拉索端部充气型防水密封系统

一、充气型密封系统简介及技术原理

斜拉桥由于其大跨径、构造新颖、桥型优美,以及更好的经济性等特点,在我国桥梁结构中占据着重要的地位,并将有更广阔的前景。与此同时,由于拉索与导管结合部位的防腐体系失效从而导致拉索腐蚀甚至断裂的工程问题也越来越引起业界的重视。

目前国内外常用的防腐体系为:斜拉索在梁端采用不锈钢护管加防水罩,并填充聚氨酯发泡材料,锚具端在锚具表面涂覆防腐油脂并加锚具防护罩,同时辅以硅胶及橡胶密封圈进行密封处理。由于拉索外高密度聚乙烯材料与其他材料难以有效密封结合,因此,这种接触式密封体系只能起到短期内的密封,时间长了,水就会顺着索体进入预埋钢管和索体锚头内外,导致锚头生锈(如下图所示),甚至断索。
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图1 拉索锚具锈蚀图片

 

中建美科技公司结合国外先进工程技术和经验,经过创新,推出桥梁拉索新型充气型密封系统,其技术原理为:在梁端预埋钢管出口部位和索体结合处加装高强度铝合金气囊密封装置,利用高强度铝合金气囊的充气填充特性起到完全密封的作用,将钢管与拉索间的密封形式由接触密封改为压力密封。新型密封系统示意图见图2。

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图2 :拉索充气型密封示意图

 

二、产品构成:

充气型密封系统主要产品有:密封气囊、充气工具、安装配件、橡胶衬套等。
产品安装后图片如下:

三、产品主要技术参数

参数名称 测试条件 技术指标
气密性 常温下产品完全浸入水中,加压至0.5bar保持15分钟,产品周围不出现连续气泡、管塞缩小情况 7.25psi(0.5bar)15分钟
水压 7米长100mmPVC管底部安装产品,竖立注水5米高, 30天测试,通过气密检测 5米水压30天
温度循环 -15℃至+60℃循环20次,通过气密检测 -15℃至+60℃
耐高温 产品于环流炉保持70℃温度30天,通过气密测试 70℃  30天
弯曲 管道中安装产品,当中穿过电缆,产品内部加压0.5bar,在距离产品末端10倍的电缆外径位置施加弯曲力至电缆45°保持5分钟,然后反方向操作结束,通过气密测试
轴向拉伸 管道中安装产品,当中穿过电缆,产品内部加压0.5bar,电缆轴向施加负载(电缆外径mm/2*10N )保持5小时。通过气密性测试
低频震动 管道中安装产品,当中穿过电缆,产品内部加压0.5bar,距离管道末端10倍电缆外径位置处夹紧电缆,进行正弦震动,频率10HZ峰到峰振幅5mm,持续10天。通过气密性测试
抗化学腐蚀 产品分别浸泡于以下化学物质内30天,化学物质分别是:PH值为2的氯化氢(HCL)溶液;煤油、柴油、石油、油脂;3.5%的氧化钠(NaCI)溶液;3.5%的硫酸钠(Na2SO4)溶液;PH值为12的氢氧化钠(NaOH)溶液。通过气密性测试
耐穿刺 产品对折(直径100±2mm),使用旋具以200mm/分钟的速度穿刺,穿透产品所需力大于100N
压力破坏 管道中安装产品,内部加压至0.3 Mpa。15分钟内连续补充加压至0.45 Mpa,后间隔15分钟补充加压0.05 Mpa直至产品破裂,破裂压强大于0.9 Mpa

 

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