趙寧寧,朱奇威
(1.寧波市軌道交通集團(tuán)有限公司,浙江 寧波315000;2.寧波市政工程建設(shè)集團(tuán)股份有限公司,浙江 寧波315000)
寧波市外灘大橋主橋長(zhǎng)度為337m。主橋采用獨(dú)塔四索面異型斜拉橋結(jié)構(gòu),跨徑布置自西向東為主跨225m+邊跨82m+30m。
全橋節(jié)段編號(hào)共計(jì)26個(gè),其中主跨節(jié)段編號(hào)為Z1~Z15,每個(gè)節(jié)段為雙主梁加橫梁為一整體,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)15m,最大節(jié)段重337t左右;塔梁結(jié)合段分為兩個(gè)Z0主梁節(jié)段及一個(gè)Z0a橫梁節(jié)段,單個(gè)節(jié)段重分別為157t、228t;邊跨節(jié)段編號(hào)為B1~B8節(jié)段,標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長(zhǎng)15m,最大節(jié)段重286t左右,邊跨主梁采用支架上拼裝時(shí),可將橫梁斷開,單個(gè)主梁分別運(yùn)輸安裝就位,現(xiàn)場(chǎng)連接為整體。其中,后斜桿與主梁結(jié)合段分為兩個(gè)B6主梁節(jié)段及一個(gè)B6a橫梁節(jié)段,單個(gè)節(jié)段重分別為175t、148t。
對(duì)外灘大橋4臺(tái)除濕機(jī)進(jìn)行檢查后發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部箱體、轉(zhuǎn)輪堆積大量灰塵和雜物;過濾器被灰塵堵塞,導(dǎo)致設(shè)備PTC加熱和再生風(fēng)機(jī)損壞等現(xiàn)象。
灣頭大橋主橋長(zhǎng)度為276m,南岸引橋長(zhǎng)度為332.42m,北岸引橋長(zhǎng)度為224.42m。
主梁采用結(jié)合梁,橋面結(jié)構(gòu)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。系梁與鋼桁拱等寬,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φ22圓柱頭焊釘與鋼筋混凝土橋面板形成結(jié)合梁結(jié)構(gòu)。橋面設(shè)2%的雙向橫坡,人行道設(shè)1.0%的反向橫坡。
灣頭大橋除濕機(jī)檢查數(shù)量為6臺(tái),灣頭大橋配置的除濕機(jī)為多樂集團(tuán)瑞典工廠生產(chǎn)。機(jī)身全部為不銹鋼材料,防腐性好。設(shè)備PLC預(yù)設(shè)設(shè)備保護(hù)功能,在運(yùn)行的過程中一旦發(fā)生電氣短路、傳輸信號(hào)中斷等故障,設(shè)備啟動(dòng)保護(hù)功能,保護(hù)處理風(fēng)機(jī)、其他部件和電子元器件完好。
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(duì)大橋的維護(hù)、保養(yǎng)及安全工作帶來極大困難。特別是在鋼結(jié)構(gòu)大橋中,腐蝕、生銹的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重地影響了大橋的使用壽命,并大大增加了大橋的維護(hù)、保養(yǎng)費(fèi)用和工作量。受空氣相對(duì)濕度的影響,當(dāng)空氣中相對(duì)濕度超過60%以上時(shí),鋼鐵的腐蝕速率呈指數(shù)曲線上升、空氣相對(duì)濕度低于50%時(shí),腐蝕速率極低。
20世紀(jì)70年代在歐洲首次采用了轉(zhuǎn)輪除濕設(shè)備對(duì)大橋鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行干燥除濕、防腐保護(hù),從而實(shí)現(xiàn)了大橋使用過程中,所有鋼體內(nèi)部接觸的空氣相對(duì)濕度被控制在所要求的低濕范圍之內(nèi)。通過這種全新的除濕技術(shù)應(yīng)用,從根本上防止了鋼 梁、錨室、鞍室和索套纜索內(nèi)部腐蝕、生銹的可能性,從而確保了大橋的正常壽命及運(yùn)行和安全,而且維護(hù)成本僅為原來的10%~20%。
空氣經(jīng)初效過濾網(wǎng)過濾后,進(jìn)入轉(zhuǎn)輪處理區(qū)域,其結(jié)構(gòu)為很多細(xì)小的空氣通道。它是一種特殊的耐熱材料作為母體制成的,并且母體上附著了硅膠和氯化鋰這種獨(dú)特的設(shè)計(jì)使干燥轉(zhuǎn)輪具有巨大的吸濕表面和緊湊的外形??諝庵械乃肿颖怀凉褶D(zhuǎn)輪的吸濕劑所吸附,從而使經(jīng)過的空氣變成干燥空氣并從轉(zhuǎn)輪一側(cè)送出,達(dá)到所要求相對(duì)濕度的干空氣送入工作場(chǎng)所,最終滿足控濕的要求。轉(zhuǎn)輪在處理空氣的扇面區(qū)域吸收了的水分子,變成飽和狀態(tài),再自動(dòng)轉(zhuǎn)到再生區(qū)域,進(jìn)行高溫再生處理,使轉(zhuǎn)輪恢復(fù)除濕能力。除濕原理見圖1所示。
圖1 除濕原理圖
通過濕度儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)環(huán)境濕度,當(dāng)濕度達(dá)到啟動(dòng)閾值時(shí),除濕機(jī)啟動(dòng),被處理的空氣在進(jìn)行除濕處理后,在達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)時(shí),干燥空氣進(jìn)入混合箱,濕空氣排出濕度控制空間外,再通過送風(fēng)機(jī)將干燥空氣送入濕度控制范圍內(nèi)。這樣,往復(fù)循環(huán)啟動(dòng),保證濕度控制區(qū)域控制在要求范圍內(nèi)(見圖2、圖3)。
圖2 除濕系統(tǒng)總體布置圖
圖3 除濕機(jī)所在箱梁設(shè)備布置圖
對(duì)寧波市外灘大橋和灣頭大橋的鋼箱梁內(nèi)除濕機(jī)進(jìn)行檢查,檢查情況如下:
(1)設(shè)備內(nèi)部箱體、轉(zhuǎn)輪堆積大量灰塵和雜物.
(2)設(shè)備全套過濾器被灰塵堵塞,導(dǎo)致設(shè)備PTC加熱和再生風(fēng)機(jī)損壞。
(3)轉(zhuǎn)輪皮帶斷裂,設(shè)備蓋板密封條脫落,轉(zhuǎn)輪密封與箱體鈑金件之間出現(xiàn)縫隙。電機(jī)電容損壞。
(4)外灘大橋南側(cè)水平桿DTS450一臺(tái)設(shè)備的溫濕度探頭損壞?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)濕度為76.8%,設(shè)備顯示10.1%。此設(shè)備轉(zhuǎn)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(jìn)行清潔,需要更換。
(5)風(fēng)管連接處密封條老化脫落。
(6)設(shè)備再生過濾器被灰塵堵塞,導(dǎo)致設(shè)備PTC加熱和再生風(fēng)機(jī)損壞。由于設(shè)備再生風(fēng)空氣進(jìn)口過濾器被灰塵堵塞,再生空氣不能正常進(jìn)入PTC加熱器和轉(zhuǎn)輪,再生風(fēng)機(jī)過載運(yùn)行,導(dǎo)致再生風(fēng)機(jī)和PTC加熱器損壞。
(7)灣頭大橋B1-7處除濕機(jī)電控柜中交流接觸器和電控箱的排風(fēng)風(fēng)機(jī)損壞。6臺(tái)DT450設(shè)備中有4臺(tái)設(shè)備電機(jī)損壞。
(1)將轉(zhuǎn)輪從機(jī)器上拆下。
(2)將轉(zhuǎn)輪豎立在平臺(tái)上將轉(zhuǎn)輪兩端固定。
(3)用氣槍或者大功率的吹風(fēng)機(jī)(建議氣壓在0.5-0.6MPa)由轉(zhuǎn)輪的出風(fēng)面向進(jìn)風(fēng)面均勻的吹氣(每次吹3遍),把轉(zhuǎn)輪表面,以及內(nèi)部雜質(zhì)清除干凈。
更換設(shè)備內(nèi)全套過濾器,以及設(shè)備再生風(fēng)機(jī)。
將轉(zhuǎn)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(jī)電容。此工作由專業(yè)設(shè)備裝配人員負(fù)責(zé)。
外灘大橋南側(cè)水平桿DTS450一臺(tái)設(shè)備的溫濕度探頭損壞。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)濕度為76.8%,設(shè)備顯示10.1%。此設(shè)備轉(zhuǎn)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(jìn)行清潔,需進(jìn)行更換。
更換已老化的風(fēng)管連接密封條,風(fēng)管連接處纏繞鋁箔紙進(jìn)行密封。
DTS/DT型除濕機(jī)可以長(zhǎng)期運(yùn)行且僅需要很少的保養(yǎng)即可。除濕設(shè)備的保養(yǎng)對(duì)機(jī)組長(zhǎng)期良好地運(yùn)行是有益的。保養(yǎng)的頻率取決于機(jī)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(duì)的保養(yǎng)工作就需要進(jìn)行得頻繁一些。
(1)除濕設(shè)備的內(nèi)部有較高的電壓,在進(jìn)行任何的保養(yǎng)工作之前,應(yīng)確保除濕機(jī)組的電源已切斷。
(2)除濕設(shè)備的內(nèi)部有高溫區(qū)域(再生加熱段),應(yīng)讓機(jī)組和所連接的管道冷卻下來后再進(jìn)行保養(yǎng)工作。
(3)除濕設(shè)備的調(diào)節(jié),保養(yǎng)和維修應(yīng)由合格的技術(shù)人員進(jìn)行,有關(guān)人員應(yīng)清楚地知道除濕機(jī)組內(nèi)部有高溫和高壓。
每月定期對(duì)全橋除濕設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行檢查。
(1)清掃過濾器箱,必要時(shí)更換;
(2)定期清掃機(jī)組總成和殼體;
(3)檢查再生加熱器接線是否松動(dòng);
(4)檢查除濕轉(zhuǎn)輪有無(wú)過熱和堵塞現(xiàn)象,清除轉(zhuǎn)輪表面灰塵;
(5)檢查轉(zhuǎn)輪密封圈和橡膠軟管有無(wú)損傷移位;
(6)檢查風(fēng)管的連接有無(wú)空氣泄露,與機(jī)組連接是否正常;
(7)檢查送風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)有無(wú)噪音和振動(dòng);
(8)檢查工作狀態(tài)時(shí)指示燈是否對(duì)應(yīng)。
在鋼結(jié)構(gòu)橋梁防腐中,其濕度起到了決定性作用,影響著鋼結(jié)構(gòu)橋梁的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部的濕度的決定性因素就是除濕系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行,因此除濕系統(tǒng)的維護(hù)管理將是鋼結(jié)構(gòu)橋梁養(yǎng)護(hù)中的重中之重。
外灘、灣頭兩座大橋10臺(tái)除濕機(jī)維修費(fèi)用合計(jì)21.5萬(wàn)元,一次性解決了鋼箱梁內(nèi)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(zhǎng)了鋼箱梁內(nèi)涂層的耐久性,相比于動(dòng)則上百萬(wàn)的涂裝修復(fù)成本,效益十分明顯。除濕設(shè)備的維修,大大降低了鋼箱梁內(nèi)的濕度,延長(zhǎng)了橋梁的耐久性,提高了橋梁的整體服務(wù)水平。