[發明專利]一種纜索內銹蝕鋼絲剩余承載力檢測方法

有效

• 申請號: 201510047274.0
• 申請日: 2015-01-29
• 公開（公告）號: CN104713797B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 徐俊;趙洋;楊建喜;蔡舜堯;李佳;楊清梅
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及橋梁工程領域，尤其是涉及一種纜索內銹蝕鋼絲剩余承載力檢測方法。

背景技術

纜索的承載力是確保纜索支撐橋梁(斜拉橋、懸索橋、吊桿拱橋)安全的重要指標。由于纜索是由高強鋼絲包扎成束構成的，因此纜索的承載力在銹蝕環境中將逐漸降低，直至最終換索或發生斷索事故。為了最大限度地提高纜索的利用率，在發現纜索內鋼絲銹蝕后，需要對鋼絲的銹蝕程度進行評價，再推測銹蝕鋼絲的剩余承載力。最終實現對纜索承載力的評估，決定是否需要換索。

目前業界提出的測量鋼絲銹蝕程度的方法包括以下幾種：

1)基于漏磁原理的鋼絲銹蝕程度測量。其原理是磁場信號會隨著金屬截面改變而變化。漏磁法檢測適用于整個纜索的檢測。但檢測結果反映的是整個纜索截面上綜合的銹蝕程度。由于纜索內各部位鋼絲的銹蝕程度差異較大，且在纜索截面上鋼絲銹蝕程度的分布規律上缺乏有效模型進行描述，因此整個纜索的銹蝕程度無法推測截面內具體鋼絲的銹蝕程度。

如果需要用該法檢測單根鋼絲的銹蝕程度，必須將鋼絲分離出纜索以避免其他鋼絲對磁場的干擾。但這一點是在現場檢測時無法實現的。

2)基于超聲波的鋼絲銹蝕程度測量。其原理是超聲波在遇到連續介質(這里指金屬)中的缺陷后會形成反射回波。通過分析回波信號，就可確定鋼絲截面上的銹蝕程度。該方法的缺點在于超聲波是從鋼絲一端向另一端發射的，由于超聲發射器功率有限，因此超聲波探傷的有效范圍僅限于距離鋼絲端部1m范圍以內。而常見纜索長度通常大于10m，因此該方法不能滿足探傷需求。

3)直接采用測量工具(如游標卡尺)測量鋼絲的銹蝕程度。該方法的缺點在于由于鋼絲是成束的，各根鋼絲密貼在一起，且銹蝕鋼絲表面凹凸不平，因此直接測量難以實施，且測量結果誤差較高。

4)根據鋼絲銹蝕程度評定鋼絲銹蝕等級。目前有兩種分等方法，一種將鋼絲銹蝕程度分為四級，一種將鋼絲銹蝕分為八級。但兩種方法的分級都過于依靠檢測者的經驗，測量精度不高。

目前對于銹蝕鋼絲剩余承載力的確定有以下三種方法：

1)直接通過拉伸試驗確定銹蝕鋼絲的剩余承載力。該方法屬于破壞性試驗，無法滿足在用纜索檢測評估的需要；

2)通過對不同銹蝕等級鋼絲進行拉伸試驗，確定對應于各個等級鋼絲的均值和標準差。該方法由于銹蝕等級劃分較粗糙，因此承載力分析結果的精確度較低。

3)首先測定銹蝕鋼絲的最小直徑，然后通過拉伸試驗得到每根鋼絲的剩余承載力，最后根據剩余承載力和最小直徑回歸得到確定鋼絲剩余承載力的計算公式。該方法需要結合鋼絲銹蝕程度檢測方法3)中的測量工具來實施。一方面銹蝕程度檢測方法3)的檢測誤差較高，另一方面測量鋼絲最小直徑需要對鋼絲進行較細致的除銹，且要確定銹蝕最嚴重的位置，現場實施難度較高。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種高強鋼絲纜索內銹蝕鋼絲剩余承載力檢測方法，保證檢測精度高的同時降低了檢測難度，同時安全度高，適用于橋梁纜索的承載力檢測與評定。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種纜索內銹蝕鋼絲剩余承載力檢測方法，包括以下步驟：

步驟S1：采用物理除銹方法去除銹蝕鋼絲表面的銹層；

步驟S2：在銅絲銹蝕部位表面填涂膏狀物，并用定位片按壓膏狀物直至定位片抵住鋼絲非腐蝕部位表面，所述定位片凹面內壁上設有用于在膏狀物上壓出定位標記區域的凸痕，所述膏狀物具有柔軟易變形且在檢測周期內不易揮發失重的特征；

步驟S3：從鋼絲表面移開定位片，將定位標記區域外的膏狀物刮除；

步驟S4：通過間接測量方法獲得步驟S3后銅絲腐蝕部位標記區域內膏狀物的重量W；

步驟S5：通過式(1)計算銹蝕鋼絲的銹蝕程度r：

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