道路景观设计毕业论文

摘要〕城市道路绿化对改善道路生态环境，保证行车安全，美化道路景观，有着重要的作用。通过对济南城市道路养护管理的实践和体会，提出一些针对济南城市道路绿化养护治理的方法和措施。〔关键词〕道路绿地 养护管理 季节养护 草坪管理 城市道路绿化对改善道路生态环境，保证行车安全，美化道路景观，有着重要的作用。而道路环境的非凡性又影响着道路绿化苗木的成活、生长、成型以及保存，本论文根据本人对济南城市道路养护治理的实践和体会，提出一些针对济南城市道路绿化养护治理的方法和措施，以期通过总结经验，能够对以后的城市道路养护治理工作起到指导的作用。道路绿化是稳固路基、保护路面、美化路容、改善环境、减少噪声、舒适旅行、诱导行车视线、防沙、防雪、防水害的重要措施之一，是绿化国土、保护环境的重要组成部分，也是道路建设和养护的重要组成部分。 一、道路绿化的作用1．稳固路基，涵养水源道路路基边坡上，种植有乔木、灌木、草皮，这些植物有固土和防止水流冲刷的作用，使路基土不致流失与坍塌。粗壮的乔木兼有挡土墙的作用，对陡坡地段的路基具有良好的稳固作用。草皮具有过滤作用，使地表水的有害物质减少；植物的根系可以吸收水中的重金属离子，对地表水具有一定净化作用。2．保护路面，降低养护成本道路两侧的树木长大成林后，使路面的大部分不受阳光直接照射，路面的日温差和年温差减小，因温度应力及温差引起的路面破坏大大降低。另外，树木还能减弱雨、雪、风沙对路面的直接破坏，增加路面使用年限，降低养护成本。3．美化路容，舒适行旅道路绿化工程使道路变成由乔木、灌木、花卉、草皮立体覆盖的绿色长廊，变成一道亮丽的风景，一年四季有花有草，行人心情舒畅。树木、花草还能减少道路粉尘，降低噪声，大大改善环境，保护人们的身心健康。4．防止污染，改善环境道路上行驶的车辆产生噪声、粉尘、有害气体和二氧化碳等污染，而植物对这些污染有很好的防止作用，可以减轻噪声、吸滞烟尘与粉尘和吸收有害气体。5．杀死细菌，保护健康空气中散布着各种细菌，大多附着在灰尘上，是传播疾病的重要因素。植物可以减少空气中的细菌数量，一方面是由于植物可以减少空气中的灰尘数量，从而减少了细菌；另一方面树木本身有杀菌作用。在有树林的道路上，每立方米空气中的含菌量比没有树木的道路上少85％。所以道路绿化对杀死细菌，保护行人健康十分有益。二、道路绿化苗木养护的方案 (一)春季养护管理 第一、在春季苗木管理，防寒材料不可突然式过早拆除，要采用逐渐过渡的办法，防止苗木的不适应。保温棚拆除根据天气，一般济南的防风障拆除时间在4月初、清明过后。为了以免使树体遭受风害，提前在保温棚东南侧打孔放风，待树木适应后在全部拆除。 第二、浇水、施肥：春季管理以增加地温，适时浇足春水和增施有机肥为主。通过树木的浇水、施肥，能使树木增加抵抗病害的能力，还利于生根。实际中，行道树施肥可采用棒肥，是在树池四周用钉子打孔，埋入棒肥，可起到追肥的作用。 (二)夏季养护管理 第一、夏季的养护管理，注意水肥管理，同时道路中心隔离带和绿化带中色块的造型修剪，一般结合苗木的生长量和观赏效果来进行修剪整理。 第二、夏季的养护主要以病虫害的防治为主，由于行道树受小气候多样性、人口密集的影响，病虫害的发生时间不齐，不易防止。同时防治过程中还得考虑对人对环境的影响，以及对植物天敌的保护。近几年来，一直在推广使用生物防治，如：采用引诱剂防治双条衫天牛、黑光灯诱杀成虫，灭幼脲防治尺蠖及美国白蛾等都取得了很好的效果。 (三)秋季养护管理 秋季的养护管理工作，主要是合理浇冻水和施肥。 合理的冻水即能保证植物的地上部分吸收充足的水分又能保护地下根系抵抗干燥多风的冬季，有利于植物安全越冬和来年萌芽。浇冬水要根据天气变化不可过早浇灌，导致新芽徒长。在十月份减少浇水的次数，增加抗旱性。最后一遍冻水浇到结冰封冻为最佳。 同时，秋季合理进行施肥，有利于促进植物的生长和树木的木质化，同样有利于植物的安全越冬和来年的生长，这就要选择好施肥的时间、种类和施肥量。 (四)冬季养护管理 冬季,在济南地区,特别是在道路两边一般的地形开阔，空气对流，加上高速行驶的车辆带动风速，引起树木的剧烈摇摆，容易导致树木根系受到损伤,并加快了树木水分的损耗,降低树木御寒防冻、防寒的能力。在冬季可以采用以下的防冻保温措施： 第一、缠树干的措施:例如在济南经济技术开发区的行道树对法桐落叶乔木冬季防寒处理用所料布缠裹树干，把树干包严，再用草绳缠上，即保湿又防寒，再用地膜把树根部保温防寒，使次年的法桐成活率达到99%。 第二、搭风障的措施：例如雪松等树种在济南越冬困难，特别是春季风大使雪松适应能力降低，可以采用搭风障减弱风速，保证树木的安全越冬。 第四、建保温棚：对于当年栽植的大叶黄杨，小叶黄杨和铺地龙柏等苗木，面积较大时，采用一般的防寒措施不太理想，可以根据面积大小，用木条和无纺布搭建保温棚的方法，即可使苗木安全过冬。对于疏植的大叶黄杨、红枫等苗木可用无纺布包裹的方法进行防寒。 第五、对根颈培土，盖地膜：在绿带内的河南桧、玉兰等苗木，灌完冻水后在树木整个树坑内覆盖地膜，然后根颈培土20—30cm的土堆。利用细土将四周培实。这样既能防止冻伤植株根系，同时又能减少水分蒸发。 第六、覆土封垄：对当年新栽植月季，在灌完冻水后覆盖30—40cm的土堆，一般不做修剪，过早的修剪会导致“烧条”现象，一般待来年开春后再进行修剪，。 第七、树干涂白防冻：这是行道树冬季防寒、防病的一项重要工作，特别是新植落叶乔木，涂白时间一般在10月下旬至11月中旬。涂白的配比度为：水：生石灰：硫磺粉：盐=40：10：1：0.5。高度一般1.2m。同一路段区域高度一致，可以达到整齐美观的效果。 三、道路模纹的养护方案 模纹是萌芽力和成枝力强，耐修剪的树种,密集成带状栽植,具有分隔的功能和优美的造型。如大叶黄杨、金叶女贞、红叶小檗、桧柏蓠、小叶黄杨是常用的模纹造型树种。 近两年随着彩叶植物的增加，使用彩叶树种组成的色块，如：紫叶矮樱、迎春、连翘、棣棠等，都是大环境绿化常用运用的树种。但在修剪上有着不同的修剪方法。道路中央分车带修剪，以能挡住人的视线1—1.2m高为宜，要修剪的“面平线畅”，整齐美观。为使模纹生长茂盛，由于植物的生长高度不同，采用不同的修剪方式。四、乔灌木的养护管理方案一月份：全年中气温最低的月份，露地树木处于休眠状态。1、冬季修剪：全面展开对落叶树木的整形修剪作业；悬铃木、大小乔木上的枯枝、伤残枝、病虫枝及妨碍架空线和建筑物的枝杈进行修剪。2、行道树检查：及时检查行道树绑扎、立桩情况，发现松绑、铅丝嵌皮、摇桩等情况时立即整改。3、防治害虫：冬季是消灭园林害虫的有利季节。可在树下疏松的土中挖集刺蛾的虫蛹、虫茧，集中烧死。1月中旬的时候，蚧壳虫类开始活动，但这时候行动迟缓，我们可以采取刮除树干上的幼虫的方法。在冬季防治害虫，往往有事半功倍的效果。4、绿地养护：街道绿地、花坛等地要注意挑除大型野草；草坪要及时挑草、切边；绿地内要注意防冻浇水。二月份：气温较上月有所回升,树木仍处于休眠状态。1、养护基本与1月份相同。2、修剪：继续对悬铃木、大小乔木的枯枝、病枝进行修剪。月底以前，把各种树木修剪完。3、防治害虫：继续以防刺蛾和蚧壳虫为主。三月份：气温继续上升，中旬以后，树木开始萌芽，下旬有些树木（如山茶）开花。1、植树：春季是植树的有利时机。土壤解冻后，应立即抓紧时机植树。植大小乔木前作好规划设计，事先挖（刨）好树坑，要做到随挖、随运、随种、随浇水。种植灌木时也应做到随挖、随运、随种，并充分浇水，以提高苗木存活率。2、春灌：因春季干旱多风，蒸发量大，为防止春旱，对绿地等应及时浇水。3、施肥：土壤解冻后，对植物施用基肥并灌水。4、防治病虫害：本月是防治病虫害的关键时刻。一些苗木（如海桐等）出现了煤污病，瓜子黄杨卷叶螟也出现了（采用喷洒杀螟松等农药进行防治）。防治刺蛾可以继续采用挖蛹方法。四月份：气温继续上升，树木均萌芽开花或展叶开始进入生长旺盛期。1、继续植树：四月上旬应抓紧时间种植萌芽晚的树木，对冬季死亡的灌木（杜鹃、红花继木等）应及时拔除补种，对新种树木要充分浇水。2、灌水：继续对养护绿地进行及时的浇水。3、施肥：对草坪、灌木结合灌水，追施速效氮肥，或者根据需要进行叶面喷施。4、修剪：剪除冬、春季干枯的枝条，可以修剪常绿绿篱。5、防治病虫害：（1）蚧壳虫在第二次蜕皮后陆续转移到树皮裂缝内、树洞、树干基部、墙角等处分泌白色蜡质薄茧化蛹。可以用硬竹扫帚扫除，然后集中深埋或浸泡。或者采用喷洒杀螟松等农药的方法。（2）天牛开始活动了，可以采用嫁接刀或自制钢丝挑除幼虫，但是伤口要做到越小越好。（3）其它病虫害的防治工作。6、绿地内养护：注意大型绿地内的杂草及攀援植物的挑除。对草坪也要进行挑草及切边工作。7、草花：迎五一替换冬季草花，注意做好浇水工作。8、其它：做好绿化护栏油漆、清洗、维修等工作。五月份：气温急骤上升，树木生长迅速。1、浇水：树木展叶盛期，需水量很大，应适时浇水。2、修剪：修剪残花。行道树进行第一次的剥芽修剪。3、防治病虫害：继续以捕捉天牛为主。刺蛾第一代孵化，但尚未达到危害程度，根据养护区内的实际情况做出相应措施。由蚧壳虫、蚜虫等引起的煤污病也进入了盛发期（在紫薇、海桐、夹竹桃等上），在5月中、下旬喷洒10—20倍的松脂合剂及50%三硫磷乳剂1500—2000倍液以防治病害及杀死虫害。（其它可用杀虫素、花保等农药）六月份：气温高1、浇水：植物需水量大，要及时浇水，不能“看天吃饭”。2、施肥：结合松土除草、施肥、浇水以达到最好的效果。3、修剪：继续对行道树进行剥芽除蘖工作。对绿篱、球类及部分花灌木实施修剪。4、排水工作：有大雨天气时要注意低洼处的排水工作。5、防治病虫害：六月中、下旬刺蛾进入孵化盛期，应及时采取措施，现基本采用50%杀螟松乳剂500—800倍液喷洒。（或用复合BT乳剂进行喷施）继续对天牛进行人工捕捉。月季白粉病、青桐木虱等也要及时防治。6、做好树木防汛防台前的检查工作，对松动、倾斜的树木进行扶正、加固及重新绑扎。七月份：气温最高，中旬以后会出现大风大雨情况。1、移植常绿树：雨季期间，水分充足，可以移植针叶树和竹类，但要注意天气变化，一旦碰到高温要及时浇水。2、排涝：大雨过后要及时排涝。3、施追肥：在下雨前干施氮肥等速效肥。4、行道树：进行防台剥芽修剪，对与电线有矛盾的树枝一律修剪，并对树桩逐个检查，发现松垮、不稳立即扶正绑紧。事先做好劳力组织、物资材料、工具设备等方面的准备，并随时派人检查，发现险情及时处理。5、防治病虫害：继续对天牛及刺蛾进行防治。防治天牛可以采用50%杀螟松1：50倍液注射，（或果树宝、或园科三号）然后封住洞口，也可达到很好的效果。香樟樟巢螟要及时的剪除，并销毁虫巢，以免再次危害。八月份：仍为雨季1、排涝：大雨过后，对低洼积水处要及时排涝。2、行道树防台工作：继续做好行道树的防台工作。3、修剪：除一般树木夏修外，要对绿篱进行造型修剪。4、中耕除草：杂草生长也旺盛，要及时的除草，并可结合除草进行施肥。5、防治病虫害：捕捉天牛为主，注意根部的天牛捕捉。蚜虫危害、香樟樟巢螟要及时防治。潮湿天气要注意白粉病及腐烂病，要及时采取措施。九月份：气温有所下降，迎国庆做好相关工作。1、修剪：迎接市容工作，行道树三级分叉以下剥芽。绿篱造型修剪。绿地内除草，草坪切边，及时清理死树，做到树木青枝绿叶，绿地干净整齐。2、施肥：对一些生长较弱，枝条不够充实的树木，应追施一些磷、钾肥。3、草花：迎国庆，草花更换，选择颜色鲜艳的草花品种，注意浇水要充足。4、防治病虫害：穿孔病（樱花、桃、梅等）为发病高峰，采用500%多菌灵1000倍液防止侵染。天牛开始转向根部危害，注意根部天牛的捕捉。对杨、柳上的木蠹蛾也要及时防治。做好其它病虫害的防治工作。5、节前做好各类绿化设施的检查工作。十月份：气温下降，十月下旬进入初冬，树木开始落叶，陆续进入休眠期。1、做好秋季植树的准备，下旬耐寒树木一落叶，就可以开始栽植。2、绿地养护：及时去除死树，及时浇水。绿地、草坪挑草切边工作要做好。草花生长不良的要施肥。3、防治病虫害：继续捕捉根部天牛。香樟樟巢螟也要注意观察防治。十一月份：土壤开始夜冻日化，进入隆冬季节。1、植树：继续栽植耐寒植物，土壤冻结前完成。2、翻土：对绿地土壤翻土，暴露准备越冬的害虫。3、浇水：对干、板结的土壤浇水，要在封冻前完成。4、病虫害防治各种害虫在下旬准备过冬，防治任务相对较轻。十二月份：低气温，开始冬季养护工作。1、冬季修剪：对些常绿乔木、灌木进行修剪。2、消灭越冬病虫害。3、做好明年调整工作准备：待落叶植物落叶以后，对养护区进行观察，绘制要调整的方位。五、城市道路绿化中应注意的其他问题(一) 安全问题在道路绿化养护作业中，应在100米分别设置防护标志，并设专人疏导车辆，设置车辆闪光器。提示车辆在上下桥施工时，要在上桥的底部开始提前设置，防止司机进入盲区。养护作业人员要佩戴反光背心，在自行车与机动车分道带上，如越过马路浇水，要设立警示装置，以免摔伤行人和自行车。近几年喷灌的快速发展，中央隔离带，水车浇水将逐渐被淘汰。取而代之的将是：滴灌、微喷来取代。既节约水又保证了车辆的安全。行道树的修剪易同行人和车辆发生矛盾。要设置警戒线，放置安全警示桩。(二) 行道树的修剪问题行道树主要以美化市容，改善城区的小气候、夏季降低温度、滞沉、遮荫为主要功能。行道树修剪需扩大树冠，优美了树形，调整纸条的伸展方向，调节营养物质的合理分配，抑制徒长等为目的，同时也是老树复壮，增加了保温遮荫的效果，防治病虫害的发生，增加通风透光主要手段之一。行道树的主要修剪时间一般在冬季。冬季修剪的方法主要有：截、疏、除蘖。行道树修剪是要设有专人维护现场，防止大枝砸伤行人和过往车辆。高压线附近作业要注意安全，必要时要请供电部门配合。行道树一般有典型的三叉、六股、十二枝的冠型。分布均匀，夹角的枝条作主枝，其余分期剥芽、或疏枝。冬季对主枝留40—80cm。剪口芽留在侧面，经三到五年反复修剪即可形成杯壮树冠。对树木的内膛枝和过密的枝条进行疏剪，达到通风透光，并有效地防止病虫害的发生。保留上树枝，方便修剪作业，也使树形美观。在日常的养护生产中，树木与高压线的距离、和路口的交通设施的配合直接关系到行人和车辆的安全。每年的春季都将配合供电、交通、通讯进行安全排查。对高压线15米范围内的高大树木进行修剪,同时得对妨碍司机视线的交通标志信号灯位置的树木进行修剪。修剪后要保证安全信号清楚显现,保护行人和车辆的安全。(三) 融雪剂问题对于融雪剂的危害, 特别是油松、侧柏等均怕盐水的侵害。不得不进行被盐水侵蚀后的土壤改良和换土。把盐水侵蚀后的土壤去掉30cm，更换土壤。不要为了图省事乱浇水、补苗。不可用灌水稀释土壤盐碱性的方法取代换土。几年来，部分城区道路采用挡盐板的方法，在很大程度上防止了融雪盐水对道路两侧现有植物的危害。多年管理常识我们可以认识到挡盐板的应用在冬季对行道树木有着非常理想的功效。实践表明，每年三月初、四月底道路两侧的苗木长势比未使用挡盐板道路的苗木生长更加旺盛，发芽期明显提前，并减少了干枝、枯叉。连翘等花灌木分蘖多、花期整齐一致。在正常防寒的基础上，没有发生冻害和死亡的现象。因此作为冬季防寒的一种措施，挡盐板可以在条件的道路两侧进行推广使用。 优美的城市环境，宜人的城市道路绿化是人对一个地区、一个城市的第一印象的重要组成部分，是人工艺术环境和自然生态相结合的再创造。养护管理好大面积的城市道路绿化环境，是我们每一个园林工作者的责任，但是面临的问题，需要我们在工作中不断的总结和摸索，寻找适合的措施和方法，因我工作时间较短，只是对一些常见的问题进行浅谈，希望我的观点对绿地养护起到一定的帮助作用。随着城市绿化的不断发展和新的问题不断出现，园林工作者要不断地去学习、去研究、去改进，形成新的理念和方法，我也不断的充实自己的理论和实践经验，尽自己最大的努力为城市绿化做出自己的贡献，维护和提升城市道路的景观效果。〔参考文献〕（1）杨庆绪等；济南市地方标准DB《园林绿化技术标准汇编》;济南市园林管理局（2）于国英、佟雁冰；《新农业》2006年11期；草坪的养护管理（3）崔红莲;《中国林副特产》; 2004年03期; 浅谈模纹的养护管理（4）金青蛾李淑阁; 《中国花卉报》; 2003年; 北方地区草坪的养护管理 作者简介：李家亮/1983年生/男/大专/2003年毕业于山东农业大学花卉专业/养护项目经理/现在第七届中国（济南）国际园林花卉博览会从事养护管理工作/该论文于2009年12月创作于济南国际园博园养护项目部

索结构在桥梁工程中的应用及基本防腐处理措施 摘要:研究目的:索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,其主要应用桥型范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,索的构造也相应分为缆索、拉索及吊索等多种类型,根据桥梁索结构所处的环境条件,相应对其提出了很高的防腐性能要求。研究结论:索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,为保证长期安全使用,对索结构的防腐应采取综合工程措施。目前对构成索结构的材料采取的基本防腐处理措施主要为热浸镀锌和环氧喷涂处理。关键词:桥梁工程;索结构应用;腐蚀特点;防腐措施;热浸镀锌;环氧喷涂随着我国桥梁建造水平的提高,在对桥梁与运输服务的综合效益、与周边环境相协调的景观要求、与结构使用寿命相一致的耐久性设计等方面都提出了更高的要求,悬索、斜拉等桥型结构的应用日趋普遍,对索结构的防腐处理提出了新的要求与课题。1索结构在桥梁等工程中的应用特点索结构在桥梁工程中得到了日益广泛的应用,根据索的应用部位、结构受力及变形特点,主要包括缆索、拉索及吊索等多种类型,索的材料主要由钢丝束、钢绞线、钢丝绳等柔性构件构成,同时部分有类似功能要求的构件也可采用圆钢等(如小跨度吊桥的吊杆等),索结构在桥梁工程中的主要应用桥型结构范围是悬索桥、斜拉桥、拱桥、系杆拱桥等,其中包括悬索桥的主缆索和吊索、斜拉桥的斜拉索、拱桥及系杆拱桥的吊索、水平拉索(明索)等,对于一些桥梁结构的特殊处理(包括施工过程中的临时受力需要)及旧桥加固等有时需采用体外索的处理形式,也属索结构在桥梁工程中的应用范围。另外,也有一些诸如预应力锚索等也在包括桥梁等很多工程中得到日益广泛的应用,特别在水电、高挡墙路基、桥梁以及其它各种加固工程等应用十分广泛,对保证工程安全、有效控制工程投资发挥了重要作用,尽管有些严格从结构特点上判断不属于索结构,但从防腐处理考虑则很多具有类似的技术要求。对不稳定的岩(土)体采用预应力锚索体系进行整体加固已成为目前基本选择和常规做法,工艺上也具备愈加成熟的特点,在道路工程设计施工中也常常面临高路基工程,从满足受力要求、节省工程量、节约占地需求、降低工程投资、改善外观效果等方面考虑,自立互锚(或半自立锚固)混凝土挡土墙也应用较多,山区地形条件更是如此,桥梁工程中也有较多应用工程实例,以切实保证结构安全及设计合理,如在万州长江二桥的锚碇结构设计中,根据工程地质条件,为保证结构安全及有效控制工程量,锚碇前端采用了预应力岩锚体系。目前,从桥梁跨度、桥型构造特点、结构美观、施工条件等各种因素综合考虑,索结构在桥梁工程中的应用前景十分广泛,包括永久工程及临时工程等,尤其是钢索的柔性结构特点对施工可以带来很大便利,而随着材料科学的不断发展,用于索结构的主要材料钢丝、钢绞线、钢丝绳等材料强度不断发展、规格系列越发齐全、防护水平显著提高,同时设计计算分析水平及施工操作水平也迅猛提高,以上各种条件变化为索结构在桥梁工程中日益广泛的应用创造了良好条件。根据腐蚀条件及长期使用经验,对包括桥梁用各类索结构的防腐处理引起工程界愈加高度的重视,成为衡量桥梁工程设计施工质量、保证结构耐久性关键控制因素之一,结合有关防腐处理研究部门及相关生产厂家的共同努力,其防腐处理的工艺及技术水平也有了很大提高,除对索结构的基本材料钢丝、钢绞线等本身外表面必须进行必要的防腐处理,通常采用热镀锌或环氧涂层防护等处理措施,还需对成型后的缆索或索股等采用其它防护处理措施,为切实保证其有效防护使用年限要求、提高整个工程的使用性能条件提供良好保证。对由平行钢丝或钢绞线构成的各种拉索、吊索等构造,其成型规格尺寸通常不是很大,一般外表面采用热挤PE进行防护,应在工厂进行专业化施工,同时PE材料也具备较好的现场修补条件,热挤PE有单层或双层构造,外层有多种色彩选择,可以满足防护及景观效果等多方面要求;悬索桥主缆在成桥后需对其采取综合防护处理,有较高技术要求;对于由钢丝绳构成的索结构通常可采用涂装或油脂防护;此外,对索结构的锚固与其它构造的衔接处理也高度重视,采取了一系列工艺改进措施。2桥梁索结构应用中存在的主要问题由于索结构基本为体外构造,暴露于大气环境之中,处于十分不利的腐蚀环境条件,因此,用于桥梁工程时必须充分考虑其很高的防腐性能要求,不仅包括索的自身防腐处理,对其与相关构造的衔接处理也需予以高度重视,且在很多情况下成防腐薄弱环节及影响结构安全的控制因素,必须采取有效措施切实保证其耐蚀性要求,为确保结构整体安全创造有利条件。在以往国内外桥梁工程设计施工中,尽管针对索的防护重要性有一定认识,通常也都采取了相应的防护处理措施,但由于受当时防护处理技术水平、认识水平及重视程度不够的制约影响,因而由于对索的防护处理不力、影响工程正常使用及需要进行返工处理的工程实例很多,而进行相应事故的处理投资费用很高,且费工费时,对正常交通一般也会造成很大影响,个别严重的还会造成工程报废,所造成的影响及损失更大,从结构特点及以往工程实例特点分析,其中斜拉桥出现的问题更多一些,由此造成了很大的直接及间接损失,拱桥的吊索也很容易发生类似问题。针对悬索桥结构而言,对其主缆的防护历来十分重视,通常除对材料本身进行必要的防护处理外,对成型后的缆索外表面通常还会采取一系列其它防护处理措施(结构封闭及涂装处理),使之缆索处于相对封闭状态,同时主缆的受力特点也决定了其受力条件较为均匀,应力幅度变化相对不大,两端连接锚头基本采用工艺成熟的热铸锚工艺,材料性能匹配较好,通常不会出现腐蚀局部薄弱环节,基于以上特点,悬索桥由于主缆防护处理不利出现重大工程事故的不多,因而就主缆防护存在一定的重视不够或认识不足之处,在较长一段时间就此方面的技术发展进步相对不大,但并不表明其缆索的的防护处理就不存在技术问题。由于大跨度悬索桥对主缆索进行了封闭处理,进行相应检查较为困难,有些问题不能及时发现和暴露出来,但近年来美国、日本等国家对以往修建的大跨度悬索桥主缆索进行的相关检查(拆除外表面涂装及缠丝后)中发现,其主缆钢丝的锈蚀现象较为严重和普遍,主要原因是虽然对钢丝自身及缆索外表面进行了相关的防护处理,但外表面防护处理仍难以完全避免外部水汽浸入,防护涂层的龟裂及索鞍、索夹等防水薄弱环节的存在是主要原因,而水汽一旦浸入则很难顺利排出,由此形成主缆内部湿度很大,严重恶化了其腐蚀环境,造成钢丝锈蚀,因而近年来除该改进缠丝材料构造及工艺、采取进一步的封闭措施外,还考虑采用必要的除湿设备,当然工程投资会有所增加,但考虑长期使用目的仍是必要的。我国进行现代意义的大跨度悬索桥建设时间不长,各桥梁工程对主缆也尚未进行相关检查,有些可能出现的问题也尚未暴露出来,但借鉴国外经验,对主缆防护采取各种加强措施仍是十分必要的。国内外桥梁工程由于对索的防护处理不利造成较大影响及损失的主要工程实例有:德国汉堡的Kohl-brand Estruary桥,由于斜拉索腐蚀严重,建成的第三年就更换了全部的斜拉索,耗资达6 000万美元,是原来斜拉索造价的4倍;委内瑞拉的Maracibo桥,建于1958~1960年间,受当时技术水平制约,其斜拉索没有进行镀锌处理,采用一般的涂漆防护,经过不断的风雨侵蚀,斜拉索锚头处的锚箱罩盖率先损坏,进而使得斜拉索与上锚箱的接口处发生锈蚀,且相当一部分锈蚀十分严重, 1979年发生个别斜拉索断裂,因此决定对全桥斜拉索进行更换,全部进行镀锌处理,并采用了含有铅质的酚醛树脂糊膏进行表面防护,且换索后拉索根数增加一倍;我国广州海印大桥于1988年年底建成, 1995年起陆续发生索股断裂及松断事故,调查表明产生的主要原因是管道压浆工艺未能保证拉索顶部灌注饱满,造成拉索直接与空气接触进而发生锈断,为防止事故的进一步发生,被迫进行全桥换索工程,耗资大量资金及时间; 2001年11月7日,宜宾南门大桥(拱桥)倒塌,事故调查发现拉索已经发生严重生锈;此外,国内外还有许多斜拉桥建成后陆续进行了局部换索或其它处理。美国在1903年建世界上第一座现代化长跨度悬索桥W illiamsburg桥,受当时技术水平和造价制约,没有对钢丝进行镀锌处理而采用一般防护,建成后仅7年就发现钢丝锈蚀断裂, 1922年对缆索补缠镀锌钢丝,但1934年又发现主缆内有水从锚碇处流出,虽陆续采取了多种处理方案,但都没有能够阻止锈蚀发展, 1992年开始被迫进行为期3年的主缆维护工作,耗资7 300万美元。3索结构的腐蚀特点索结构在桥梁工程的应用环境特点基本处于高空之中,主要的腐蚀环境是大气环境腐蚀,在高纬度地区,对悬索桥主缆索通常还要考虑到积雪对缆索的影响。目前构成桥梁索结构的材料基本为高强度钢丝或钢绞线组成,另外钢丝绳在悬索桥吊索中也有较多应用,而钢绞线或钢丝绳也是由不同直径的钢丝在工厂再加工而成,因此高强度钢丝是桥梁工程中索结构的最基本材料,属冷拨碳素钢,包括强度等各项技术指标不断取得提高,目前在不进行镀锌处理等条件下其标准强度多为1 860MPa,而2 000MPa及以上标准是今后的发展方向,且多采用低松弛系列,能够更好地适应工程实际需要,同时,在对钢丝进行镀锌处理过程中,钢丝表面会有一定损伤,因此镀锌钢丝(或钢丝绳)的抗拉强度等有所降低,目前相关标准中通常采用1 600~1 700MPa。由于钢丝的含碳量较高,通常在0. 75% ~0. 85%之间,因此塑性条件相对较差,在没有进行防护的条件下其抗腐蚀性很差,造成钢丝自身腐蚀的主要原因包括应力腐蚀及疲劳腐蚀:应力腐蚀是材料在一定环境中由于外加或本身残余的应力,加之腐蚀的作用,导致金属的早期破裂现象,金属的应力腐蚀破裂主要是对应力腐蚀较为敏感的合金上发生,纯金属很少产生,合金的化学成分、金相组织、热处理对合金的应力腐蚀破裂有很大影响,处于较高应力状态情况下,包括材料内部各种残余应力、组织应力、焊接应力或工作应力在内,且基本为拉应力影响,可以引起应力腐蚀破裂,防止应力腐蚀破裂的主要方法是消除或减少其应力状况,并且通过改变介质的腐蚀性(添加缓蚀剂),选用耐应力腐蚀破裂的金属材料,从而避免相关腐蚀的出现;疲劳腐蚀是钢铁在交变应力作用和腐蚀介质的共同作用下产生的一种腐蚀现象,同时也是在桥梁工程的索结构中发生较为普遍、概率较大的腐蚀现象,减少疲劳腐蚀的主要方法是选择适应相关腐蚀环境的抗腐蚀的材料,同时对材料表面进行镀锌、涂漆等方法减轻疲劳腐蚀的作用。桥梁工程设计施工过程中,针对索结构的应用,从保证其使用安全考虑通常都留有相对较大的安全系数,不同的索结构及材料类型对相应的安全系数有具体要求,尽管如此,各种索结构通常仍是在较高的应力状态下工作的,虽然对于工作疲劳应当没有影响,但是在高应力状态下,腐蚀介质和应力的相互发生作用,如果不进行合理有效的防护处理,其腐蚀是非常容易发生的,腐蚀发生将会大大影响钢丝的受力性能,同时从桥梁工程的构造特点考虑,索结构与其它构造的衔接部位通常也是最易受腐蚀的薄弱的地方,同时悬索桥的主缆索在锚碇范围是通过散索鞍后散开在锚室内进行锚固,而锚碇为地下结构,无论采用何种锚碇构造,锚室内的空气湿度通常都很大,对包括缆索及各种连接构件的防腐都十分不利,目前,在锚碇洞室内通常还需设置排水及除湿设备,以改善洞室内的腐蚀环境条件。1967年12月,美国西弗吉尼亚州和俄亥俄州之间的俄亥俄大桥突然倒塌,事故调查的结果就是因为应力腐蚀和腐蚀疲劳产生的裂缝所致。4钢丝的热浸镀锌处理热浸镀锌工艺在桥梁工程中得到了广泛应用,尤其是在各类索结构的防腐处理中应用更是极为普遍,是目前对钢丝防腐处理的常规工艺方法,对钢丝进行热浸镀锌可以有效防止或减小索结构在制造、运输、架设以及使用过程中的锈蚀,结合其它合理的防腐处理措施,切实保障其耐蚀要求,进而为整个工程的安全长期使用提供良好条件。热浸镀锌工艺已有较长的发展历程,用于钢丝防护主要是随着现代悬索桥的建设而得到发展并逐步扩大其应用范围,美国是世纪上建造现代悬索桥最早的国家,在20世纪30年代就开始在悬索桥上使用主缆及吊索系统用镀锌钢丝,比如世界闻名的金门大桥,而一些没有使用镀锌钢丝的桥梁多因应力腐蚀或腐蚀疲劳而不得不后期进行换索加固。热浸镀锌即是把钢铁浸入温度达440~465℃或者更高温度的熔化锌中进行处理的过程,铁基体与熔锌反应,形成铁-锌合金层覆盖在整个工件表面,镀锌表面有一定的韧性,可耐很大的摩擦及冲击,同时与基体有着良好的结合,钢丝热浸镀锌的基本工艺流程为:除油→水洗→酸洗→水冲洗→熔剂处理→烘干→热镀锌→后处理→收线→成品。热浸镀锌的镀层厚度通常在50~250μm,对于钢丝要求其锌层重量控制在300g/m2以上,同时对附着力按有关要求进行严格的检查控制,镀锌质量保证主要的控制因素包括表面基材处理效果、助熔方式、镀锌时间、引出方式、引出后的处理(锌层均匀性及表面效果)等。5环氧树脂涂层处理5. 1基本材料特点及应用条件环氧树脂是由环氧氯丙烷和双酚基丙烷在碱作用下缩聚而成的高聚物,含有极性高而不易水解的脂肪基和醚键,涂膜的耐化学性好,其结构是刚性的苯环和柔性的烃链交替排列,物理机械性能良好,同时其固化时体积收缩率低,可避免由于内应力的产生影响附着力,由于环氧树脂属热固性树脂,其固化后形成的三维交联的主体结构会导致其很少有分子键滑动,因而使用中需增加其韧性指标,通常可采用胺类固化剂,有机多元胺在常温条件下能与环氧树脂交联固化,所形成的涂膜具有良好的附着力及硬度指标,同时具有耐脂肪烃溶剂性、耐稀酸(碱)性和耐盐水性,防腐性能十分理想。当需要防护处理的金属结构等处于较为特殊的使用环境条件(如埋于地下土层当中等),根据其腐蚀特点及对防腐材料的性能特点要求,可针对配方作进一步改进以满足相关的使用要求。由于煤焦沥青含有环烃结构,如酚或塞酚之类具有很好的抗腐蚀细菌功能,同时具有很好的水下不渗透性,因此,在环氧树脂防腐体系里加入煤焦沥青可使其具有一般环氧树脂所不具有的特性,可以有效提高涂层在土壤中的抗水渗透性及抗细菌腐蚀性能等,其涂料配方由环氧树脂、溶剂、固化剂、填料等组成。根据实际使用环境条件的不同,钢铁等金属材料的腐蚀过程及腐蚀类型较为复杂多样,主要为化学腐蚀及电化学腐蚀等,为保证其使用耐久性及结构安全,必须进行防腐处理,对涂膜的基本质量要求包括涂膜厚度的合理选择、附着力、耐皂化性能、化学耐久性、耐冲击性等。采用环氧树脂涂层防护处理对工艺设备的要求很高,其应用于桥梁等工程的防护处理在美国、日本等国家发展起步较早,国内近年来也发展很快,由于需进行专业化生产的特点,已有部分生产厂家引进了必要的技术和设备,通过消化吸收具备了相应的生产能力。目前在桥梁等工程上应用最多的是环氧喷涂钢绞线(简称SC钢绞线),由于工艺处理复杂,技术要求高,因而其造价相对较高,但由于其优良的防腐性能条件和技术优势使之具备广阔的发展应用前景,主要应用于斜拉索、吊索、桥梁体外索加固、岩(土)体加固及一些地下工程等对防腐性能要求很高的工程,也可用于常规工程,用于桥梁等工程后防腐年限大幅度提高,结构安全更有保障,同时可以有效避免或减少后期损失,如斜拉桥曾较多地发生断索等工程事故需要进行更换处理,其换索施工不仅对正常交通造成很大影响,而且所需费用十分昂贵,各种损失巨大。5. 2SC钢绞线主要技术特点随着高强度预应力钢绞线在包括桥梁等许多工程中日趋广泛的应用,特别是根据各类索结构的构造形式、应用环境特征、腐蚀特点,同时考虑在保证工程整体寿命及结构安全方面的重要作用,对其防腐效果及耐久性提出了越来越高的要求,防腐处理技术的相应发展是其关键,为从根本上有效解决钢绞线的防腐耐久性问题,环氧树脂涂层预应力钢绞线(英文名称Sur-passCoa.t Strand,故简称SC钢绞线)技术得到了很快的发展及应用,从涂装操作特点考虑属粉末涂装法,常用的粉末涂装主要有流动浸渍法和静电喷涂法, SC钢绞线系采用高压静电喷涂法将环氧树脂粉末喷射于钢绞线各根钢丝上,然后加热熔融、固化、冷却,从而在组成钢绞线的各根钢丝外表面形成一层致密的环氧涂膜,为实现这一目标,喷涂前需将钢绞线各根钢丝暂时打散,喷涂后再将其复扭成型。以前对钢绞线的防腐处理通常采用镀锌钢绞线、外表面整体进行树脂填充及涂装环氧层、普通钢绞线外侧设热挤PE防护层等处理方法,而SC钢绞线则是对组成钢绞线的各根钢丝外表面都进行环氧涂膜处理,要求环氧涂膜层有良好的致密性及厚度均匀,因此称之为全涂装钢绞线。SC钢绞线系与其它防腐处理类型的钢绞线的主要区别是由于所用的防腐材料与工艺上的不同,从而造成其防腐效果及钢绞线机械性能方面的较大差异,一般钢丝或钢绞线经镀锌处理后,由于镀锌过程对钢丝表面不可避免地产生一定损伤,因而机械性能均有所下降,体现在设计中的影响主要是强度指标需要降低,另外,镀锌钢绞线表面锌层被刮伤后,刮伤处会产生阴极电化学反应,从而加快腐蚀的发生,其它防腐处理方式也存在一定的薄弱之处,包括防腐效果、物理特性变化、锚具要求、与混凝土的附着效果、对施工操作的影响等方面, SC钢绞线主要技术特点如下:5.2.1对构成钢绞线的各根钢丝都进行了充分的表面材质调整,各根钢丝一边旋转一边进行涂装处理,与其它涂装法比较,其膜层厚度较薄(平均120 ~180μm)且均匀,同时致密性好,耐磨性强,可靠性高,具有良好的耐离子渗透、耐化学品、耐电压、耐紫外线辐射、耐疲劳性能等基本特点,综合防腐效果十分理想,应用前景广阔。5.2.2与涂装前的普通钢绞线相比, SC钢绞线的强度及柔软性没有降低,同时,由于涂装处理时的温度不高,不会出现镀锌处理造成的强度损失较大的特点,其强度指标与不涂装钢绞线基本没有区别,松弛率也可保证,十分有利于设计施工控制。5.2.3普通钢绞线即使出厂不久,局部仍易产生锈蚀或浮锈,而在存放时间较长、保护措施不利条件下或由于施工养护等方面的原因,极易发生较为严重的腐蚀现象,甚至导致报废,而SC钢绞线在制造时需在打散情况下对各钢丝进行表面防腐处理,成型后不会出现防腐蚀薄弱部位,不会发生锈蚀现象,合理的操作可充分保证其涂膜质量。涂装处理后的SC钢绞线较原基材外径变化很小,目前所用的常规锚具、夹片仍可适用,无需另行采用专用锚具,有利于方便施工、合理控制投资。由于膜层厚度相对较薄, SC钢绞线的涂装材料用量较少,有条件作到价格更为合理,现场施工通常不会另行增加费用,目前主要在于出厂价格相对较高,其主要原因在于对设备、技术及操作工艺要求很高等方面因素,同时国内能够生产的厂家也有限,随着普及率的不断提高及各方面条件的不断改善,其价格也会相应降低。6结论(1)索结构由于其优异的材料性能特点,在桥梁等多种工程中得到广泛应用,同时,随着设计施工技术及材料工艺不断发展,其应用范围日益扩大,在工程建设中发挥着极为重要的作用,特别在大型工程建设中具有难以替代的作用。(2)为保证制造质量及精度要求,降低现场工作量及难度,进行工厂化生产制造是主要应用发展方向,应根据工程特点进行合理选择,包括合理的锚固连接构造。(3)根据材料自身及使用环境特点,为保证工程长期安全使用,避免或减少各种损失,对索结构的防腐必须高度重视,采取相应工程处理措施。(4)对索结构的防腐应采取综合工程措施,随着技术进步及认识程度的不断提高,在此方面已取得很大发展。除对索体材料自身进行必要的镀锌、环氧喷涂等措施外,对成型后的索体结构进行热挤PE及其它防护处理措施,可取得良好防腐效果。参考文献:[1]中华人民共和国交通部.公路悬索桥设计规范(报批稿)[S].[2]JTJ 027—96,公路斜拉桥设计规范(试行)[S].[3]GB/T 21073—2007,环氧涂层七丝预应力钢绞线[S].[4]唐清华,郑史雄.斜拉桥与悬索桥的防腐[ J].四川建筑, 2005(1): 125-126.