缆索系统防腐蚀 现代大跨度桥梁的缆索系统是斜拉桥和悬索桥的主要承重结构，也可以说是桥梁的生命索。一旦缆索系统发生腐蚀，后果是不可想象的。为了保证桥梁的安全和缆索结构的安全，必须对缆索进行防腐保护。 由于缆索系统引起的安全事故和经济上的损失，是非常惨重的。
1. 斜拉索案例
过去的斜拉桥对于斜拉索采用很多种防腐蚀方法，但是并不能完全防止腐蚀的发生。 德国汉堡的Kohlbrand Estruary桥，由于斜拉索腐蚀严重，建成的第三年就更换了全部的斜拉索，耗资达6,000万美元，是原来造价的四倍。 委内瑞拉的Maracibo桥，建于1958～1960年间，是世界上著名的预应力混凝土斜拉桥。由于当时的技术水平，拉索没有进行镀锌，钢丝用亚麻油作为防锈剂，缠丝后表面涂上红丹底漆和云母甲板漆。涂漆层经不住风雨的侵蚀，上横梁上锚头处的罩盖率先损坏，使得钢索在与上锚箱的接口处发生锈蚀。总共192根的钢索中有25根严重锈蚀。1979年2月21日，有一根拉索由于腐蚀而突然断裂。从此开始了桥梁的换索工程，换索从192根变成了384根。新钢索全部进行镀锌处理，并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行钢索防护。 我国广州的海印桥，在1988年年底建成，1995年5月25日发生了9号索断裂事故，后来发现15号索也有松断现象。调查表明管道压浆工艺未能保证拉索顶部的饱满，造成拉索锈断。为了防止事故的进一步发生，被迫进行全桥换索工程，耗资2,000万元，工期半年。 2001年11月7日，宜宾南门大桥倒塌，事故调查发现缆索已经严重生锈。
2. 悬索案例
美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥Williamsburg桥，由于当时技术原因和造价，没有对钢丝进行镀锌处理，而代之以亚麻油和石墨来涂覆钢丝，建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂。1922年将缆索补缠镀锌钢丝。但是到了1934年，发现主缆内有水从锚碇处流出。10年后，从塔顶向缆索内注入400加仑的亚麻油，1968年又注入鱼油和矿物酒清。但是所有这些措施都没有能够阻止锈蚀的发展。1992年，被迫进行为期3年的主缆维护工作，耗资7300万美元。
第一节 斜拉索的防护
拉索结构是把若干根高强度钢丝采用同心绞合方式一次扭绞成型，绞合角为2～4°。扭绞后在钢丝索外面绕包高强度复合包带，然后在钢丝索上热挤高密度聚乙烯防护层，这是斜拉索主要防腐蚀工工艺。拉索进行精确下料后两端加装冷、热锚具进行预张拉或反顶，拉索以成盘、成圈方式包装。国内最大规格的斜拉索为φ7mm×451丝，已应用于杭州钱塘江三桥。斜拉桥的拉索，有预制平行索和PC钢绞线现场制索两种方法。下面我们分别以荆州长江公路大桥和香港汲水门桥为例，来说明这两种制索的方法。 荆州长江公路大桥为一座主跨500m的双塔双索面预应力混凝土斜拉桥，共有斜拉索252根，总重量达2692t。 拉索所用的高强度镀锌钢丝技术指标如下： 化学成分：C0.75－0.85%，Si0.12－0.32%，Mn0.60－0.90％，P≤0.025%，S≤0.025％,Cu≤0.20％ 直径：7mm±0.03mm 不圆度：不大于0.03mm 抗拉强度；不小于1570MPa 屈服强度：不小于1330MPa 高密度聚乙烯塑料（PE）技术性能指标如下： 密度：0.942-0.955g/cm2 熔融指数：≤0.02％g/min 屈服强度：不小于10MPa 抗拉强度：不小于22MPa 断裂延伸率：≥600％ 耐环境应力开裂性：> 1500hrs 抗冲击强度：≥2.5N•m/cm2 耐老化性能：经过100℃×7d空气箱热老化后，拉伸强度保留率≥85％，断裂伸长保留率≥85％ 耐臭氧老化：在延展25％，温度24℃±8℃，臭氧浓度0.01×10-6～0.15×10-6,暴露1h条件后，无异常变化。 斜拉索的预制工序可以大致分为5道：下料、挤塑、制锚、张拉和成盘。 其中挤塑是防腐处理的关键工序。挤塑机要提前3－5小时开始加温。塑料颗粒要在烘干机内80℃下干燥4小时，然后加入挤塑机料斗。两台挤塑机分开启动，要先把机体残留的老化塑料挤出，看到机头出口处的塑料内外壁光滑无气泡密实后才能开启主牵引，正式热挤PE护套。锚头在组装并灌注环氧铁砂，安装好延长筒后灌注环氧胶浆，在安装好挡板并完成养生后，最后还要压铸环氧树脂密封胶。张拉检验结束后，在锚索连接处按图压铸密封胶，缠PE防腐胶带，检查修补损伤的护套，包缠保护拉索护套的包带。最后，装卷成盘包装出厂。 香港特区的汲水门桥采用的是现场制索的方法，88根拉索呈双索面布置。拉索的构造见图。构造性能如下： 规格：符合标准BS 5896 直径：157mm(ø5mm×7) 断面：150mm2 弹性模量：1.95×105MPa 抗拉强度：1720MPa 钢丝镀锌：280g/m2（第一重防护） 充填防锈脂（第二重防护） PE包裹1mm厚（第三重防护），再用两个半圆形PE管将所有拉索包裹。 汲水门桥采用了DSI（Dywidag Systems International）拉索套管体系，在现场对套管部和钢索间进行环氧树脂、水泥砂浆和石英砂的混合填料填充，这样应力就可以很好传递。
