钢结构桥梁的耐久性受多种因素影响,包括钢材的选择、防腐措施的应用、结构设计的合理性以及后期的维护保养等。以下是保障青海钢结构桥梁耐久性的一些主要措施:
合理选择钢材
耐候钢:对于一些处于大气环境且腐蚀性不太严重的桥梁,可选用耐候钢。这种钢材在大气中能形成一层致密的锈层,阻止进一步的锈蚀,具有良好的耐大气腐蚀性能。
高性能合金钢:在一些恶劣环境,如海洋环境或工业污染区,可采用添加了铬、镍、钼等合金元素的高性能合金钢,能显著提高钢材的抗腐蚀能力和强度。
完善防腐措施
热浸镀锌:将钢结构部件浸入熔融的锌液中,使其表面形成一层锌层。锌层能有效隔离钢材与空气、水等腐蚀性介质的接触,并且锌的电化学活性比铁高,即使锌层局部破损,也能优先腐蚀锌层保护钢材。
涂层防护:涂覆防腐涂料是常见的防腐方法。一般先涂底漆,用于增强涂层与钢材表面的附着力和提供防锈功能;中间漆可增加涂层厚度,提高防腐性能;面漆则主要起耐候和装饰作用。涂层系统应根据桥梁所处环境选择合适的涂料品种和厚度。
阴极保护:可分为牺牲阳极法和外加电流法。牺牲阳极法是将比铁更活泼的金属(如锌、铝等)与钢结构连接,让其优先腐蚀来保护钢结构;外加电流法则是通过外部电源向钢结构施加阴极电流,使其成为阴极而得到保护。通常在海洋环境或地下水位较高的地区,会结合涂层防护使用阴极保护,以提高防护效果。
优化结构设计
避免积水:合理设计桥梁结构,避免出现容易积水的部位,如设置适当的排水坡度和排水孔,减少水对钢结构的侵蚀。
防止缝隙腐蚀:尽量减少或避免钢结构之间的缝隙和死角,防止腐蚀性介质在缝隙中积聚,引发缝隙腐蚀。对于无法避免的缝隙,可采用密封胶等进行密封处理。
考虑腐蚀裕量:在设计时,根据桥梁的使用年限和所处环境,适当增加钢结构的厚度,预留出一定的腐蚀裕量,以保证在设计使用年限内结构的强度和稳定性。
加强维护管理
定期检测:建立定期检测制度,对桥梁钢结构进行外观检查、涂层检测、腐蚀状况检测等。通过无损检测技术,如超声波检测、磁粉检测等,及时发现钢结构内部的缺陷和腐蚀情况。
及时修复:对于检测中发现的涂层破损、钢结构腐蚀等问题,及时进行修复。如对破损的涂层进行重新涂覆,对腐蚀的部位进行除锈和修补,必要时更换受损严重的构件。
环境监测:对桥梁所处的环境进行监测,包括大气湿度、酸碱度、盐雾含量等,以便及时了解环境对桥梁耐久性的影响,采取相应的防护措施。