斜拉索除湿系统安装技术

徐灿超 王良波 张子维 张艳红

中建三局第二建设工程有限责任公司 湖北 武汉 430074

斜拉桥是现代大跨度桥梁的主要结构形式之一，具有跨越能力强、桥型美观、施工简便等特点，是目前应用广泛的一种桥型。斜拉索是斜拉桥的主要承重传力构件，长期承受疲劳荷载，同时处于山川湖海上，长期暴露在风雨、潮湿和污染空气等环境中，承受多种腐蚀影响，钢丝索体和锚具构件容易遭受腐蚀破坏，导致斜拉索失效，造成不良的社会影响和经济损失[1-8]。斜拉索的防腐蚀是保证斜拉桥长期安全可靠营运的关键。

1 斜拉索的结构特点和腐蚀问题

随着新技术、新材料和新工艺的应用，斜拉桥设计和施工技术得到迅速发展，已成为大跨度桥梁主要的结构形式之一。研究试验表明，斜拉索锚具端口处是疲劳破坏的薄弱环节，容易造成断丝破坏。经过改进结构和锚固方式，斜拉索的抗疲劳破坏能力获得提高，同时通过保守设计、材料改进等措施，大大提高了斜拉索的抗应力腐蚀和抗疲劳腐蚀能力。但环境腐蚀造成的破坏实际上大于应力腐蚀和疲劳腐蚀，如何防止环境腐蚀是斜拉索的一个重要研究内容，而除湿系统是防止斜拉索腐蚀的一项重要设计。

2 斜拉索除湿系统

黄石新港大道北延道路工程EPC项目安装了一种斜拉索除湿系统，该斜拉索除湿系统包括2台除湿机组、再生进出风管路、主跨侧送风管路、边跨侧送风管路、梁端斜拉索锚端进气组件、塔端斜拉索锚端排气组件，每台除湿机组由1台除湿机、1台高压风机和1台控制柜组成，控制柜分别控制除湿机和高压风机，每台除湿机组负责斜拉索桥一侧拉索的除湿，如图1、图2所示。

斜拉索除湿系统细部布置特征如下：

1）塔腔内除湿系统布置：在斜拉桥主塔塔腔内布置2台除湿机组，通过预埋螺栓安装在主塔塔腔内的设备底座上；每台除湿机组中除湿机引出的再生进出风管通过穿墙管穿出主塔，再生进出风管口朝下；每台除湿机组中的高压风机通过风管引出的送风管分别由主跨侧和边跨侧的穿墙管穿出主塔（图3、图4）。

图1 斜拉索除湿系统立面布置

图2 斜拉索除湿系统平面布置

图3 塔腔内除湿系统立面布置

图4 塔腔内除湿系统平面布置

2）主跨侧送风管路布置：主跨侧送风管沿钢梁人行道钢护栏底部布置，将管道固定在人行道钢护栏上，在桥面斜拉索锚端附近通过三通接头从送风管引出斜拉索梁端锚端进气管，用管卡箍将梁端锚端进气管固定在人行道钢护栏与车行道钢护栏之间的桥面上（图5）。

图5 主跨侧送风管路布置

3）边跨侧送风管路布置：边跨侧送风管沿混凝土梁外侧面底部布置，将管道固定在混凝土梁外侧，在梁底斜拉索锚端附近通过三通接头从送风管引出斜拉索梁端锚端进气管，用管卡箍将梁端锚端进气管固定在混凝土梁底部；将梁端锚端进气管挤入高压管组合接头（图6）。

图6 边跨侧送风管路布置

4）梁端斜拉索锚端进气组件：高压管组合接头满焊在梁端的保护罩上，梁端的保护罩固定在梁端的锚板上，干空气穿过斜拉索至塔端斜拉索锚端（图7）。

图7 梁端斜拉索锚端进气组件

5）塔端斜拉索锚端进气组件：塔端的保护罩固定在塔端的锚板上，将快卡接头焊接在塔端的保护罩上，将温湿度传感器及硅胶恒压阀接通在快卡接头上；湿空气通过硅胶恒压阀排出（图8）。

3 除湿系统安装工艺

3.1 除湿系统安装工艺流程

图8 塔端斜拉索锚端排气组件

除湿系统安装工艺流程为：管道支架、螺栓预埋件安装→除湿系统斜拉索制作与安装→安装除湿机组→安装再生进出风管路→安装主跨、边跨侧送风管路→安装梁端斜拉索锚端进气组件→安装塔端斜拉索锚端排气组件→调试。

3.2 除湿系统安装方法

1）管道支架、螺栓预埋件安装：管道支架、螺栓提前在厂里加工或购买成品，在模板上精确定位，焊接在结构钢筋上。

2）除湿系统斜拉索制作与安装：应在具有资质的厂家生产，索体内预埋的钢管、钢管与中心钢丝按照设计连接，锚头盖板的通气孔洞按照设计进行钻孔，检测合格后方可运输至场内，运输及存放时注意保护；现场具备条件后，进行斜拉索挂设与安装，斜拉索安装合格后方可进行除湿系统的安装。

3）安装除湿机组：主塔塔腔空间有限，故采取导链配合安装，螺栓与设备底座应拧固牢靠。

4）安装再生进出风管路：清理穿墙管内的杂物，安装塔腔内的再生进出风管，再安装穿墙再生进出风管，拧紧管之间的丝扣，同时使塔外再生进出风管管口朝下。

5）安装主跨、边跨侧送风管路：安装之前，提前计算好各斜拉索梁端锚端三通接头位置，加工送风管的各节段和三通接头，由塔中心向梁远端逐节安装，送风管的各管节及三通接头应拧紧，送风管与管道支架应固定牢靠。各斜拉索梁端锚端进气管采用的高压油管应提前计算长度，采用管卡箍进行固定。

6）安装梁端斜拉索锚端进气组件：将高压管组合接头满焊在梁端保护罩上，清理梁端锚垫板及锚板螺栓孔，安装橡胶垫，拧紧螺栓，将法兰底座与锚垫板固定密封。将斜拉索梁端锚端进气管压入保护罩高压管组合接头。

7）安装塔端斜拉索锚端排气组件：同安装步骤6，将直径32 mm快卡接头满焊在塔端的保护罩上，清理塔端的锚垫板及锚板螺栓孔，安装橡胶垫，拧紧螺栓，将法兰底座与塔端的锚垫板固定密封，将温湿度传感器及硅胶恒压阀接通在快卡接头上。

8）调试：接通电源，试运行，合格后投入使用。

4 施工注意事项

1）斜拉索除湿系统设计与制造的可靠性保障措施：含有斜拉索除湿系统的斜拉索与常规索的构造和制作有不同之处，应将斜拉索制造商、除湿系统供应商、设计单位及施工单位紧密结合起来，确保除湿系统的适用性、可靠性；斜拉索正式制造前，宜制作样索，并在此基础上，制定斜拉索制造工艺，指导生产。

2）斜拉索除湿系统核心部件安装的可靠性保障措施：避免除湿机组受雨水、气温及光照的影响，应将除湿机组安装在主塔塔腔内部；为避免供气管道受行人、车辆等破坏，应将管道安装在现浇混凝土梁段的侧壁下部、钢主梁段人行栏杆内侧；为保证供气压力，管道应采用高压管，各接头应采用可靠的连接接头；为保证温湿度传感器及恒压阀的可靠性，在安装之前应进行检测；调试时，整个系统运行3～7 d后，对除湿效果进行检测，合格后方可投入正常使用。

3）斜拉索除湿系统安装的安全保障措施：斜拉索除湿系统安装作业人员必须进行专业培训，属于高空作业的，需取得特种作业证；在高压管道安装时，应安排持有高压作业证的人员进行操作；焊接时需安排有资质的作业人员；登高作业区域应保证操作平台等环境安全，对作业人员进行安全技术交底，作业时正确佩戴安全防护工具。

5 结语

伴随着大跨度桥梁和大型建筑结构技术的进步和发展，斜拉索和其他缆索被广泛应用。本文总结介绍了斜拉索除湿系统的构造以及安装要点。

实践证明，斜拉索除湿系统具有稳固性，主动为斜拉索内部创造了一个干燥的工作环境，延长了斜拉索的使用寿命，节约了维修费用。