【钢构知识】英国耐候钢钢桥技术

2020-02-21 14:12:57 作者：zjwcj 来源：钢结构设计分享至：

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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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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