，减少材料用量，降低成本，且便于施工，与原有结构紧密结合，防水、防腐性能优异。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明中悬索桥主缆隔热抗火防护结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)对悬索桥主缆表面进行预处理；

(2)将纤维复合材料缠包带叠压缠绕于主缆表面，逐卷缠绕直至覆盖至目标高度，得到纤维复合材料缠包层，缠绕过程中，纤维复合材料缠包带需要续接时，采用叠压粘接的方式完成续接；

(3)在纤维复合材料缠包层表面涂覆防水密封耐候层，完成隔热抗火防护结构的施工。

进一步地，步骤(1)中的预处理过程为，对悬索桥主缆原防护面漆表面进行清理，外涂自粘胶。

进一步地，步骤(2)中的缠绕角度α满足以下公式。即缠绕时纤维复合材料缠包带的长度方向与主缆截面间角度为α。