施工速度
由于消除了工廠和現(xiàn)場噴涂操作,因此總體施工持續(xù)時(shí)間減少。
外觀漂亮
耐候鋼橋梁的美觀經(jīng)常與令人愉悅的環(huán)境融為一體,并且隨著年份越來越美。
環(huán)境效益
避免了與油漆涂料中的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)排放相關(guān)的環(huán)境問題以及未來維護(hù)工作中的噴砂清理碎屑的處理。
安全利益
由于維護(hù)很少,與未來維護(hù)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)顯然最小化。 還避免了與初始涂裝有關(guān)的健康和安全問題。 這些問題與鋼箱梁的制造和維護(hù)特別相關(guān),為了最大限度地減少內(nèi)部通道要求(例如River Usk Crossing),耐候鋼越來越多地被采用。

River_Usk

Haydon_Bridge_Bypass
長期表現(xiàn)
耐候鋼鋼橋在英國有良好的記錄。 TRL的一項(xiàng)研究表明,過去20年建造的耐候鋼鋼橋通常表現(xiàn)良好。遇到問題時(shí),它們通常是特定原因引起的結(jié)果,例如橋面板接頭泄漏,而不是耐腐蝕性能不足而引起。
使用限制
耐候鋼適用于大多數(shù)地方。然而,與其他形式的結(jié)構(gòu)一樣,某些環(huán)境會導(dǎo)致耐久性問題。耐候鋼在極端環(huán)境中的性能不會令人滿意,在這種情況下應(yīng)避免使用。
海洋環(huán)境
暴露于高濃度的氯離子,源自海水飛濺、鹽霧或沿海空氣中鹽分,是有害的。鹽的吸濕性對“綠銹”產(chǎn)生不利影響,因?yàn)樗诮饘俦砻嫔媳3殖掷m(xù)潮濕的環(huán)境。一般而言,耐候鋼不應(yīng)用于沿海水域2公里范圍內(nèi)的橋梁,除非可以確定,按照BS EN ISO 9223,空氣中的氯化物含量不超過S2的鹽度分類(即cl<300mg / m2 /天)。
耐候鋼通常不應(yīng)在距離海水2公里范圍內(nèi)使用,該指導(dǎo)意見來自BISRA(英國鋼鐵研究協(xié)會)在20世紀(jì)80年代中期的研究。他們測量了英國各地許多地方距離海岸不同距離的空氣中氯化物含量,并發(fā)現(xiàn)空氣中的氯化物含量在距離海岸約2公里的一致距離處顯著減少。 CEGB(與輸電塔相關(guān))的實(shí)踐顯示了類似的結(jié)果。
但是,應(yīng)該注意的是,空氣中的氯化物含量(以及因此耐候鋼的適用性)取決于橋址的微氣候(即當(dāng)?shù)氐匦魏褪⑿酗L(fēng)向等),因此這個(gè)2km的數(shù)字不應(yīng)被視為固定限制,它僅僅是基于可用數(shù)據(jù)的指導(dǎo)。

A1_Wetherby
除冰鹽
在耐候鋼鋼橋上方和下方的道路上使用除冰鹽,可能在極端情況下導(dǎo)致問題。 這種情況包括:那些含鹽的徑流通過泄漏的伸縮縫直接流過鋼構(gòu)件的情況,以及來自寬橋下道路的鹽霧,其中產(chǎn)生了“隧道狀”條件。 在極端情況下,建議對薄弱部位進(jìn)行局部涂裝。 然而,對于大多數(shù)耐候鋼復(fù)合材料的通道(跨線)橋,鹽霧不太可能成為問題,即使在5.3米的標(biāo)準(zhǔn)凈空高度,現(xiàn)在也允許使用。 “隧道式”條件是指:狹窄下沉式路基及最小路肩寬度及垂直擋土墻,加之較寬的跨線橋及較小的橋下凈空和全高度橋臺,這兩者組合而產(chǎn)生的。 在城市/郊區(qū)分離立交時(shí)可能會遇到這種情況。 極端的幾何形狀導(dǎo)致道路鹽霧難以被氣流消散,并可導(dǎo)致橋梁上過多的鹽沉積。

Biggleswade_Bridge
連續(xù)潮濕/潮濕的條件
形成粘附的“綠銹”需要交替的濕/干循環(huán)。如果不能發(fā)生這種情況,由于連續(xù)潮濕或潮濕的條件,耐候鋼必須按類似于普通結(jié)構(gòu)鋼的腐蝕速率預(yù)期。例子包括耐候鋼鋼構(gòu)件淹沒在水中、埋在土壤中或被植被覆蓋、。如果在這種情況下使用耐候鋼,則應(yīng)涂漆,涂裝范圍應(yīng)延伸到水、土壤或植被的水平之上。
在水面上的橋面可能處于潮濕條件,尤其是它們特別寬或具有離開水面較低間隙。因此,建議在水上橋梁采用2.5m的最小水面凈空,以避免這種潮濕條件。
大氣污染
耐候鋼不應(yīng)用于存在高濃度腐蝕性化學(xué)品或工業(yè)煙霧(特別是SO2)的環(huán)境中。按照BS EN ISO 9223,污染等級高于P3(即SO2> 200mg / m2 /天)的環(huán)境將避免使用耐候鋼。然而,這是一個(gè)極端的水平,在目前大氣的工業(yè)污染限制下很少遇到。
過去曾對柴油煙霧對鐵路耐候鋼鋼橋的長期性能的影響表示關(guān)注。雖然柴油煙霧含有空氣中的硫化合物,但在一定范圍內(nèi),它們實(shí)際上通過與鋼中的合金元素反應(yīng)形成不溶性腐蝕產(chǎn)物具有有益效果。
塔塔鋼鐵研究項(xiàng)目的數(shù)據(jù)顯示,高度污染的工業(yè)(含硫)氣氛中耐候鋼的腐蝕速率平均為2微米/年,而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)鋼的腐蝕速率為50微米/年。在這些自然暴露試驗(yàn)中,工業(yè)環(huán)境相對極端,即靠近工業(yè)焦化廠。
相比之下,通過列車產(chǎn)生的橋下的小氣候不太可能產(chǎn)生類似的環(huán)境條件。當(dāng)機(jī)車直接在橋下靜止時(shí),可以預(yù)期污染水平增加,但是暴露的持續(xù)時(shí)間和鋼鐵制品上的硫化合物濃度不可能超過200mg / m2 /天的限制。此外,來自柴油廢氣的沉積物的輕微油性也可以作為水的屏障并減少鋼的腐蝕。

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板材
符合EN 10025-5 [1]的S355J0W,S355J2W,S355K2W耐候鋼板在英國很容易獲得,其尺寸與普通結(jié)構(gòu)鋼板相似。
截面形式
英國的耐候鋼軋制截面形式比普通結(jié)構(gòu)鋼部分難以即時(shí)獲得,對于少量數(shù)量尤其如此。安賽樂米塔爾(ArcelorMittal)確實(shí)提供了這樣的截面形式,但他們的Arcorox手冊中有一個(gè)關(guān)鍵句子 - “最低訂購數(shù)量需要達(dá)成協(xié)議”。因此,強(qiáng)烈建議設(shè)計(jì)人員在早期階段與制造商確認(rèn)所需的耐候鋼軋制截面的可用性。

Fabricated_bracing
耐候鋼中軋制型材可能缺乏,但對主梁的供應(yīng)沒有任何問題,因?yàn)樗鼈兛梢杂娩摪鍋碇圃欤词故瞧胀ǖ慕Y(jié)構(gòu)鋼,也很少使用軋制型鋼)。然而,角鋼、槽鋼和空心截面通常用于普通結(jié)構(gòu)鋼橋上的連接構(gòu)件,因此對于耐候鋼鋼橋,必須考慮替代方案。
可能的選擇是:
1. 使用未上漆的普通鋼材進(jìn)行臨時(shí)支撐,之后將其移除
2. 使用留在原位的經(jīng)過涂裝的普通鋼支撐
3. 在梁高范圍內(nèi)使用平板支撐
4. 由耐候鋼板制造角鋼和槽鋼
不幸的是,這些選項(xiàng)都不是理想選擇。第一種選擇在施工過程中引入了額外的危險(xiǎn),通常應(yīng)避免。第二個(gè)選項(xiàng)增加了維護(hù)要求(還有其他危險(xiǎn))。第三種選擇會妨礙永久模板和鋼筋的放置,并且會增加所需的梁板高度。由于制造不對稱截面的困難,第四種選擇比使用軋制部分更昂貴(比使用軋制部分)。因此,目前關(guān)于這個(gè)問題的行業(yè)建議如下:
雙主梁橋
這種橋的性質(zhì)決定它們只需要在中間支撐處進(jìn)行支撐。 有時(shí)使用長度較短、軋制截面的“角支撐”,但最經(jīng)濟(jì)的解決方案是使用自行加工的、高度較大的 “I”梁。
多主梁橋
避免使用“X”或“K”支撐,并采用“H”形結(jié)構(gòu)的“I”梁作為剛性橫梁。 然而,對于深梁,可能需要制造角鋼或槽鋼來形成三角形支撐系統(tǒng)。 在這種情況下,這些可以高價(jià)制造。 鋼結(jié)構(gòu)承包商往往擁有豐富的知識和經(jīng)驗(yàn),并樂于協(xié)助設(shè)計(jì)開發(fā)。 建議與鋼結(jié)構(gòu)承包商盡早討論,以便為特定項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的耐候鋼橋解決方案。

Bracing
高強(qiáng)螺栓
用于橋梁施工的耐候級別預(yù)應(yīng)力螺栓通常在英國可用(僅限M24尺寸),但通常情況下它們是從北美進(jìn)口的(以英制尺寸,即1英寸)。因此,推薦的方法是設(shè)計(jì)采用M24螺栓的連接,但使用也適合1英尺螺栓的螺栓間距(即符合最小間距要求),因?yàn)檫@將最大化鋼結(jié)構(gòu)承包商可用的采購選擇,即它們可以用1英寸螺栓代替M24(如果需要),不會對連接的布局或設(shè)計(jì)產(chǎn)生不利影響。
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