摘要:主纜是懸索橋最重要的受力構件之一，且是不可更換構件，被稱為懸索橋的“生命線”;主纜長期暴露在大氣環境中，經受著各種不利環境的侵蝕，導致主纜鋼絲易產生銹蝕。為了解決懸索橋主纜的腐蝕問題，對主纜的防腐涂裝體系進行了探討，簡述了懸索橋主纜腐蝕防護機理，以及國內外懸索橋主纜防腐涂裝體系的研究現狀及進展，分析了懸索橋主纜防腐涂裝體系存在的問題。傳統的主纜防護方法只能減緩主纜腐蝕，而主纜除濕防腐系統能較好地阻止主纜腐蝕。懸索橋主纜防腐應采用防腐涂裝體系和主纜除濕系統相結合的方式。

    關鍵詞:懸索橋;主纜;腐蝕;防腐涂裝;除濕系統

    中圖分類號:TQ635.2文獻標識碼:A文章編號:0253－4312(2011)05－0060－04

    懸索橋是目前跨越能力最大的一種橋梁結構形式，設計壽命一般為100年，主要由主塔、錨碇、鞍座、主纜、吊索、橋面承載梁體及附件構成。主纜是通過塔頂鞍座懸掛在主塔上并錨固于兩端錨固體中的柔性承重構件，主纜本身又通過索夾和吊索承受活載和加勁梁(包括橋面)的恒載，除此之外，它分

    擔一部分橫向荷載并將它直接傳遞到塔頂［1］，主纜是懸索橋最重要的受力構件之一，且是不可更換的，因此，被稱為懸索橋的“生命線”。主纜長期暴露在大氣環境中，經受著各種不利環境的侵蝕，導致主纜鋼絲易產生銹蝕［2］。主纜鋼絲腐蝕會嚴重危及到懸索橋的安全性，因腐蝕會減少有效的索股面積和強度。美國紐約市運輸局在最近出版的一份關于懸索橋纜索狀況的報告中得出結論:“由于腐蝕，紐約市區的幾乎所有大型懸索橋都存在強度損失的問題，主纜強度損失的范圍從微乎其微到約35%(Williamsburg橋)”［3］。因此，主纜的壽命直接影響甚至決定著懸索橋的使用年限，如何保證主纜的耐久性至關重要，因此其防腐涂裝倍受關注。

    1懸索橋主纜腐蝕防護機理

    懸索橋主纜防腐涂裝體系普遍采用的技術是:鋼絲出廠前進行鍍鋅處理，主纜成形后通過“防腐膩子+纏繞鋼絲+外防護涂層”的方式來進行防腐(如圖1所示)，這種主纜防護體系實際上是通過對主纜外層進行密封包裹來防止水分侵入其內部以達到防腐蝕目的。目前國內外主纜防腐主要采用3種方法:一是圓鋼絲纏繞涂層法(19世紀40年代早期由JohnReobling開發);二是合成護套防護法(20世紀60年代早期由Bethlehem鋼鐵公司和DuPont化學公司開發);三是S形纏繞鋼絲代替圓形鋼絲。

    2國內外懸索橋主纜的涂裝體系

    2.1國外懸索橋主纜的涂裝體系

    美國是現代懸索橋技術的起源地，建有100多座懸索橋，自1883年美國建成布魯克林大橋(主跨486m)至今，懸索橋的建造已經有100多年的歷史。世界各國專家圍繞“防腐膩子+纏繞鋼絲+外防護涂層”的主纜防護結構進行了大量研究，開發出多種防護材料，主纜防腐涂裝體系得到了快速的發展，并形成了多種多樣的主纜防腐體系，如表1所示［4－6］。

    美國的懸索橋大部分是老橋，主要采用“膩子+纏絲+涂裝”的防護體系。20世紀60年代早期Bethlehem鋼鐵公司和DuPont化學公司開發了合成護套防護法，因其施工難度大而未能得到推廣。針對圓鋼絲纏繞的密封間隙和傳統防護體系不能完全防護腐蝕等問題，經過大量的檢查、觀測和試驗研究，日本在20世紀90年代開發了主纜S形纏繞鋼絲代替圓形鋼絲，并對懸索橋主纜內送干燥空氣除濕系統進行了研究。隨著技術的不斷進步，涂料體系的性能越來越優異，如纏絲前的防腐膩子，歐美國家早期采用鉛丹油膏，后來采用鋅膩子等;日本在20世紀60年代發展了鉻酸鋅膩子，在80年代發展了以鉛酸鈣高分子有機鉛、鉛酸鈣類密封膏、磷酸鋁密封膏為主的不干性高分子材料，20世紀90年代，發展了防腐性能優異的含鋅、干性油和體質顏料的膩子，進而又發展了磷酸鋁型密封膏。在此期間，主纜纏繞鋼絲后的外防護涂料涂裝也得到了不斷的更新換代。目前主纜的涂料涂裝一般采用環氧樹脂涂料做底涂層和中間涂層、聚氨酯涂料做面涂層，也有直接采用橡膠包覆帶纏繞而不用涂料的方法［4］。