劉山洪

(重慶交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，重慶 400074)

0 引言

近年來，斜拉橋以其跨越能力和獨(dú)特的美觀效果得到大量應(yīng)用。斜拉橋主體結(jié)構(gòu)的恒載及活載通過斜拉索傳遞到索塔上。斜拉橋的跨度越來越大，斜拉索規(guī)格也越來越大，其長度、重量、索力也相應(yīng)增大，斜拉索工廠化生產(chǎn)工藝的難度及現(xiàn)場安裝的難度也越來越大。斜拉橋固有的受力特點(diǎn)以及現(xiàn)有斜拉索的防護(hù)工藝，容易引起斜拉索病害，并直接影響到斜拉橋的安全。國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)大量的斜拉橋換索工程［1］。

斜拉索作為主要受力構(gòu)件一般布置在梁體外部，長期處于高應(yīng)力狀態(tài)下，同時(shí)受到溫度、濕度和侵蝕介質(zhì)作用，拉索鋼絲很容易受到腐蝕。在使用一段時(shí)間后，先是拉索的防護(hù)體系出現(xiàn)不同程度的病害，然后，防護(hù)體系失效導(dǎo)致內(nèi)部鋼絲發(fā)生銹蝕失效［2］。

影響拉索的安全性和耐久性是諸多因素的共同作用，不能簡單地用單一因素來一概而論。常見的斜拉索病害有:高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，簡稱為HDPE)護(hù)套開裂、索絲腐蝕斷裂、錨具腐蝕、疲勞開裂等;斜拉索采用的高強(qiáng)鋼絲束遇水易銹蝕;在車輛等的重復(fù)荷載作用下易產(chǎn)生疲勞破壞;風(fēng)荷載引起的抖振、顫振;雨水順?biāo)髁鲃?dòng)形成的雨振等加大了斜拉索疲勞作用的影響;雨水在拉索表面形成水膜后，容易形成水泡，水泡破裂引起的沖擊也會(huì)破壞斜拉索的防護(hù)體系，加速斜拉索銹蝕的進(jìn)程［3］。

同濟(jì)大學(xué)的郭艷恒［4］對HDPE材料進(jìn)行了老化、疲勞試驗(yàn)，對影響HDPE材料疲勞老化的因素有了更新的認(rèn)識。采用除濕防腐系統(tǒng)，一方面能有效地克服傳統(tǒng)方法無法阻止腐蝕、只能減慢腐蝕的缺陷，另一方面除濕防腐系統(tǒng)易于監(jiān)測、控制，能大大降低維護(hù)費(fèi)用。但該除濕防腐系統(tǒng)未能解決HDPE護(hù)套的高應(yīng)力幅疲勞及老化問題。

斜拉索防護(hù)體系在歷史上出現(xiàn)過很多種，其應(yīng)用和發(fā)展受限于生產(chǎn)成本、施工難度、防腐效果和美觀等多種因素，至今還沒有一種防腐體系能很好地滿足以上諸多條件。

筆者提出:在現(xiàn)有斜拉索護(hù)套體系的基礎(chǔ)上增加一過渡層，從傳統(tǒng)的異質(zhì)2層結(jié)構(gòu)改變?yōu)楫愘|(zhì)3層結(jié)構(gòu)，使得鋼絲束與HDPE材料之間的剛度能夠順利地過渡，增設(shè)護(hù)套遮陽系統(tǒng)，減少溫差引起HDPE護(hù)套的溫度應(yīng)力，在增大鋼束的耐久性基礎(chǔ)上，降低拉索HDPE護(hù)套的應(yīng)力水平，延長其使用壽命。

1 斜拉索護(hù)套開裂機(jī)理

HDPE是一種由乙烯共聚生成的熱塑性聚烯烴。HDPE具有結(jié)晶度高、非極性、無毒、無味、無臭，呈白色的顆粒，熔點(diǎn)約為130℃，相對密度為0.941～0.960。它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好。其介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開裂性亦較好。

斜拉索防護(hù)的目的是將鋼絲與大氣隔離，阻止拉索鋼絲表面產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。常用的防護(hù)措施有:鋼絲表面鍍鋅、鋁或環(huán)氧樹脂涂層;全封閉套管;套管內(nèi)壓漿;化學(xué)涂層法等。這些拉索防護(hù)措施在國內(nèi)橋梁中均有應(yīng)用案例［5］。

斜拉索防護(hù)系統(tǒng)主要有兩種:①采用熱擠HDPE防護(hù);②采用不同材料防護(hù)的平行鋼絞線，外套HDPE護(hù)套。

斜拉索的防護(hù)質(zhì)量直接影響著斜拉索的使用壽命，斜拉索索體內(nèi)鋼絲束的防護(hù)尤其重要。目前索體的防護(hù)有4道，第1道:高強(qiáng)鋼絲表面鍍鋅;第2道:高強(qiáng)鍍鋅鋼絲上涂抹防腐油脂;第3道:纏繞高強(qiáng)度聚脂帶;第4道:即最重要的防護(hù)層——高密度聚乙烯護(hù)套，此道防護(hù)層最有效的功能是隔離空氣，防止水氣對鋼絲的侵蝕［6］。為確保鋼絲防護(hù)的可靠性，制索時(shí)按圖紙規(guī)定在其外熱擠雙層PE防護(hù)套，外層PE防護(hù)套的顏色根據(jù)景觀要求選用。

斜拉索是斜拉橋的主要承力構(gòu)件，HDPE護(hù)套作為斜拉索主要防護(hù)措施。影響HDPE護(hù)套開裂的主要因素是HDPE的老化和疲勞。通過對纜索病害進(jìn)行調(diào)查分析，認(rèn)識到纜索護(hù)套的損傷是造成纜索體系耐久性問題的重要原因之一。

在20世紀(jì)八九十年代建造的斜拉橋中，采用熱擠壓技術(shù)形成HDPE護(hù)套保護(hù)拉索鋼絲的防護(hù)體系有大量損壞，造成鋼絲銹蝕，導(dǎo)致拉索安全儲備耗盡。須采用換索的方法進(jìn)行大規(guī)模處理，如云南三達(dá)地怒江大橋、四川犍為岷江大橋、重慶石門大橋等。

拉索損傷的模式為HDPE套管首先開裂，水氣侵入套管內(nèi)，形成索絲銹蝕環(huán)境，索絲開始銹蝕，直至索絲銹斷。

1.1 PE護(hù)套應(yīng)力開裂機(jī)理

拉索作為橋梁主要的承重構(gòu)件，在恒載、活載作用下產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力及循環(huán)應(yīng)力。拉索HDPE護(hù)套雖然設(shè)計(jì)時(shí)作為不受力構(gòu)件，但對于熱擠HDPE護(hù)套，由于對鋼絲有很大的握裹力，其變形幾乎和鋼絲同步，因此HDPE護(hù)套內(nèi)不可避免的存在一定的拉應(yīng)力及循環(huán)應(yīng)力。同時(shí)，拉索一般布置在梁體外部，處在比較惡劣的自然環(huán)境里。HDPE材料在遠(yuǎn)低于抗拉強(qiáng)度的低應(yīng)力和環(huán)境介質(zhì)協(xié)同作用下很容易發(fā)生提早破壞，這一現(xiàn)象稱為環(huán)境應(yīng)力開裂。

拉索用HDPE護(hù)套壁厚大約為5～12 mm，壁厚與拉索外徑的比約為0.06。

恒載作用使斜拉索的應(yīng)力達(dá)到其靜力抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的30%～35%，可變荷載的應(yīng)力幅一般不超過其抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的10%。對于熱擠HDPE拉索護(hù)套，對鋼絲有很好的握裹力，可認(rèn)為HDPE的應(yīng)變與拉索同步，所以通過分析拉索的應(yīng)力即可得到相應(yīng)的HDPE護(hù)套的應(yīng)力水平。

設(shè)鋼絲強(qiáng)度為σy=1570 MPa，則在恒載作用下 HDPE 護(hù)套的應(yīng)變 εd≈ ［1.61 × 10－3，2.41 ×10－3］，可變荷載作用下的應(yīng)變幅 εa≈ ［0.564 ×10－3，1.05 × 10－3］。對于公路荷載，一般實(shí)測拉索活載強(qiáng)度僅為設(shè)計(jì)活載的13%，即一般活載情況下HDPE 護(hù) 套應(yīng)變 εl≈ ［0.0733 × 10－3，0.136 ×10－3］。試驗(yàn)表明［4］，拉索 HDPE 護(hù)套在運(yùn)營中的最大應(yīng)變差約為143.54 με，與理論分析結(jié)果基本吻合。HDPE在經(jīng)過老化試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)后其靜力力學(xué)性能基本保持不變。但HDPE在疲勞過程中，其屈服強(qiáng)度、彈性模量、阻尼特定等隨疲勞周期的增加而顯著下降。

由于活載作用及拉索的振動(dòng)，護(hù)套內(nèi)存在一定的拉應(yīng)力及循環(huán)應(yīng)力。雖然其遠(yuǎn)低于HDPE材料的抗拉強(qiáng)度，但是通過前面的分析可知，在環(huán)境作用下，HDPE護(hù)套在較低的應(yīng)力下也可能開裂。同時(shí)在循環(huán)載荷作用下，材料中的微裂紋、孔隙等各種損傷不斷萌生、擴(kuò)展、合并，使材料性能不斷劣化，也可能最終造成材料開裂失效。

PE護(hù)套開裂的主要形態(tài)為網(wǎng)狀龜裂和環(huán)向開裂兩種。目前絕大部分PE護(hù)套開裂為環(huán)向開裂，這種類型的開裂一般在投入使用的幾年內(nèi)發(fā)生。所有的PE護(hù)套環(huán)向開裂都是從迎光面開始，最終擴(kuò)展為環(huán)向斷裂。

PE護(hù)套環(huán)向開裂除與拉索的使用環(huán)境、HDPE材料、拉索構(gòu)造、制索工藝、施工損傷有關(guān)外，與拉索的使用條件，主要是拉索工作時(shí)PE護(hù)套長期受拉應(yīng)力的作用有直接關(guān)系。HDPE材料在一定的拉應(yīng)力狀態(tài)下使用，其耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能下降，發(fā)生環(huán)境應(yīng)力開裂(ESC)。這是由于，高分子材料在連續(xù)拉應(yīng)力及環(huán)境因素的作用下，聚合物分子的結(jié)合能力下降，分子斷裂所致。這也解釋了拉索與電纜護(hù)套的使用壽命存在很大差異的原因。如天津永和大橋，其拉索護(hù)套在無張拉應(yīng)力狀態(tài)下使用20 a也未開裂［7］。

試驗(yàn)表明［7］，HDPE材料試件環(huán)境應(yīng)力開裂試驗(yàn)初裂時(shí)間與試件應(yīng)變成負(fù)相關(guān)關(guān)系。試件應(yīng)變越大，初裂時(shí)間越短。據(jù)此推斷，試件應(yīng)變低于標(biāo)準(zhǔn)試件應(yīng)變的20%時(shí)，HDPE材料試件不會(huì)發(fā)生開裂。樣品常態(tài)時(shí)在較低工作應(yīng)力下可長期使用。防護(hù)用高分子材料受較大拉應(yīng)力作用時(shí)，鑒于其環(huán)境應(yīng)力開裂時(shí)間大大縮短的特點(diǎn)，建議采取有效措施確保作為防護(hù)防腐用的高分子材料不參與結(jié)構(gòu)的同步變形。

因此，有效降低HDPE材料所處的應(yīng)力水平，將其降至GB/T 1842—1999《聚乙烯環(huán)境應(yīng)力開裂試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)試件應(yīng)變的20%以下，延長護(hù)套的使用年限。

1.2 PE護(hù)套溫度應(yīng)力

隨著預(yù)應(yīng)力拉索的廣泛應(yīng)用，作為預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件，不同形狀的鋼拉索其膨脹系數(shù)的大小直接影響拉索預(yù)應(yīng)力隨環(huán)境溫度變化的幅度，膨脹系數(shù)的選取對溫度作用下結(jié)構(gòu)特性影響明顯。實(shí)測純鋼絲線膨脹系數(shù)為1.18491 ×10－5～1.19637 ×10－5/℃［8］，均比 JT/T 775—2010《大跨度斜拉橋平行鋼絲斜拉索》所給數(shù)據(jù)1.20000×10－5/℃小，最大誤差為1.26。鋼絞線的彈性模量為1.95×105MPa，線膨脹系數(shù)為1.36 ×10－5/℃。半平行鋼絲束的彈性模量為2.0×105MPa，線膨脹系數(shù)為1.86×10－5/℃ 。

HDPE材料的線膨脹系數(shù)為12×10－5～13×10－5/℃，抗拉強(qiáng)度為21～37 MPa。試驗(yàn)中采用應(yīng)變?yōu)?%時(shí)的應(yīng)力作為彈性模量，隨著環(huán)境溫度的降低，HDPE材料的彈性模量急劇增加，說明其性能受環(huán)境溫度變化的影響很大。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，彈性模量E(t)與溫度t之間的關(guān)系可用式(1)近似表示［9］:

隨著溫度的升高，HDPE材料膨脹，應(yīng)變也隨之增大，且增大的趨勢接近于直線關(guān)系。隨著溫度的升高，HDPE材料膨脹系數(shù)相應(yīng)增大。線膨脹系數(shù)β與溫度t的關(guān)系如式(2):

HDPE材料長期曝露在空氣中，HDPE材料被反復(fù)拉伸，循環(huán)出現(xiàn)溫度應(yīng)力。HDPE材料長期在高應(yīng)力作用下，會(huì)導(dǎo)致蠕變破壞。除上面鋪設(shè)有保護(hù)物的材料外，其它部位溫度變化均在75～22℃。伴隨著溫度的下降，HDPE材料的應(yīng)變雖有波動(dòng)但基本呈直線下降，說明應(yīng)變與溫度之間線性相關(guān)［10］。

在沒有鋪設(shè)上部保護(hù)物時(shí)，夏天午后的溫度都比較高，達(dá)到71.3～77.4℃，且最高溫度剛好出現(xiàn)在HDPE材料被固定時(shí)。在同樣氣候條件下，抗拉強(qiáng)度為34.3 MPa的HDPE材料的收縮應(yīng)變最大，為1.2503 ×10－4με，可見，溫差比活載引起的 HDPE護(hù)套的應(yīng)變幅度要大1000倍。

距拉索上錨頭10 m范圍內(nèi)的索體(大部分位于塔內(nèi))均未發(fā)現(xiàn)銹蝕。距拉索下錨頭7 m范圍內(nèi)的索體(位于梁體內(nèi)部)，鋼絲銹蝕程度也不嚴(yán)重。多數(shù)情況下這部分索體不出現(xiàn)銹蝕，只有在橋面以上10 m范圍內(nèi)存在護(hù)套破損時(shí)，拉索才會(huì)出現(xiàn)銹蝕［11］。

取索體長度7 m，夏季高溫時(shí)段天氣的溫差為50℃，計(jì)算出鋼絞線、半平行鋼絲以及HDPE材料的變形量，分別為 4.76，6.51，42 mm?？梢?HDPE材料相對于鋼絞線或半平行鋼絲會(huì)產(chǎn)生顯著的相對位移。由于陽光照射在斜拉索表面形成溫度梯度，引起向陽面比背陽面的拉索護(hù)套溫差要大得多。這也是石門大橋斜拉索護(hù)套處于向陽面的部分開裂較多，而背陰面的部分沒有開裂［12］。

1.3 HDPE護(hù)套疲勞開裂

對拉索的現(xiàn)行評估方法都是以PE無應(yīng)力假設(shè)為前提，這顯然與實(shí)際情況不符。由于應(yīng)力是老化的重要影響因素，所以僅用試驗(yàn)室中得到的PE材料老化壽命來作為實(shí)際拉索PE的壽命期會(huì)使使得老化壽命的評估偏高。

索體是在無應(yīng)力狀態(tài)下成索的，當(dāng)索體工作時(shí)，護(hù)套隨著鋼絲伸長而始終處于高應(yīng)力狀態(tài)下，在許多工況下還存在著交變拉應(yīng)力。因此，長期在高應(yīng)力狀態(tài)下工作，PE的分子與分子的結(jié)合力逐漸下降，因而導(dǎo)致PE的耐環(huán)境開裂性能降低，造成PE提前開裂。

在活載的作用下，拉索承受的荷載不同，其內(nèi)力不斷變化，鋼索伸長量也是往復(fù)變化的，這種往復(fù)變化將使得PE材料出現(xiàn)疲勞、開裂，破壞防護(hù)系統(tǒng)的整體性。此外，HDPE護(hù)套長期受高應(yīng)力作用，會(huì)導(dǎo)致蠕變破壞，反復(fù)的伸長、收縮也會(huì)使HDPE護(hù)套出現(xiàn)疲勞破壞。

采用阻尼器可以有效消除斜拉索的高頻振動(dòng)，降低振動(dòng)對HDPE護(hù)套的疲勞破壞。筆者提出增加一層降低HDPE護(hù)套的應(yīng)力過渡層，消除應(yīng)力變幅過大導(dǎo)致的HDPE護(hù)套疲勞破壞。

2 斜拉索護(hù)套的幾種有效措施

2.1 現(xiàn)有HDPE護(hù)套的修復(fù)技術(shù)

羅會(huì)來，等［13］針對彩虹大橋系桿PE護(hù)套的典型病害提出了針對性的修復(fù)方法。在動(dòng)荷載作用下系桿反復(fù)出現(xiàn)拉(壓)應(yīng)力變化，相應(yīng)地，HDPE護(hù)套也應(yīng)具備一定的抗拉(抗壓)強(qiáng)度，才能不至于在應(yīng)力作用下破壞。

為找到適宜的密封材料，對多種常見的密封膠進(jìn)行比對試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明試用的密封膠雖然可以對裂縫進(jìn)行密封，但是其抗拉強(qiáng)度極低，無法滿足工程需要。通過大量的調(diào)查研究和比對試驗(yàn)，HM106聚硫密封劑(polysulfide sealant)是一種較為理想的系桿PE護(hù)套裂縫修補(bǔ)材料，能夠?qū)邆湟欢ú僮骺臻g的PE護(hù)套裂縫進(jìn)行修復(fù)。

HM106聚硫密封劑采用液態(tài)聚硫橡膠為基底配制而成的雙組分硫化型密封劑。由于其分子結(jié)構(gòu)中含有特殊的補(bǔ)強(qiáng)劑和憎水助劑，因而具有極高的黏結(jié)穩(wěn)定性能，優(yōu)異的耐水、耐油和耐大氣老化性能。該產(chǎn)品主要特點(diǎn)是:高拉伸強(qiáng)度和黏接強(qiáng)度，穩(wěn)定的老化性能;優(yōu)異的耐水穩(wěn)定性;工作使用溫度范圍為－40～120℃，短期為130℃;綜合老化性能壽命達(dá)20 a以上。

2.2 護(hù)套新材料

汪必全［14］認(rèn)為:目前，電線電纜的護(hù)套材料主要有PE、PVC、各種天然或合成的彈性體等，此類材料，因各種環(huán)境因素的影響，長期使用后，易發(fā)生老化變硬，應(yīng)力開裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致電纜的電氣性能和耐環(huán)境性能降低，而且在一些使用環(huán)境惡劣，要求較高的場合，如要求耐磨、柔軟、耐侯性好且在－60℃低溫情況下，仍能保持良好的彎曲性能等。常規(guī)電纜護(hù)套材料是無法滿足這些要求的，因此在一些使用要求較高的場合，如礦用、油井用、核電站用、風(fēng)電用、艦船用以及一些軍用野戰(zhàn)電纜，都可以采用聚氨酯材料作為護(hù)套。

聚氨酯(TPU)具有許多不同于其它熱塑性彈性體的優(yōu)異性能，在以下幾個(gè)方面尤為突出:①優(yōu)異的耐磨性能，其磨耗值是所有塑料中最低的;②突出的物理機(jī)械性能，聚酯型TPU的抗拉強(qiáng)度近60MPa，伸長率≈400%，聚醚型TPU抗拉強(qiáng)度近50MPa，伸長率≥300%，是其它彈性體材料無法比擬的;③極好的耐油性能，TPU的耐油性能甚至優(yōu)于丁腈橡膠，有極好的耐油壽命;④較寬的溫度使用范圍，可在－40～l25℃的溫度范圍使用;⑤硬度范圍寬，且在邵氏硬度A85甚至以上時(shí)，TPU仍保持彈性，這是其他彈性體所沒有的特性，所以TPU具有高負(fù)載支撐能力和良好的吸振效果;⑥抗撕性能優(yōu)異，特別適宜礦山使用;⑦在耐氣候老化、耐水解性以及耐紫外輻射等方面都有不俗的表現(xiàn)。

鑒于此，現(xiàn)在聚氨酯材料正逐步取代PVC、PE、各種合成橡膠作為電纜的外護(hù)套，用于各種惡劣的環(huán)境中。因此，將聚氨酯用作斜拉索護(hù)套，可克服HDPE材料耐老化性不足的缺陷。

2.3 護(hù)套新型結(jié)構(gòu)

隨著斜拉索護(hù)套材料的發(fā)展，在相同的外力或溫度力的作用下，HDPE材料與鋼絲材料的變形差異較大，導(dǎo)致二者截面剪應(yīng)力較大，HDPE護(hù)套容易發(fā)生環(huán)向裂縫，并使得斜拉索的耐久性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于橋梁的設(shè)計(jì)壽命，成為世界性的難題。在斜拉橋的整個(gè)設(shè)計(jì)壽命期限內(nèi)，需要對損傷的斜拉索進(jìn)行更換，導(dǎo)致橋梁的維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)超出了最初的建設(shè)費(fèi)用，也比同類型的懸索橋的綜合建設(shè)和維修成本高，失去了其與懸索橋方案在經(jīng)濟(jì)上的競爭優(yōu)勢。

從HDPE材料改性和安置斜拉索減振設(shè)備方面，都無法克服HDPE材料自身的先天缺陷［15］。斜拉索護(hù)套的固有缺陷，需要耗費(fèi)大量的換索費(fèi)用。采用特殊的合金材料，雖然可以克服這個(gè)問題，但其費(fèi)用比用黃金制作拉索還要昂貴。

2009年6月建成的阜寧新興大橋，其斜拉索采用PES(FD)低應(yīng)力防腐索，該索體采用雙層HDPE防護(hù)的全防腐索體［16］，具有以下特殊性能:①雙層HDPE之間設(shè)置一隔離層，當(dāng)拉索受靜荷載作用時(shí)，外層HDPE能有效地釋放應(yīng)力，使得外層HDPE始終處于較低應(yīng)力狀態(tài)下工作，從而有效地解決HDPE應(yīng)力開裂問題;②索體鋼絲內(nèi)注防腐油脂，全封閉防腐，完全杜絕因毛細(xì)作用或意外進(jìn)水造成索體鋼絲的腐蝕，提高了拉索的耐久性。索體斷面構(gòu)造詳見圖1。但該方法仍沒有解決內(nèi)層HDPE材料的應(yīng)力開裂問題，內(nèi)外層溫差容易引起HDPE材料破裂。

圖1 PES/FD索體構(gòu)造Fig.1 PES/FD structure of cable

張錫祥，等［17］提出的鋼橋面復(fù)合材料鋪裝新結(jié)構(gòu)為筆者提供了有益的思路。在斜拉索與HDPE之間增設(shè)一層黏結(jié)、防水、應(yīng)力緩沖的剛度過渡層，在極大地減少了HDPE護(hù)套上的應(yīng)力水平。設(shè)置過渡層的目的是為了減輕剛度突變引起的破壞。剛度過渡層具有足夠的抗裂性、良好的抗疲勞性能。

設(shè)置HDPE外層護(hù)套的遮陽系統(tǒng)，從而避免了陽光的直接照射，減少溫差引起HDPE管的溫度應(yīng)力。將遮陽網(wǎng)支撐在HDPE外層護(hù)套上，確保遮陽網(wǎng)與遮陽薄膜之間留有一定的空隙，就能使熱量有效地散發(fā)出去，讓遮陽網(wǎng)發(fā)揮更好效果。由于遮陽系統(tǒng)成本低，耗費(fèi)更換工時(shí)少，采用每年定期更換遮陽系統(tǒng)的方法，極大地降低了拉索的維護(hù)成本。

3 結(jié)論

對斜拉索HDPE護(hù)套開裂特征進(jìn)行歸納，獲得HDPE護(hù)套的開裂機(jī)理，并針對現(xiàn)有常規(guī)斜拉索護(hù)套的不足提出了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。采用新的護(hù)套構(gòu)造設(shè)計(jì)方法有如下特色:

1)在傳統(tǒng)的HDPE護(hù)套與斜拉索之間，增設(shè)復(fù)合材料剛性過渡層，其基體材料固化前可滲進(jìn)鋼絲中、固化后能粘牢界面并借助纖維的抗裂特性，實(shí)現(xiàn)拉索鋼絲的長久性防水、防腐密閉保護(hù)，實(shí)現(xiàn)拉索應(yīng)力與外層HDPE護(hù)套應(yīng)力平穩(wěn)過渡，確保HDPE護(hù)套處于低應(yīng)力狀態(tài)工作。

2)增設(shè)護(hù)套遮陽系統(tǒng)，減少溫差引起HDPE管的溫度應(yīng)力，在提高鋼束整體耐久性的基礎(chǔ)上，降低拉索HDPE護(hù)套的應(yīng)力水平，延長其使用壽命，降低拉索的維修養(yǎng)護(hù)成本。

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