[发明专利]一种悬索桥主缆的除湿方法

说明书

本发明公开了一种悬索桥主缆的除湿方法。主缆表面用缠包带密封包裹，缠包带与内部主缆钢丝在顶部和底部形成空腔，有利于干燥气体的流动。巧妙地利用了主缆内部水分昼夜间的循环上升和下降规律，水分聚集在空腔时，通入干燥气体排出水分。干燥气体流动阻力小，需要运行的时间短，耗能低，不必在桥塔上部安装送风机，节约了投资；且干燥气体可低压流动，缠包带不易破裂，不必安装专用的进气索夹和排气索夹，以及相应的管道系统，减少了系统维护中的高空作业，降低了维护费用。

技术领域

本发明涉及桥梁工程中悬索桥主缆钢丝的防腐，尤其涉及一种悬索桥主缆的除湿方法。

背景技术

主缆是悬索桥最重要的受力构件之一，被称为“生命线”，它长期暴露在大气环境中，经受着各种不利环境的侵蚀。同时，由于主缆为不可更换构件，因此主缆的寿命直接影响悬索桥的使用年限。

通常的主缆防护系统是在主缆的表面敷涂一层防护腻子，如红丹或锌粉膏，外面用圆形的镀锌软钢丝缠包，再在缠绕钢丝的外表面进行防腐涂装。这种传统的主缆防护体系，实际上是通过对主缆外层进行密封包裹来防止水分侵入其内部以达到防腐蚀目的。在上个世纪建造的绝大多数悬索桥都采用这种主缆防护体系。然而，国外近年来的调查研究结果表明,该防护体系的防护效果并不理想。国内外对这种传统的主缆防护措施进行了长时间的观察研宄，例如对日本在对濑户大桥的主缆钢丝打开检査时发现，十年间主缆表面腐蚀严重，锈蚀主要发生在主缆侧面和底部，防护效果并不好。主缆里有水存在，在主缆防护体系完成时，主缆内部只有很少一部分水分排除，主缆钢丝仍会遭到滞留在主缆内部水分的锈蚀；腻子层、涂料层材料的变质，缠丝表面油漆由于紫外线等恶劣的外部环境影响，老化开裂后也会使腻子直接接触到外部环境，加上主缆内部聚集的水分慢慢形成了一个腐蚀环境，空气、水分、温度变化等一系列因素影响腻子的物理、化学特性，最终会出现裂纹、氧化变质、甚至粉化的现象，从而失去其防护的作用。主缆上表面的涂料层开裂后，没有能力阻止水分渗透进主缆内部。

人们研究发现，己留在主缆内部难以排出的水份，白天高温蒸发，聚集在上部，夜间低温冷凝，下沉到底部，周而复始，是造成钢丝束表面和底部锈蚀的主要原因。主缆中间的钢丝反而基本不锈蚀。另外，模拟实验表明，只要控制主缆的侧面、顶部及底部这三个位置的相对湿度在60％之下，钢丝就不会发生锈蚀。

日本从上世纪九十年代开始进行主缆除湿系统的研究，通过将干燥空气送入主缆，降低主缆内空气湿度，从而避免主缆钢丝锈蚀。润扬大桥首次将主缆除湿系统引进到国内的大跨径悬索桥主缆防护中。一般是在主塔横梁上或者加劲梁内部两个空间比较大的位置安放除湿设备。同时送风机和冷却设备以及控制和监测系统一同安装，在主缆一定长度范围内布置送气和排气专用索夹，将干燥空气由送气索夹进入，将湿空气从排气索夹排出，同时在索夹位置设置监测和控制调节设备。

送气压力一般不能大于3kPa，防止破坏外层的保护措施。在该压力下，干燥气体沿主缆钢丝间的空隙最远输送距离200米左右。这就需要沿主缆安装多个专用的送气索夹和排气索夹，分段给主缆送气。因主缆的钢丝空隙狭小，气体流动阻力大，以致全桥需要多套除湿设备，耗电多，费用高。

因此，急需改变目前这种现状，找到一种高效的主缆除湿方法，减少除湿设备用量，减少电力消耗，减少桥梁运行期间的维护费用。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的不足，而提出的一种悬索桥主缆的除湿方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种悬索桥主缆的除湿方法，采用的主缆除湿系统主要包括除湿设备、主缆表层的包裹层、吊索的索夹、气阀、温湿度传感器，所述的包裹层是密不透气的，包裹层与内部的钢丝束间有纵向的空腔；所述空腔内有支撑件；当空腔内的湿度超过预设的限值后，向空腔内送入干燥气体，湿气排出主缆。

优选地，所述的除湿设备主要包括净化过滤装置、除湿机、送风机和冷却器；主缆的钢丝束外有圆型缠丝。