提高斜拉桥锚固端防腐密封质量

提高斜拉桥锚固端防腐密封质量山东高速京台分公司济南养护所QC小组

二○一三年三月济南零点立交斜拉桥1357911131517192123252729313028262422201816141210864232东西桥墩梁塔钢丝PE防护套冷铸墩头锚固应力集中区：锚固区应力集中区：锚固区一、小组概况聚氨酯发泡材料蓄水斜拉索锚头渗水锚头、锚环锈蚀加剧中隔带凹槽截面图拉锁聚氨酯发泡材料中央隔离带斜拉索下导管位置选定课题提高斜拉索锚固端防腐密封质量一、小组概况小组名称济南养护所QC小组小组类型现场型活动时间2012.1—2012.7课题注册时间2012.4活动次数

出勤率98.8%

小组人数8人小组成员姓名性别学历年龄职称组内分工赵庆水男本科45高工组长、策划赵国强男专科

50工程师方案实施秦建军男本科34工程师方案实施黄鹂女专科33工程师方案实施王谦男本科29工程师方案实施吕经利男本科30工程师方案实施马偐男本科30工程师方案实施魏群男研究生28工程师资料整理桥梁病害检查中隔带凹槽、拉锁锚固端下导管外部检查锚箱内部检查锚头防护罩内部检查导管防护罩内部发现问题：凹槽内部聚氨酯发泡材料蓄水达15cm左右，下导管表面锈蚀面积达到20%以上。发现问题：28个导管内有积水、26个导管内发泡材料腐蚀变质、9个导管内减震器位移、26个导管内壁出现锈蚀。发现问题：28个锚头周围有水流痕迹。水从中隔带凹槽、沿下导管流入锚箱。发现问题：12个锚头内的黄油乳化失效；锚环及螺母锈蚀；钢丝墩头出现褐色绣点。结论：斜拉桥锚固端、密封系统功能丧失，导致锚固端结构锈蚀、性能退化。小组活动目标确定：提高锚固端防腐密封质量，延长密封系统寿命。工艺设计不良病害成因分析材料性能缺陷无排水设计无排水设计中隔带凹槽截面图中央隔离带30cm密封材料顶端平行于凹槽上边沿铺设密封材料斜拉桥箱梁斜拉索导管防护罩下导管发泡密封材料密封材料密封凹槽理想状况雨水无进入锚箱可能非要因材料性能缺陷工艺设计不良材料性能缺陷无排水设计无排水设计序号技术性能单位技术1容量Kg/m345-602导热系数W/m.k0.016-0.0243使用温度℃-40~+904闭孔率%≥975吸水率Kg/m2≤0.26抗氧指数h≥267抗压强度Kpa9*104/m2-10%8抗紫外线指数

不能持续抵抗聚氨酯发泡材料基本参数表发泡成型速度快，很难达到密实、平整，闭水性能较差粘性、柔忍性较差、易开裂，不能很好起到粘接作用。抗紫外线性能差。聚氨酯发泡材料特点工艺设计不良材料性能缺陷材料性能缺陷无排水设计无排水设计发泡成型速度快，很难达到密实、平整，闭水性能较差聚氨酯发泡材料特点材料老化速度加快雨水滞留位置雨水滞留位置粘性、柔忍性较差、易开裂，不能很好起到粘接作用。工艺设计不良材料性能缺陷材料性能缺陷无排水设计无排水设计聚氨酯发泡材料特点雨水进入导管导管防护罩钢拉锁锚头、钢丝墩头锈蚀工艺设计不良材料性能缺陷材料性能缺陷无排水设计无排水设计聚氨酯发泡材料特点老化、开裂、形成蓄水密封系统遭到严重破坏抗紫外线性能差要因材料性能缺陷工艺设计不良工艺设计不良材料性能缺陷无排水设计无排水设计查阅施工组织方案：斜拉索为冬季安装，未采用水雾喷湿的方法对填充部位进行清理，粘接效果不佳现场观察：导管内发泡材料未填充满，在导管顶部存在空隙，易形成管内储水，造成了材料的老化变质。要因工艺设计不良施工工艺设计不良密封材料性能缺陷锚固端防腐密封失效对策：选择新型密封材料对策：重新构建锚固端密封系统七、制定对策序号要因对

策目

标（技术指标）措

施负责人时间地点

1新材料对比选择对聚硫、硅酮、丁基三大类几十种密封材料进行对比1.具有良好的粘附性.粘度30-50;2.具有良好的耐温性，-40~90℃范围内,弯曲不开裂；3.在封闭空间,寿命≥50年;1.材料性能调查；2.选择材料、进行实验室试验；3.选择材料生产商，核对性能检测报告；4.现场试验；5.确定材料方案赵庆水王谦2012年4-5月实验室.零点斜拉桥2原材料清除人工、机械清除操作导管内干燥、整洁；无碎料、无残渣；1.制作手工清除工具;2.编制清除操作施工方案;秦建军吕经利2012年6月零点斜拉桥3构建锚固端密封系统按施工方案组织施工落实工艺程序，准确率达100%；编制施工组织方案；1．导管注胶2．护罩防腐、安装3．锚头防腐、密封

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2012年6月零点斜拉桥7.1新材料选择项目MF2000G非硫化不干性密封胶MF860F聚硫防腐密封胶MF871环氧结构胶MF872环氧灌注结构胶、MF2000H防水嵌缝密封胶产品特性是一种单组分非硫化、中性不干性、橡胶型密封胶，与各种金属、玻璃、陶瓷等材料有良好的粘附性；对普通钢和镀锌钢材等金属材料有阻蚀保护功能；可有效吸收和转化密封空间内的水汽；在-40~90℃范围内长期保持可塑性；具有优越的流动性，便于填充细小空间；在封闭空间内寿命可达80~100年。

常温固化，优异的耐腐蚀、耐油、耐水、耐老化性能；高拉伸强度和粘结强度，弹性好；工作使用温度范围-40~120℃；具有良好的绝缘性能，防电腐蚀；综合老化性能寿命80~100年。双组分，使用方便，常温快速固化，不流淌；对石材、水泥、金属等材料粘结强度高。是一种无溶剂、低粘度、双组分、常温固化的灌注型结构胶，主要应用于砼混凝土与石材、混凝土与钢板、混凝土与混凝土之间的粘合。MF2000H是一种单组分、无溶剂、不出雾、不硫化、具有永久塑性的密封胶。对普通钢和镀锌钢材等金属材料有阻蚀保护功能；具有良好的密封防腐性能；在较宽温度范围内长期保持其塑性和密封性，且表面不开裂、不变硬。适用范围适用于船舶、建筑伸缩缝、周边缝的嵌缝密封以及悬索桥、斜拉桥索导管的填充密封等适用于桥梁、船舶、污水处理厂、地铁、涵洞、建筑物及地下室等的防水、防腐密封用于钢筋、螺栓的种植锚固及临时固定和其它建材的粘结；建筑物加固与补强；陶瓷、水泥、金属、玻璃等材料的粘结。用于混凝土裂缝的修补或其它建筑构件的粘结。MF2000H用于桥梁结构填充、结构缝隙防水防腐密封，尤其与PE、金属材料粘接性能优异技术指标比重1.30~1.40g/cm3；不混发含量≥95；粘度30-50；-40℃-90℃的耐温性：弯曲180°，不开裂，不流淌，不结皮。密度1.6；粘度976；120度热空气老化试验：拉伸强度≥2.7mpa；酸度试验：拉伸强度≥2.5mpa；紫外线照射试验：拉伸强度≥2.3mpa；低温试验：拉伸强度≥2.7mpa；劈裂抗拉强度≥8.5MPa，抗弯强度≥50（MPa），抗压强度≥60（MPa）抗拉强度≥30MPa，伸长率（%）≥1.3，抗弯强度≥45MPa，抗压强度≥65（MPa）密度1.25~1.35g/cm³，锥入度40~/100mm剪切强度≥20kPa，耐温性：不流淌、不脆裂、表面不结皮、不鼓泡；低温柔性：不断裂；耐水性：表面不开裂、不粉化，与基材不失去黏附力；7.1新材料选择MF860F聚硫防腐密封胶用作护罩溢水口、锚头等部位密封使用MF2000H防水嵌缝密封胶用作保护罩内密封使用MF2000G非硫化不干性密封胶用作导管内填充特性：柔软性、伸缩性优异，能克服拉锁因震动产生的冲击。特性：高强度、高粘接性。特性：永久的塑性和粘接性。7.1新材料选择备选材料实验室检测材料与基体的粘接性能检测现场检测结果：三种密封胶的性能指标达到对策目标要求，如果按应用方案进行组合使用，密封效果将成倍提高。7.1新材料选择确定材料生产企业，审核其材料检测报告国家检测中心产品质量检验报告7.1新材料选择对备选材料进行24小时现场应用试验现场应用实验照片实验结果：材料完全达到化学工业部颁布的透水性能试验的行业标准7.2原发泡材料清除打开导管防护罩，用自制的尖头及圆头铁铲，捣碎导管内的发泡材料每清除30-40公分发泡材料，用空压机将捣碎材料吹出清除完毕后，用手电检查，用棉纱蘸出导管底部残余积水和湿气用空压机将导管内壁吹干自制清除工具捣碎过程验收情况：32根下导管内干燥、整洁；没有材料残渣，达到清除施工的预定目标。导管拉锁高压空气空压机导管30-40cm防护罩7.3构建锚固端防腐密封系统对导管注胶对护罩进行防腐、安装对锚头进行防腐密封处理升降压盘涂胶机注胶过程导管横截面图50cm注胶管减震器斜拉索防水嵌缝密封胶聚硫防腐密封胶7.3构建锚固端防腐密封系统对导管注胶对护罩进行防腐、安装对锚头进行防腐密封处理防护罩锈蚀清理过程防护罩密封过程导管横截面图护罩横截面图1、清理护罩锈蚀2、涂刷环氧富锌底漆3、涂刷环氧漆4、涂刷面漆PE管、防护罩接触点防水嵌缝密封胶防水嵌缝密封胶7.3构建锚固端防腐密封系统对导管注胶对护罩进行防腐、安装对锚头进行防腐密封处理锚头防腐密封处理现场锚箱横截面图锚头1、清理锚头及周围锈迹2、棉纱蘸丙酮擦洗锚头5mm聚硫防腐密封胶注意：①密封过程4小时内完成②出现缺胶、坏损时，进行修补③完成密封时，锚头要修出圆滑表面环氧漆九效果检查锚固端防腐密封工程竣工后，小组邀请设计院、监理单位专家进行验收，对工程质量进行检查评定。首先，施工中利用非硫化不干性密封胶优异粘贴性、伸缩性填充导管，完全克服了拉索因震动而对材料造成的拉伸，确保了紧密粘接；其80到100年的材料寿命，实现了延长锚固系统密封寿命的课题目标。其次，利用防水嵌缝密封胶，永久的塑性和密封性；以及聚硫防腐密封胶抗老化、高粘结力的特性，实现了锚固系统的整体密封。2012年7月工程竣工后，经历了去年夏季和冬季，酷热与严寒恶劣环境的考验，锚固端防腐密封系统材料颜色、防腐密封效果均未发生变化，表面不开裂、不变硬，达到了项目施工的预期目标。九效果检查经检查验证，斜拉桥锚固端防腐密封工程，采用新型材料、整体密封工艺，从根本上弥补了桥梁设计施工中的缺陷与不足；极大提高了斜拉桥锚固端防腐密封质量，延长了密封系统寿命。

本次活动，不仅提高了锚固端防腐密封质量，还取得了很好的社会效益新材料、新工艺，在零点立交斜拉桥防腐密封工程中的应用，为今后桥梁防腐密封施工，积累了许多宝贵经验。十、巩固措施1、将锚固端防腐密封施工组织方案，修订入《京台分公司养护施工作业指导书》，为今后桥梁养护施工