鋼結構橋梁除濕防腐關鍵技術應用研究

1外灘大橋概況

寧波市外灘大橋主橋長度為337m。主橋采用獨塔四索異型斜拉橋結構，跨徑布置自西向東為主跨225m+邊跨82m+30m。

全橋節(jié)段編號共計26個，其中主跨節(jié)段編號為Z1～Z15,每個節(jié)段為雙主梁加橫梁為一整體，標準節(jié)段長15m，.大節(jié)段重337t左右；塔梁結合段分為兩個Z0主梁節(jié)段以及一個Z0a橫梁節(jié)段，單個節(jié)段重分別為157t、228t；邊跨節(jié)段編號B1～B8節(jié)段，標準節(jié)段長15m，.大節(jié)段重286t左右，邊跨主梁采用支架上拼裝時，可將橫梁斷開，單個主梁分別運輸安裝就位，現(xiàn)場連接為整體。其中，后斜桿與主梁結合段分為兩個B6主梁節(jié)段及一個B6a橫梁節(jié)段，單個節(jié)段重分別為175t、148t。

對外灘大橋4臺除濕機進行檢查后發(fā)現(xiàn)設備內部箱體、轉輪堆積大量積灰和雜物；過濾器被灰塵堵塞，導致設備PTC加熱和再生風機損壞等現(xiàn)象。

2灣頭大橋概況

灣頭大橋主橋長度為276m，南岸引橋長度為332.42m，北岸引橋長度為224.42m。

主梁采用結合梁，橋面結構由鋼系梁、鋼橫梁、人行道挑梁、鋼小縱梁和鋼筋混凝土橋面板組成。系梁和鋼桁拱等寬，中心間距33.6m。鋼橫梁、人行道挑梁間距一般為4.5m。鋼系梁、鋼橫梁、人行道挑梁、縱梁組成了橋面格子梁體系，在鋼橫梁與小縱梁頂面布置準22圓柱頭焊釘與鋼筋混凝土橋面板形成結合梁結構。橋面設2%的雙向橫坡，人行道設1.0%的反向橫坡。

灣頭大橋除濕機檢查數(shù)量為6臺，灣頭大橋配制的除濕機為多樂集團瑞典工廠生產(chǎn)。機身全部為不銹鋼材料，防腐性好。設備PLC預設設備保護功能，在運行的過程中一旦發(fā)生電氣短路、運輸信號中斷等故障，設備啟動保護功能，保護處理風機、其他部件和電子元器件完好。

3除濕的必要性

從跨江、海大橋建造歷史記載上看，由于江海表面上大量水分的蒸發(fā)，使得大橋始終處于極高的濕度環(huán)境中，這對大橋的維護、保養(yǎng)及安全工作帶來極大困難。特別是在鋼結構大橋中，腐蝕、生銹的現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重地影響了大橋的使用壽命，并大大增加了大橋的維護、保養(yǎng)費用和工作量。受空氣相對濕度的影響，當空氣中相對濕度超過60%以上時，鋼鐵的腐蝕速率呈指數(shù)曲線上升、空氣相對濕度低于50%時，腐蝕速率極低。

20世紀70年代在歐洲..采用了轉輪初濕設備對大橋鋼結構進行干燥除濕、防腐保護，從而實現(xiàn)了大橋使用過程中，所有鋼體內部接觸的空氣相對濕度被控制在所要求的低濕范圍之內。通過這種全新的除濕技術應用，從根本上防止了鋼梁、錨室、鞍室和索套纜索內部腐蝕、生銹的可能性，從而確保了大橋的正常壽命以運行和安全，而且維護成本僅為原來的10%～20%。

4除濕原理

4.1除濕機工作原理

4.2除濕系統(tǒng)的工作原理

通過濕度儀實時監(jiān)測環(huán)境濕度，當濕度達到啟動閾值時，除濕機啟動，被處理的空氣在除濕處理后，在達到要求標準時，干燥空氣進入混合箱，濕空氣排出濕度控制空間外，再通過送風機將干燥空氣送入濕度控制范圍內。這樣，往復循環(huán)啟動，保證濕度控制區(qū)域控制在要去范圍內（見圖2

5大橋除濕機檢查

對寧波市外灘大橋和灣頭大橋的鋼箱梁內除濕機進行檢查，檢查情況如下：

（1）設備內部箱體、轉輪堆積大量灰塵和雜物。

（2）設備全套過濾器被灰塵堵塞，導致設備PTC加熱和再生風機機損壞。

（3）轉輪皮帶斷裂，設備蓋板密封條脫落，轉輪密封與箱體鈑金件出現(xiàn)縫隙。電機電容損壞。

（4）外灘大橋南側水平桿DTS450一臺設備的溫濕度探頭損壞?，F(xiàn)場實測濕度為76.8%，設備顯示10.1%。此設備轉輪一面出現(xiàn)損傷，另一面覆蓋黑色的油污，并不能用于壓縮空氣進行清潔，需要更換。

（5）風管連接處密封條老化脫落。

（6）設備再生過濾器被灰塵堵塞，導致設備PTC加熱和再生風機損壞。由于設備再生空氣進口過濾器被灰塵堵塞，再生空氣不能正常進入PTC加熱器和轉輪，再生風機過載運行，導致再生風機和PTC加熱器損壞。

（7）灣頭大橋B1-7處除濕機電控柜中交流接觸器和電控箱的排風風機損壞。6臺DT450設備中有4臺設備電機損壞。

6除濕機維修方案

6.1清理灰塵

（1）將轉輪從機器上拆下。

（2）將轉輪豎立在平臺上將轉輪兩端固定。

（3）用氣槍或者大功率的吸風機（建議氣壓在0.5-0.6mpa）由轉輪的出風面向進風面均勻的吸氣（每次吹3遍），把轉輪表明，以及內部雜質清除干凈。

6.2過濾器及再生風機更換

更換設備內全套過濾器，以及設備再生風機。

6.3更換轉輪密封條、皮帶及電機電容

將轉輪拆卸下來，換下已經(jīng)損壞的密封條和皮帶，將新的密封條和皮帶安裝上去，并更換電機電容。次工作由專業(yè)設備轉配人員負責。

6.4溫濕度探頭和轉輪更換

外灘大橋南側水平桿DTS450一臺設備的溫濕度探頭損壞?，F(xiàn)場實測濕度為76.8%，設備顯示10.1%。此設備轉輪一面出現(xiàn)損傷，另外一面覆蓋黑色油污，并不能用壓縮空氣進行清潔，需進行更換。

6.5密封條更換

更換已老化的風管連接密封條，風管連接處纏繞鋁箔紙進行密封。

7日常保養(yǎng)

DTS/DT型除濕機可以長期運行且僅需要很少的保養(yǎng)即可。除濕設備的保養(yǎng)對機組長期良好地運行是有益的。保養(yǎng)的頻率取決于機組的操作狀況和安裝環(huán)境的好壞。如果所處理的空氣的含塵量較高，相對的保養(yǎng)工作就需要進行的頻繁一些。

（1）除濕設備的內部有較高的電壓，在進行任何的保養(yǎng)工作之前，應確保除濕機組的電源已切斷。

（2）除濕設備的內部有高溫區(qū)域（再生加熱段），應讓機組和所連接的管道冷卻下來后再進行保養(yǎng)工作。

（3）除濕設備的調節(jié)，保養(yǎng)和維修應由合格的技術人員進行，有關人員應清楚地知道除濕機組內部有高溫和高壓。

8定期檢查

每月定期對全橋除濕設備進行試運行檢查。

（1）清掃過濾器箱，必要時更換；

（2）定期清掃機組總成和殼體；

（3）檢查再生加熱器接線是否松動；

（4）檢查除濕轉輪有無過熱和堵塞現(xiàn)象，清除轉輪表面塵土；

（5）檢查轉輪密封圈和橡膠軟管有無損傷移位；

（6）檢查風管的連接有無空氣泄漏，與機組連接是否正常；

（7）檢查送風機運行時有無噪音和振動；

（8）檢查工作狀態(tài)時指示燈是否對應。

9結語

在鋼結構橋梁防腐中，其濕度起到了決定性作用，影響著鋼結構橋梁的使用壽命。鋼結構內部的濕度的決定性因素就是除濕系統(tǒng)長時間的穩(wěn)定運行，因此除濕系統(tǒng)的維護管理將是鋼結構橋梁養(yǎng)護中的重中之重。

外灘、灣頭兩座大橋10臺除濕機維修費用合計21.5萬元，一次性解決了鋼箱梁內濕度大、鋼箱梁銹蝕加快的問題。后期的正確保養(yǎng)有效地延長了鋼箱梁內涂層的耐久性，相比于動則上百萬的涂裝修復成本，效益十分明顯。除濕設備的維修，大大降低了鋼箱梁內的濕度，延長了橋梁的耐久性，提高了橋梁的整體服務水平。