跨海桥梁钢丝绳多少钱一条

码头使用的钢丝绳，由于使用频繁，一般情况下的使用环境比较潮湿，所以，使用寿命都比较短，尤其是沿海的码头，钢丝绳失效原因是微动疲劳，具体货物吨数不好确定，以标准集装箱为例，光面钢丝绳大约8-12万标准集装箱。

目前，新专利技术生产的锰系磷化涂层钢丝绳，疲劳寿命是光面钢丝绳的三倍左右，但目前货源极度紧张，不容易买到。

中国年产180万吨钢丝绳居世界第一，钢绳主要品种如下：

1.磷化涂层钢丝绳（专利技术），钢丝经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝耐磨、耐蚀防锈能力全面跃升，磷化膜与润滑脂的复合作用，有效抑制微动磨损的发生，疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍左右，可通过疲劳试验验证疲劳寿命（亲自做疲劳试验最具可信性），是光面钢丝绳的升级换代产品，也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用（可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力）。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，一般而言，热镀锌锌层厚，电镀锌锌层薄

3.不锈钢丝绳，以304或316不锈钢为主，防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵

4.涂塑钢丝绳，碳素钢丝绳基础上，外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙

5.光面钢丝绳，市场需求剧减，将被磷化涂层钢丝绳全面取代。

6.海洋工程系泊用钢丝绳

7.缆索钢丝绳

大气环境中使用，优选磷化涂层钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意，在购货发票必须注明钢丝绳名称，如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳，以保护自身合法权益，另外，专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注，仅供参考

桥的种类也是非常多，例如：钢架桥、悬索桥、斜拉桥、拱桥等。但是大家会不会有个疑问，就是在跨海、跨江的斜拉桥或悬索桥上的钢丝绳，为什么不会断呢？

一、钢丝绳生产过程

1、选材

钢丝绳在很多方面与我们的生命都是相连着的，所以在选材方面，合格的钢丝材料才能进入工厂生产，经过表面热处理、拉拔等工序。目的是为了提高钢丝的最大作用，还会将一条条钢丝涂上合金材料，或者在表面镀锌等。

2、生产

分为三个基本工序：拉丝、捻股、合绳，这样才能做成一根完整的钢丝绳，小股合大股，大股再合成一条更粗的钢丝，这是必不可少的步骤。每条钢丝都要大小直接一样，最后将这些钢丝通过分盘器、压线瓦、变形器等设备完成合绳。

二、钢丝绳的检测

1、因为钢丝绳的使用的环境不同，所以在合绳的时候，都会在表面涂上一层润滑油脂，是为了加强钢丝绳的使用寿命。这也是为什么我们看到的钢丝绳表面都是黑黑的，摸上去黏糊糊的。

2、钢丝绳的材料进购的时候需要检测，出货的时候同样也要检测，就是确定钢丝绳能够承受多大的压力，断裂点是多少，只有到了标准，才能被允许在市面上售卖。

现在大家明白了，我们的跨海大桥上使用的钢丝绳，不会断就是这个原因，因为它完全能够承受桥梁重量以及自然力量的破坏。

我们平时在经过跨海大桥时，会发现它们由很多钢丝绳吊着，那么大的大桥，对比之下，那么细的钢丝绳吊着，显得挺单薄的，让人怀疑，再经过那么长的时间后，会不会断呢？有人说：既然修建大桥的项目人员敢用，牢固程度肯定是不用担心的，美国的金门大桥1937年就已经建成了，到现在80多年不还是照样在使用。那为什么不会断呢？

拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的，桥梁那么重，之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。

1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股，然后将这些细钢丝绳拧成大股，形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳，我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料，经表面热处理、拉拔等工序后，可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后，在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。

2.因为在这个过程中，公司的分子结构被破坏了，所以有必要再次恢复钢丝内部的结构，这样就不容易断裂，也可以增加其强度，也就是我们所说的抗拉强度。事实上，这种强度是通过拉丝而不是处理出来的，这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高，拉伸力越强，但韧性越差。因此，在制作钢丝绳时，我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样，高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。

3.钢丝生产需要对原材料进行检验，合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺，才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后，需要通过分线网络盘压力网络和其他设备，将钢丝一个接一个地拧成股绳，这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕，以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。

4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝，然后将钢丝拧成大股，然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性，将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外，还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳，以确保钢丝绳的使用寿命。

跨海大桥使用的钢丝绳，为什么不会断裂？

跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力，还被风吹雨淋，为什么不会断裂？他到底是怎么制造出来的？

首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢，这些原料在进入生产线后，经过热处理、拉拔等生产工序后，为了提高钢丝性能，工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料，比如锌铝合金等。另外，在这个阶段，质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测，检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同，主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序，先将这些钢丝拉成统一的粗细，然后一一排列，通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索，随后就进入了合绳阶段。

通常来说，一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成，这些钢索经过变形器后会变成螺旋形，然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股，通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中，还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂，以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后，还需要进行磷化处理，将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中，它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜，经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。

在制作完成之后，钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能，这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验，用拉力机拉住绳索两端，在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小，只有强度符合标准，才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时，每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算，因此，只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重，它就不会断裂。

例如美国的金门大桥，1937年就建成了，至今已80多年了还在使用。当然，大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的，像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥，斜着的叫斜拉桥，那两种桥又有什么差别呢？因为钢索方向不一样，桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件，通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上，在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上，而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽，直接承受桥面荷载，再传到索塔上。

其次，两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好，适合大风和地震区的需要，还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥，在同大桥中居世界第三，被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系，比悬索桥的跨越能力更好，跨径可达300到一千米，是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥，它也是世界跨径第一的斜拉桥。

多数钢丝绳厂都有电子商务，网购钢丝绳非常方便，网上联系钢丝绳厂直接询价吧。

起重设备常用钢丝绳品种如下：

1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），钢丝经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面的耐磨性、耐蚀性全面跃升，不易磨损并不易锈蚀使钢丝绳疲劳寿命超大幅度提高，疲劳寿命是同结构光面钢丝绳3倍，通过疲劳试验可以验证疲劳寿命（亲自做疲劳试验最具可信性），是光面钢丝绳的升级换代产品，也可替代先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用（可通过盐雾试验检验或对比耐蚀能力），使用寿命超长，单位使用成本更低，稳定性更佳。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，一般而言，热镀锌锌层厚，电镀锌锌层薄

3.不锈钢丝绳，以304或316不锈钢为主，防腐蚀效果非常优秀但是价格昂贵

4.涂塑钢丝绳，碳素钢丝绳基础上，外层涂覆聚乙烯、聚丙烯或尼龙

5.光面钢丝绳，使用寿命短，市场需求剧减，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。

6.海洋工程系泊用钢丝绳

7.缆索钢丝绳

大气环境中使用的起重机械，优选锰系磷化涂层钢丝绳，重腐蚀环境优选热镀锌—磷化双涂层钢丝绳，海水中优先海工钢丝绳。采购时请注意，在购货发票必须注明钢丝绳名称，如磷化涂层钢丝绳或316不锈钢丝绳，以保护自身合法权益，另外，专利产品一般在钢丝绳外包装上有专利号喷涂标注，质保书应有主要技术指标，如磷化膜种类和膜重，仅供参考

30的单绳最小拉断重量为46.7--60.4吨，具体根据钢丝绳的拉力等级和产品结构确定。一般吊重安全拉力应为总拉力/5为安全标准。

即如果你用一个动滑轮起重即承载极限为60*2/5=24吨。

具体用哪种钢丝绳要根据你的起重工具，及使用频率等情况实际计算。

还有疑问可以电话联系0531-87512800

今天，舟山跨海 大桥试通车，宁波面向大海的东行之路，从此跨入“水陆两栖”时代。至此，宁波又塑造完成了一次区域角色的飞跃，长三角南翼的经济发展，将因交通枢纽的形成而振翅高飞。

宁波与舟山，地缘相近，人缘相近。甬舟高速公路串起五座大桥，犹如一条金线，将散落在东海的颗颗明珠连接起来，圆了舟山人一个登陆的梦。同时也串起了宁波舟山港的两大港区，一体化战略进程加挡提速；串起了两地产业的发展共荣，在合作与互补中携手劈波斩浪。

交通枢纽“破茧成蝶”

突破北天堑，接轨大上海，宁波人的第一次跨海壮举世人瞩目。去年5月，杭州湾跨海 大桥通车。这是摘掉“交通末梢”帽子的壮举，更是经济社会可持续发展对宁波提出的必然要求。

交通是经济的命脉。宁波的长三角南翼经济中心地位，必须架构在长三角南翼交通枢纽的基础之上。近年来，宁波交通投资“大手笔”不断，连续5年超百亿元，占全省交通投资总额的四分之一。宁波公、铁、空、水四路并进的现代化、立体化大交通格局初显，彻底改写了交通末梢的历史。

孤单多年的萧甬铁路宁波段，今年迎来了第一位“伙伴”――甬台温高速铁路。沿着这条沿海 大通道，宁波不久将与海西经济区、珠三角地区无缝接轨。杭甬高速客运专线开工建设，杭州湾跨海铁路大桥、甬金铁路等也被提上议事日程，铁路枢纽呼之欲出。

“一环六射”高速网主骨架基本成形。到明年年底，绕城高速公路将串联起杭甬高速公路、甬台温高速公路、甬金高速公路、杭州湾跨海 大桥及南岸连接线、甬舟高速公路和建设中的甬台温复线(象山港大桥及连接线)，“一环光圈、六道光芒”描绘出宁波的高速大通道蓝图。

市政府副秘书长、市交通局局长俞钢表示，甬舟高速公路的通车，宣告宁波高速公路总里程超过370公里，实现了“由线成网”的重大跨越。宁波与上海、杭州、金华、温州、舟山等共同跨入“2小时交通圈”，宁波市域内也实现了“1小时交通圈”。

随着交通的伸展外延，宁波的现代化国际港口大都市格局不断推进。以中心城区为龙头，南北组团为两翼，宁波“东扩、北联、南统筹、中提升”的区域发展战略加速前行。甬舟高速公路无疑将为加强余慈统筹发展、加快南部区域经济发展等“舒筋活血”。

港口一体“联手冲浪”

作为宁波―舟山港一体化战略决策的起步和示范工程，宁波―舟山港金塘港区大浦口集装箱码头工程第一阶段2个泊位将会因甬舟高速的通车而加快建设步伐。“连岛大桥通车，势必会加速推进宁波―舟山港一体化进程，共同推进海洋经济的发展。”宁波港股份有限公司总经济师童孟达信心百倍。

宁波港区与舟山港区隔海相望，一衣带水。两港一体化，整合资源是第一步。构筑一条全天候的舟山大陆通道，使舟山从孤悬海中的岛屿变成与大陆连成一体。童孟达说，随着甬舟高速全线投用，舟山与宁波之间将实现公路通道相连，物流顺畅，装卸等站场费自然会相应减少，时间、资金成本大为降低。更关键的是，宁波与舟山的港口岸线将连接成有机的整体，这对推进宁波―舟山港口一体化进程，建设国际贸易中转储运基地有根本性的积极意义。

对此，甬舟双方早已有明确共识。舟山市发改委副主任周之翔认为，甬舟高速开通以后，有利于把舟山的潜在优势发挥出来。舟山的优势就是港、景、渔，港口放在首位。原来港口以水水中转为主，随着大桥贯通，港口集疏运条件大为改善。两地将站在更高战略层面，将宁波―舟山港作为世界级港口来谋划打造。

宁波―舟山港金塘港区大浦口集装箱码头工程项目就是两港一体化的产物，建设规模为5个7万至10万吨级集装箱泊位，设计年吞吐能力为250万标箱。目前，4台桥吊、4台轨道式龙门吊等配套设备已到位并完成调试。其中，桥吊设备起升高度42米、额定起重量吊具下65吨、外伸距达66米，是目前宁波―舟山港起重量最大、外伸距最长、起身速度最快的集装箱桥吊。此外，衢黄港项目、凉潭武钢码头项目等也将成为主要港区。

今年，宁波―舟山港集装箱吞吐量已是连续第二年超过1000万标准箱。按照《宁波―舟山港口总体规划》预测，2020年宁波―舟山港货物吞吐量将达8.9亿吨，集装箱3000万标箱。

甬企群舞“蓝色冲动”

上个月月初，中国(舟山)船用商品交易市场二期开业，第二届船用商品产、供、需信息交流会同时举行，国内300多家船用商品制造商、经销商及船厂参展。火爆的场面让总经理王永国连称“出乎意料”。在奔赴蓝色大海到舟山投资创业的宁波企业家中，王永国算是先行者之一。该市场一期早在2003年7月就已开业，目前可为船公司提供一站式采购服务。

舟山跨海 大桥通车，给临港物流业带来了更多机会。依托物流领先优势，宁波投资者纷纷“上岛”，仅去年和今年，在舟山注册成立的物流、运输项目就有20个左右，总投资达2亿元。

更直接的是，舟山跨海 大桥的开通将大幅降低运输费用。宁波联合集团在舟山投资的浙江友宁钢制品有限公司就是得益者之一。“大桥开通后，我们再不用担心因轮渡受天气影响而耽误产品出口，从宁波采购原辅料、零配件也将更加便捷。”公司负责物流业务的袁小姐说。

舟山的新旅游项目，大多由宁波企业开发。如民营企业家苏景姣在嵊泗投资的四星级宾馆已建成开业，宁波三林投资公司的“峰景湾国际商务休闲岛”开发项目一期工程已建成。宁波华东物资城市建设开发公司、南苑股份有限公司等投资开发的桃花岛已成为省著名旅游景点。

宁波企业“上岛”的足迹还有很多。以宁波江东蔬菜批发有限公司为主建设的舟山西码头水产批发市场，总投资2000万元以上，将成为舟山海鲜进入宁波的主要来源之一。宁海投资者刘永智在舟山六横岛投资2000余万元开发建设的可纳乐食品有限公司，年产农副产品及水产品罐头价值数千万元。

据统计，自2003年至2009年6月，甬舟两地共达成合作项目210个，协议总投资超过165亿元。项目以港口、旅游、海洋、渔业等优势产业为主。合作项目的实施不仅促进了舟山经济社会的加速发展，也为宁波经济社会发展提供了后劲，为宁波企业的做大做强开创了更多空间。

随着甬舟高速公路的通车，相信宁波企业迈向大海的“蓝色冲动”仍将延续和扩大。

铺就区域合作“康庄”大道

――访浙东经济合作区市长联席会议办公室主任王光龙

杭州湾跨海 大桥、甬台温铁路、舟山跨海 大桥等相继建成通车，缩短了浙东甬绍舟台嘉五市的时空距离。在浙东经济合作区市长联席会议办公室主任王光龙看来，“交通改善之日，即为大发展之时”，交通格局的完善，为浙东经济合作区各市实现“同城效应”创造了良好的条件。

据了解，浙东经济合作区以占浙江省三分之一的面积和人口，创造了全省经济的“半壁江山”，有长三角“金南翼”之称。

“杭州湾跨海 大桥和舟山跨海 大桥的先后建成通车，浙东经济合作区迈入了大桥时代。”王光龙说，在这一背景下，合作区应顺应大桥时代经济发展的新要求，抓住交通一体化带来的“同城效应”新机遇，发挥、整合、积聚合作区沿海城市的优势，推进区域一体化进程，不断提升浙东地区经济社会转型升级的创造力、对长三角一体化发展的推动力。

港口物流是浙东经济区合作建设的重要基础。王光龙认为，大桥时代，五市仍要以港口开发为重点，按照省港口联盟和各市间的港口合作协议要求，促进宁波、嘉兴两港从乍浦港区扩展至海盐港区的合作，加速宁波与舟山合资开发建设的金塘大浦口集装箱项目，建立以保税物流中心为节点的保税物流网络，完善港口合资合作模式。

比之于港口物流，基础设施则是五市合作的前提。“在铁路网提升、公路网完善、水运网改造、航空港建设等方面，五市还大有文章可做。”王光龙说，客运专线、城际轨道交通、绍嘉大桥、内河航运网、空港物流等将为区域经济发展提供强有力的支撑。

而随着合作的纵深发展，旅游合作、文化交流、临港产业优势互补、现代化市场体系建设、民生保障一体化等都将成为五市合作的必然议题。

大桥之最

●金塘大桥，主跨620米，是世界上外海环境中最大跨径的斜拉桥。

●西堠门大桥，主跨1650米，是世界上跨径最大的钢箱梁悬索桥。

●西堠门大桥，国内跨径最长的特大桥梁，位列世界第二。

●西堠门大桥，世界首座分体式钢箱梁悬索桥。

●西堠门大桥，钢丝绳吊索直径、强度、长度国内第一。

●西堠门大桥，索塔塔身高211.286米，国内悬索桥第一高塔。

索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施

摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、

系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其

提出了很高的防腐性能要求。

研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使

用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀

锌和环氧喷涂处理。

关键词:桥梁工程索结构应用腐蚀特点防腐措施热浸镀锌环氧喷涂

随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输

服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结

构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高

的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索

结构的防腐处理提出了新的要求与课题。

1　索结构在桥梁等工程中的应用特点

索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根

据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆

索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、

钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能

要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆

等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围

是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥

的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的

吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊

处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固

等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁

工程中的应用范围。

另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁

等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡

墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,

对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,

尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从

防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定

的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成

为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟

的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工

程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低

工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半

自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件

更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实

保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇

结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有

效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。

目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工

条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应

用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是

钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随

着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、

钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐

全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工

操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在

桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐

蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的

防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁

工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之

一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共

同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提

高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面

必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂

层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采

用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年

限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。

对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等

构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用

热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE

材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或

双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观

效果等多方面要求悬索桥主缆在成桥后需对其采取

综合防护处理,有较高技术要求对于由钢丝绳构成的

索结构通常可采用涂装或油脂防护此外,对索结构的

锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系

列工艺改进措施。

2　桥梁索结构应用中存在的主要问题

由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之

中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工

程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括

索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需

予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影

响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证

其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。

在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防

护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处

理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及

重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理

不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程

实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费

工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重

的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结

构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的

问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱

桥的吊索也很容易发生类似问题。

针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分

重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成

型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理

措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭

状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为

均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用

工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会

出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主

缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主

缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长

一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不

表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大

跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查

较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年

来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆

索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发

现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因

是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处

理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,

防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在

是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形

成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢

丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采

取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,

当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是

必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间

不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可

能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主

缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。

国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较

大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-

brand 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

来斜拉索造价的4倍委内瑞拉的Maracibo桥,建于

1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没

有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风

雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得

斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈

蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定

对全桥斜拉索进行更换,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表面防护,且换索后拉

索根数增加一倍我国广州海印大桥于1988年年底建

成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表

明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部

灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为

防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资

大量资金及时间2001年11月7日,宜宾南门大桥

(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈

此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部

换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现

代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平

和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防

护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆

索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇

处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻

止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维

护工作,耗资7 300万美元。

3　索结构的腐蚀特点

索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空

之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地

区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影

响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或

钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应

用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂

再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的

最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标

不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标

准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今

后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应

工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,

钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的

抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用

1 600~1 700MPa。

由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%

之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件

下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包

括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境

中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致

金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对

应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合

金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破

裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内

部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在

内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防

止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状

况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用

耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出

现疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共

同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程

的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少

疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐

蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻

疲劳腐蚀的作用。

桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从

保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系

数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具

体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力

状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是

在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如

果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发

生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从

桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接

部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥

的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进

行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,

锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连

接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还

需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条

件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之

间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为

应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。

4　钢丝的热浸镀锌处理

热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤

其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,

是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行

热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架

设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理

措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长

期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展

历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而

得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造

现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在

悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界

闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多

因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。

热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或

者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔

锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌

表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基

体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:

除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀

锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常

在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300

g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查

控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处

理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理

(锌层均匀性及表面效果)等。

5　环氧树脂涂层处理

5. 1　基本材料特点及应用条件

环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用

下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪

基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和

柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化

时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着

力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维

交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使

用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机

多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成

的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂

肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十

分理想。

当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使

用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特

点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一

步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环

烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,

同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐

体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具

有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性

及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、

固化剂、填料等组成。

根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料

的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐

蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,

必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜

厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐

冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的

要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日

本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于

需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了

必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产

能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢

绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求

高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条

件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应

用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及

一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用

于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,

结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损

失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行

更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,

而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。

5. 2　SC钢绞线主要技术特点

随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程

中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形

式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整

体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及

耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应

发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐

久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称Sur-

passCoa.t Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快

的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常

用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢

绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢

绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组

成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂

膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时

打散,喷涂后再将其复扭成型。

以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、

外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线

外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是

对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处

理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此

称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理

类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工

艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能

方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由

于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因

而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是

强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤

后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发

生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防

腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效

果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特

点如下:

5.2.1　对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表

面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与

其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~

180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,

具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线

辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理

想,应用前景广阔。

5.2.2　与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强

度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不

高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其

强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可

保证,十分有利于设计施工控制。

5.2.3　普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀

或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由

于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀

现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散

情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现

防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充

分保证其涂膜质量。

涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很

小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采

用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。

由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用

量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会

另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主

要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面

因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的

不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应

降低。

6　结论

(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁

等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术

及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建

设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中

具有难以替代的作用。

(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作

量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,

应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接

构造。

(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程

长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐

必须高度重视,采取相应工程处理措施。

(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着

技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很

大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷

涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其

它防护处理措施,可取得良好防腐效果。

参考文献:

[1]　中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)

[S].

[2]　JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].

[3]　GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].

[4]　唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建

筑, 2005(1): 125-126.

（1）t=sv=36km100km/h=0.36h；v=100km/h=1003.6m/s，P=60KW=6×104WF=Pv=6×104W1003.6m/s=2160N，f=F=2160N．（2）由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大，钢丝绳的拉力减小；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，钢丝绳的拉力也不再改变；因此图中反映F2浮随h变化的图线是①；由图可知，正方体构件的边长为2m，则其体积为v=8m3，当物体浸没后所受的浮力F浮=ρ水gv排=1.03×103kg/m3×10N/kg×8m3=8.24×104N． 故答案为（1）0.36，2160；（2）①，8.24×104．