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【钢构知识】英国耐候钢钢桥技术
2020-02-21 14:12:57 作者:zjwcj 来源:钢结构设计
耐候钢结构的排水
应详细考虑耐候钢钢桥,以确保钢结构的所有部分都能干燥。细节应该是为了避免水分和碎屑滞留,并确保足 够的通风,应遵守以下良好做法:
* 焊缝细节打磨后可能导致不利于排水(留下水的陷阱)
* 在腹板加劲肋连接底板的角落处提供50mm半径的排水孔
* 如果加劲肋没有连接到底板,它们应该缩短(参见GN 2.05)
* 避免采用过于密集的梁,以帮助通风
* 避免重叠板、开口和裂缝,这些都可以通过毛细管作用吸收水分
* 在中承式铁路桥上,要采用混凝土包封至道渣底面,避免接触连续潮湿的道渣,并在腹板的顶面混凝土包封 之上预留。
* 确保箱梁的腹板在底板下方延伸20mm,便于沿着腹板向下流动的水滴落,不会沿着底板延伸。
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Cope_holes
对于钢梁顶部混凝土板的常见布置,应考虑提供宽阔的悬臂,具有良好的滴水细节,以防止梁受到风吹雨淋。 此外,大梁上方桥面板的任何出口管应为非金属的,并且长度足够,以避免含盐水不会喷溅到钢结构表面上。
径流
最初几年,随着“绿锈”的发展,钢结构的径流将包含腐蚀产物,这些会污染下部结构和铺路砖。在腐蚀速率 最高的最初几个月,风险最高。随着腐蚀速率的降低,生锈染色的风险也会降低,因此,在径流中腐蚀产物较 少。
通过在梁的底板上提供滴水细节(诱导水从钢结构上滴落而不是沿其表面流动的构造细节),并确保支座处下 部结构排水系统的干燥,可以避免这种潜在的问题。关键是管理排水,使得径流不会直接流过混凝土表面。
虽然有好的构造细节,耐候钢钢桥上不应发生锈蚀,但值得注意的是混凝土、石头和无釉砖难以清洁。因此, 建议易受到污染的子结构采用可清洗的有机涂层密封;如果发生锈蚀污染,也便于采用商业产品进行清理。
过去人们一直担心在径流中的腐蚀产物污染周围植被、植物和水道的可能性。然而,由于腐蚀产物的性质,这 不太可能发生。耐候钢主要是铁,其在潮湿的条件下溶解形成亚铁离子,然后将其氧化形成一系列的氢氧化铁 和三氧化二铁。这些化合物具有短暂性质,并演变成更稳定的化合物,例如水合氧化铁。耐候钢中的少量合金 元素有助于形成保护性化合物,例如,铜可以形成不溶性的羟基硫酸铜,它们在锈层中沉淀。镍也形成类似的 化合物。
在最靠近基材的锈层中发现了铬和磷等其他元素,但它们无法自由地污染径流;因此,径流对周围的植被、植 物或水道等没有不利影响。
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Doveridge_Bypass
箱梁
箱梁很难密封,即使在连续焊接时也是如此。因此,如果不能保证密封,则存在水分进入的风险,存在由于积 水而产生加速腐蚀的可能性。因此,许多设计师认为会发生一些外部环境水分的进入,并设计钢结构构造细节 以允许自由排水。这一观点得到了欧标英国国家附件EN 1993-2的赞同。
只要箱内产生的任何水份都能有效地排出结构,在箱梁内部形成“清洁”冷凝水不太可能对耐候钢的腐蚀产生 显着影响(无论外部环境是C3,C4还是C5)。
希望结构具备吐纳并允许空气流干燥湿润或潮湿的表面的能力。同样重要的还有内部横隔板和加劲肋等细节构 造,要在最低点能立即排出积水。开口应足够大,以免堵塞,但不允许设很大的通风孔,以避免吸入外部大气 。建议使用不腐蚀材料的排水管,来确保任何含有腐蚀产物的水从外表面移开,特别是那些容易被污染的吸收 性材料如混凝土。还建议使用格栅或网格来防止鸟类和啮齿动物进入结构的内部腔室。
与其他材料之间的接触
钢和混凝土之间的界面应使用适当的密封剂密封,以防止水分进入。例子如:顶部翼缘板的边缘、整体式桥梁 伸入桥台端墙的梁段。如果有足够深度的混凝土保护层以满足所需的耐久性,则不必对混凝土包裹的钢构件进 行涂漆。
Interfaces_Concrete密封胶和滴水细节在整体式桥梁桥台
与电镀异种金属部件的连接,例如镀锌螺栓,应予以避免,否则存在加速局部腐蚀的风险。发生双金属腐蚀条 件是:两种不同的金属需要彼此直接电接触,两者之间有电解质。影响双金属腐蚀的因素是电解质的性质和导 电性、阳极和阴极金属的相对表面积以及电池中的相应位置。

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