鋼橋(qiao)和混凝土(tu)橋(qiao)各占現代橋(qiao)梁(liang)(道路橋(qiao)、鐵(tie)道橋(qiao))的(de)一半。鋼橋(qiao)雖然在品質、重(zhong)量輕、施工(gong)性(xing)、對大跨度的(de)適(shi)用性(xing)、重(zhong)新修復的(de)難(nan)度、色彩及形狀的(de)美(mei)觀等許多方面有優越性(xing),可是其(qi)缺點是需(xu)要涂防蝕漆(qi)(qi),在維修管理上需(xu)要很(hen)多的(de)費用。大略估(gu)計每一次重(zhong)新涂漆(qi)(qi)所需(xu)費用占橋(qiao)梁(liang)上部工(gong)程建設費的(de)1/10。


 在1960年(nian)以前(昭(zhao)和30年(nian)代(dai)前期),日本的(de)橋梁或(huo)(huo)陸(lu)上(shang)結構物的(de)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi),是(shi)把油性防銹(xiu)涂(tu)料(liao)(普(pu)通鉛(qian)丹漆(qi)(qi)(qi))作為(wei)底漆(qi)(qi)(qi),把長油性醇酸(suan)樹(shu)脂(zhi)系(xi)涂(tu)料(liao)(普(pu)通長油性苯二酸(suan)樹(shu)脂(zhi)涂(tu)料(liao))作為(wei)中層漆(qi)(qi)(qi)、上(shang)層漆(qi)(qi)(qi),在現場使用動(dong)力工具(ju)除(chu)去銹(xiu)或(huo)(huo)氧化鐵皮(pi)后進行涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)。因為(wei)涂(tu)料(liao)落后而且基底處理非常不(bu)充(chong)分,在腐蝕性大的(de)工業地(di)(di)區、城市、海岸,每隔數年(nian)需(xu)要重新(xin)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)。1960~1965年(nian)(昭(zhao)和30年(nian)代(dai)后期),已將噴砂機(ji)或(huo)(huo)噴砂打光(guang)機(ji)用于基底處理,延長了(le)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)的(de)壽命,可是(shi)仍需(xu)要頻(pin)繁地(di)(di)重新(xin)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)。因此耐候(hou)鋼的(de)裸露使用不(bu)需(xu)要維(wei)修就非常具(ju)有吸引力。


 然而,當時耐用壽命是50年,為了維持橋梁的安全性而且不維修,需要進行慎重的研究,耐候鋼裸露使用的正規化需要相當長的時間。耐候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用應具有延長(chang)(chang)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)壽命的(de)(de)(de)效(xiao)果,或(huo)者確保漆(qi)(qi)(qi)層(ceng)(ceng)老化之后(hou)到重新涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)之前(qian)不出問題。總之,為(wei)了(le)能夠延長(chang)(chang)再涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)時間,耐候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用在較早以前(qian)已經開始了(le)。最早是于1963年(nian)(昭和(he)38年(nian))完(wan)成的(de)(de)(de)東(dong)海道新干線長(chang)(chang)良川橋梁(liang)。如果根據耐候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)需要量(liang)統計橋梁(liang)用的(de)(de)(de)數量(liang)時,在不分裸(luo)露使(shi)用或(huo)者銹(xiu)穩定(ding)化處理使(shi)用鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)1968~1974年(nian)(昭和(he)43~49年(nian)),每年(nian)使(shi)用量(liang)為(wei)4~6萬(wan)t(平均(jun)約5萬(wan)t)(參照(zhao)圖2-4),所(suo)以這期(qi)間的(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)日(ri)本國內使(shi)用量(liang)約為(wei)15萬(wan)噸(dun),其中1/3是涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)橋梁(liang)。


圖 3.jpg


 鋼鐵(tie)公(gong)司為了(le)(le)進行耐候鋼的(de)性(xing)能研究和商品示范,在公(gong)司工廠的(de)占地(di)內,建設了(le)(le)把涂漆部分和裸露部分分開使用的(de)實用橋(qiao)(qiao)梁(liang)(liang)。川崎制鐵(tie)所內的(de)知多2號(hao)橋(qiao)(qiao)[1967年(昭和42年)竣(jun)工,單純(chun)(chun)合成梁(liang)(liang)橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長57m]、NKK福(fu)山鐵(tie)所內的(de)第一座國橋(qiao)(qiao)[昭和44年竣(jun)工,單純(chun)(chun)I梁(liang)(liang)橋(qiao)(qiao)-連(lian)續I梁(liang)(liang)橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長472m]、新(xin)日鐵(tie)制鐵(tie)所內的(de)黑金橋(qiao)(qiao)[1973年(昭和48年)竣(jun)工、單純(chun)(chun)合成I梁(liang)(liang)橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長218m]就是典型的(de)例子。


 根據(ju)需(xu)要耐候(hou)鋼在橋梁(liang)上的(de)銹(xiu)穩定化處(chu)理使用和同(tong)種鋼的(de)裸露使用,分別于1972年(昭(zhao)和47年)、1977年(昭(zhao)和52年)相繼開始(shi)。表2-6 示出了最初約(yue)10年間的(de)訂(ding)貨業績。


表 6.jpg


 日本(ben)于1973年(昭(zhao)和(he)48年)遭受到第(di)一次石油危機,1975年以后(hou)(昭(zhao)和(he)50年代)進入經濟低增長(chang)時期。在這之前的高增長(chang)時期,日本(ben)的道(dao)路總延長(chang)度增長(chang)很(hen)快,與此同時道(dao)路橋的數量急(ji)劇(ju)增加。進入低增長(chang)時期之后(hou)其維(wei)持管理費、特別(bie)是(shi)補修涂(tu)漆(qi)和(he)再涂(tu)漆(qi)的費用(yong)成了很(hen)大(da)的負(fu)擔,耐候鋼的無涂(tu)漆(qi)使用(yong)又(you)重(zhong)新被(bei)評(ping)價(jia).這就是(shi)表2-6的橋梁(liang)訂貨(huo)業(ye)績中無涂(tu)漆(qi)件數或鋼重(zhong)量急(ji)劇(ju)增加的原因。


 反映這種情況的事實是于20世紀70年代(昭(zhao)和(he)50年代)前期在(zai)相關團(tuan)體內大力開展了無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)材應用(yong)方法的研究(jiu)(jiu)。這些團(tuan)體有土木學會(hui)(hui)鋼(gang)材規(gui)格(ge)專(zhuan)業委員會(hui)(hui)、日本鋼(gang)構(gou)造協(xie)會(hui)(hui)防銹防蝕專(zhuan)業委員會(hui)(hui)、日本橋梁(liang)建(jian)設協(xie)會(hui)(hui)耐候(hou)(hou)性橋梁(liang)委員會(hui)(hui)、北海(hai)道(dao)(dao)土木對耐候(hou)(hou)鋼(gang)不進行(xing)正規(gui)的涂(tu)漆(qi)(qi),在(zai)裸露狀態或(huo)者進行(xing)穩定化處理后用(yong)的場合,“無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)”這一術(shu)語(yu)已被廠家使(shi)(shi)用(yong),現在(zai)用(yong)該(gai)術(shu)語(yu)的人(ren)相當多。1983年(昭(zhao)和(he)58年)訂正的JISG3114的說(shuo)明(ming)中(zhong)也照樣使(shi)(shi)用(yong)。技術(shu)會(hui)(hui)鋼(gang)道(dao)(dao)路橋研究(jiu)(jiu)委員會(hui)(hui)、阪神高速道(dao)(dao)路公(gong)團(tuan)等(deng)(deng)。這些團(tuan)體專(zhuan)門詳細(xi)地研究(jiu)(jiu)了氣象條件和(he)無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)的適用(yong)性、對放(fang)置構(gou)件的腐蝕條件和(he)詳細(xi)結構(gou)的設計技巧、允許腐蝕率、疲勞、高強度螺栓及摩擦接合部的防蝕、焊接施工法、防止(zhi)銹對周圍污染的措(cuo)施、維修(xiu)管理方法等(deng)(deng)許多技術(shu)問題。


 作為(wei)重點詳細研(yan)究過(guo)的(de)(de)(de)(de)問題(ti)之一是(shi),在(zai)耐(nai)(nai)候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)很寬的(de)(de)(de)(de)規(gui)格成分范圍內(nei),合金元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)配人量與焊接(jie)性(xing)(xing)、耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)關系。提(ti)高(gao)對(dui)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)有效的(de)(de)(de)(de)Cu、Cr等(deng)元(yuan)(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)量當然可以(yi)增加(jia)耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing),對(dui)無(wu)涂(tu)漆使(shi)用有利(li),可是(shi)對(dui)焊接(jie)性(xing)(xing)不利(li).以(yi)前(qian)涂(tu)漆使(shi)用的(de)(de)(de)(de)鋼常(chang)常(chang)是(shi)把添(tian)加(jia)元(yuan)(yuan)素(su)(su)添(tian)加(jia)量控制在(zai)下限,然而不能無(wu)涂(tu)漆使(shi)用。耐(nai)(nai)候(hou)性(xing)(xing)和(he)焊接(jie)性(xing)(xing)二(er)者如何選擇,用戶之間曾經進行(xing)過(guo)激(ji)烈的(de)(de)(de)(de)討論。如果在(zai)高(gao)速發(fa)展的(de)(de)(de)(de)時代,也許已經停止了無(wu)涂(tu)漆使(shi)用,可是(shi)因為(wei)涂(tu)漆的(de)(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)管理費(fei)用很大,所(suo)以(yi)沒有那樣做。


 歸納(na)起來說:“應該(gai)大力推進無(wu)涂漆(qi)使用,為了充分(fen)(fen)發揮耐(nai)候(hou)性(xing)高成分(fen)(fen)系(xi)耐(nai)候(hou)鋼(gang)是(shi)不可缺(que)少的(de)(de)。高成分(fen)(fen)系(xi)耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)雖然在橋梁(liang)建設(she)上(shang)實(shi)績(ji)較少,可是(shi)已經(jing)基本(ben)改善了鋼(gang)材的(de)(de)焊(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing)。在海洋結構物(wu)上(shang),比耐(nai)候(hou)鋼(gang)更(geng)難焊(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)686MPa、784MPa級已經(jing)在日常作業上(shang)運用自如。因此(ci),如果能(neng)充分(fen)(fen)照顧到(dao)焊(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),制定焊(han)接(jie)(jie)(jie)條件并充分(fen)(fen)地進行作業管(guan)理(li),是(shi)可行的(de)(de)。”


與(yu)此相(xiang)關,訂貨(huo)規(gui)格不是JIS標準,在成(cheng)分(fen)(fen)范圍很寬(kuan)的(de)(de)(de)JIS標準的(de)(de)(de)范圍內為了確認高(gao)成(cheng)分(fen)(fen)系,還要根據無涂漆使用高(gao)成(cheng)分(fen)(fen)系的(de)(de)(de)各鋼(gang)材廠家的(de)(de)(de)商品名(ming),這一不正常的(de)(de)(de)狀態延(yan)續(xu)了一段時間。北海道(dao)土木技(ji)術委員會鋼(gang)道(dao)路(lu)橋研究委員會于1949年(昭(zhao)和(he)54年)4月制定的(de)(de)(de)“北海道(dao)鋼(gang)道(dao)路(lu)橋的(de)(de)(de)設(she)計及施工指南”中規(gui)定了耐候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)無涂漆使用,這個文件(jian)作為日本最(zui)初(chu)的(de)(de)(de)文件(jian)引起(qi)了注目,它把適合無涂漆使用成(cheng)分(fen)(fen)系的(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)命名(ming)為“特殊耐候(hou)鋼(gang)”加以區別。


 這(zhe)一(yi)問題于(yu)1983年(昭和58年)的(de)JIS G3114修改(gai)中,通過(guo)把(ba)該標(biao)準的(de)對(dui)象鋼細(xi)分為無涂漆用(yong)(W)和涂漆用(yong)(P)已(yi)經得到解決。在(zai)JIS中對(dui)這(zhe)一(yi)修改(gai)作了(le)如下(xia)的(de)說明。


 現行JIS G3114是匯總了(le)當(dang)時流(liu)通(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)同類鋼材(cai)的(de)(de)(de)鋼鐵廠家的(de)(de)(de)標準制定(ding)(ding)的(de)(de)(de),是對本鋼材(cai)主要特(te)性(xing)(xing)耐候(hou)性(xing)(xing)有貢獻的(de)(de)(de)元(yuan)素的(de)(de)(de)規定(ding)(ding)值及規定(ding)(ding)范圍(wei)比較寬松的(de)(de)(de)標準。本鋼材(cai)的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)方(fang)法(fa),有從(cong)焊(han)接性(xing)(xing)考慮犧(xi)牲(sheng)一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)耐候(hou)性(xing)(xing)涂漆使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)場合(he),也(ye)有作為(wei)原來(lai)的(de)(de)(de)耐候(hou)鋼材(cai)以(yi)裸態或者進行銹穩定(ding)(ding)化(hua)處(chu)理(li)后(hou)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)場合(he),按照(zhao)使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)實際情況(kuang),現在同時有兩(liang)種鋼在流(liu)通(tong)(tong)(tong)。因為(wei)這兩(liang)種鋼的(de)(de)(de)化(hua)學成分都在現行標準的(de)(de)(de)規定(ding)(ding)范圍(wei)內(nei),可能(neng)會在流(liu)通(tong)(tong)(tong)面上發生混亂,所以(yi)作出了(le)應按照(zhao)實際情況(kuang)對JIS G3114進行修(xiu)改的(de)(de)(de)結論。


 隨著(zhu)這一修改,用(yong)各公司的(de)(de)商品名(ming)進行訂貨的(de)(de)事(shi)幾乎(hu)沒有了(le)。JIS標準的(de)(de)修改起了(le)多大(da)作(zuo)用(yong)雖然還(huan)不清楚,可是(shi)從這時開始在(zai)橋(qiao)(qiao)梁上裸(luo)露使用(yong)的(de)(de)實際急(ji)劇增加(jia)。圖2-9示出了(le)按(an)年(nian)度裸(luo)露耐候鋼橋(qiao)(qiao)梁的(de)(de)訂貨件數和(he)重量的(de)(de)變遷(qian)。請注意不是(shi)按(an)累計(ji)而是(shi)按(an)年(nian)度統計(ji),并且(qie)在(zai)該統計(ji)中沒有包括H型鋼橋(qiao)(qiao)梁及穩定化處理的(de)(de)鋼橋(qiao)(qiao)。


圖 9.jpg


 正如從(cong)前面(mian)的(de)(de)表2-6所(suo)知道的(de)(de)那樣(yang),耐候鋼最初(chu)以銹穩定(ding)(ding)化處理(li)開(kai)始的(de)(de)無涂漆使(shi)(shi)(shi)用(yong),在(zai)5年(nian)(nian)后開(kai)始采用(yong)裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)之后的(de)(de)3年(nian)(nian)中(zhong)(zhong)遠比(bi)(bi)裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)量(liang)多,可是(shi)在(zai)1980年(nian)(nian)(昭(zhao)和55年(nian)(nian))裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)量(liang)突(tu)然增(zeng)加使(shi)(shi)(shi)二(er)者(zhe)的(de)(de)數(shu)量(liang)大致接近,現在(zai)其(qi)比(bi)(bi)率正在(zai)降低(di).如果裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)時(shi)的(de)(de)性能(neng)可靠(kao)的(de)(de)話,則是(shi)由于原來的(de)(de)經(jing)濟上的(de)(de)原因(yin)所(suo)致。北海道土木技術委員會的(de)(de)指南(前述)在(zai)1989年(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian))的(de)(de)訂(ding)正中(zhong)(zhong)只把(ba)裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)進行了規定(ding)(ding),并且在(zai)1991年(nian)(nian)(平成3年(nian)(nian))的(de)(de)道路橋示方書(shu)中(zhong)(zhong)也做了同樣(yang)的(de)(de)規定(ding)(ding)。


 但是(shi),銹穩定(ding)化處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)需(xu)要(yao)依然存在(zai),在(zai)1980年(nian)(昭和55年(nian))以前大概只有一(yi)個公司·推出了(le)銹穩定(ding)化處(chu)理(li)(li)(li)的(de)(de)新的(de)(de)處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)。傳(chuan)統(tong)的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)原則上(shang)是(shi)把拿到表面處(chu)理(li)(li)(li)工(gong)廠的(de)(de)構件進(jin)行(xing)處(chu)理(li)(li)(li)之(zhi)后(hou)搬運(yun)到現場的(de)(de)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa),而新方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)特征是(shi)能(neng)夠在(zai)構件加工(gong)工(gong)廠或(huo)現場和通(tong)常(chang)的(de)(de)橋梁涂漆(qi)一(yi)樣地進(jin)行(xing)處(chu)理(li)(li)(li)。包(bao)括傳(chuan)統(tong)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)在(zai)內,這些(xie)處(chu)理(li)(li)(li)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)除了(le)在(zai)一(yi)般橋梁上(shang)使(shi)用之(zhi)外(wai),也多用于小(xiao)型H型橋梁或(huo)橋梁以外(wai)的(de)(de)結構物。


 在耐候(hou)鋼裸(luo)露使用急劇增加的(de)(de)背景上(shang)存在著無需(xu)維修(xiu)這一社會(hui)經(jing)濟上(shang)的(de)(de)需(xu)求,加上(shang)由前(qian)述(shu)的(de)(de)各(ge)團體委員會(hui)所開展(zhan)的(de)(de)應用技術(shu)的(de)(de)討論,由橋(qiao)梁廠家所進行(xing)(xing)的(de)(de)應用技術(shu)、設計施工法的(de)(de)開發,以(yi)及如(ru)圖2-8所示(shi)的(de)(de)由于環(huan)境限(xian)制的(de)(de)成果,大氣中二氧化硫濃度(du)已降低,具備了使裸(luo)露使用更容易進行(xing)(xing)的(de)(de)各(ge)種有利的(de)(de)因素(su)。


1979年(昭(zhao)和(he)54年)9月(yue)(yue)21日至10月(yue)(yue)8日,以當時國(guo)鐵鐵道技(ji)術(shu)研究(jiu)所結構(gou)物研究(jiu)室阿部英彥。為團長的18人組成(cheng)(cheng)的美國(guo)、加拿大橋(qiao)(qiao)(qiao)梁技(ji)術(shu)調查團(《橋(qiao)(qiao)(qiao)梁和(he)基礎》雜志策劃,成(cheng)(cheng)員包括(kuo)鋼(gang)(gang)鐵公(gong)司(si)、橋(qiao)(qiao)(qiao)梁建設公(gong)司(si)及(ji)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁所有(you)者等(deng))赴北(bei)美考察了(le)耐候鋼(gang)(gang)材在無涂漆橋(qiao)(qiao)(qiao)梁上的實際使(shi)用(yong)情況,調查了(le)許(xu)多(duo)裸露(lu)使(shi)用(yong)的橋(qiao)(qiao)(qiao)梁,聽取了(le)鋼(gang)(gang)材廠家、高速道路(lu)局等(deng)方(fang)面的見(jian)解(jie),將其結果(guo)(guo)寫成(cheng)(cheng)報告書[71]發表。報告書總結了(le)耐候鋼(gang)(gang)在美國(guo)裸露(lu)使(shi)用(yong)基本成(cheng)(cheng)功的事實、需要注(zhu)意(yi)的幾(ji)個問題(ti)及(ji)一部分人的批評(ping)意(yi)見(jian)等(deng),這對日本耐候鋼(gang)(gang)的裸露(lu)使(shi)用(yong)曾經有(you)過促進效果(guo)(guo)。


最后(hou)的(de)(de)(de)(de)問題是環境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)(li)子對銹層穩(wen)定化的(de)(de)(de)(de)惡劣(lie)影(ying)響,即(ji)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)(li)子在大氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)濃度(du)或者在鋼(gang)表面上的(de)(de)(de)(de)附著量(liang)在什么(me)程度(du)以(yi)(yi)下,耐候鋼(gang)才(cai)可以(yi)(yi)裸露使用。當SO.的(de)(de)(de)(de)影(ying)響不(bu)是很大時,海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)影(ying)響就成(cheng)為(wei)了最大的(de)(de)(de)(de)問題。在以(yi)(yi)上所敘述(shu)的(de)(de)(de)(de)北海(hai)(hai)道(dao)土(tu)木技術會(hui)的(de)(de)(de)(de)指(zhi)南中(zhong)規定為(wei)“在離(li)海(hai)(hai)岸(an)200m的(de)(de)(de)(de)區(qu)域內因大氣(qi)中(zhong)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)影(ying)響腐蝕量(liang)大”,“推斷(duan)腐蝕減厚(hou)在兩面超過0.4mm以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)場合,應考(kao)慮對腐蝕減厚(hou)進行設計(ji)(ji)”的(de)(de)(de)(de)考(kao)慮方法,并(bing)且,在1981年(昭和56年)該會(hui)的(de)(de)(de)(de)“北海(hai)(hai)道(dao)耐候鋼(gang)材裸露使用的(de)(de)(de)(de)道(dao)路橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)(ji)及施工指(zhi)南”中(zhong),把離(li)海(hai)(hai)岸(an)2km以(yi)(yi)內的(de)(de)(de)(de)地區(qu)規定為(wei)由海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)(li)子引起(qi)的(de)(de)(de)(de)大氣(qi)腐蝕影(ying)響嚴重的(de)(de)(de)(de)環境。


另外(wai),U.S.Steel公司(si)以前也曾規(gui)定必須離開海岸(an)240~300m(800~1000ft)。


1981年(nian)(昭和56年(nian)),由于(yu)(yu)擔心在不適(shi)當地區耐候(hou)鋼(gang)無(wu)涂漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)會發生問(wen)題(ti),建設(she)省土木(mu)研究所和橋梁(liang)建設(she)協會及鋼(gang)材俱樂(le)部(bu)共同開始了“關于(yu)(yu)耐候(hou)鋼(gang)材在橋梁(liang)上(shang)適(shi)用(yong)性的共同研究”。其最大(da)的目的在于(yu)(yu)關注(zhu)從(cong)海上(shang)飛來(lai)鹽分(fen)的影響(xiang),從(cong)而(er)具體地確定無(wu)涂漆(qi)(qi)耐候(hou)鋼(gang)能夠適(shi)用(yong)的地區。


為(wei)此,把耐候(hou)鋼(gang)及碳(tan)素鋼(gang)的(de)試(shi)片安(an)裝在全國41個地方(fang)已(yi)有(you)的(de)道路橋上進行(xing)了9年的(de)暴曬試(shi)驗(yan)。考慮(lv)到對銹層的(de)穩定(ding)化最不利的(de)沒(mei)有(you)雨(yu)水洗(xi)凈效(xiao)果的(de)部位的(de)腐蝕狀態(tai)在實(shi)用上的(de)重要性,把試(shi)片垂直和水平(ping)安(an)裝在內梁部分。試(shi)驗(yan)環境包(bao)括海岸、工業、城(cheng)市(shi)、田園(yuan)和高山,并充分地進行(xing)了環境中的(de)氯離子、二氧化硫的(de)測定(ding)。


1987年(nian)(昭和62年(nian)),上述部(bu)門根(gen)據以前的(de)數(shu)據,作為中間報(bao)告編寫了“無(wu)涂漆(qi)耐候鋼橋梁(liang)(liang)的(de)設計、施(shi)工要領(ling)(草案)”。在該(gai)草案中,把(ba)受飛來鹽粒(li)子的(de)影響(xiang)大(da)、不適合耐候鋼材或無(wu)涂漆(qi)使(shi)用的(de)地區定為:(1)沖繩全(quan)域;(2)日本海沿(yan)(yan)岸以及面向(xiang)外洋的(de)其他(ta)沿(yan)(yan)岸。把(ba)50年(nian)后的(de)板(ban)(ban)厚減(jian)少(shao)量小于0.4mm定為基準(zhun),第3年(nian)的(de)板(ban)(ban)厚減(jian)少(shao)量超過(guo)0.2mm的(de)場合以及發生了銹層剝離的(de)場合,判定為不適合使(shi)用。該(gai)草案還對容易(yi)生成穩(wen)定銹層的(de)橋梁(liang)(liang)的(de)設計、結(jie)構細節、高強(qiang)度(du)螺栓、焊接(jie)材料等進(jin)行了闡述。


這項共(gong)同研究(jiu)的(de)(de)暴(bao)曬(shai)試驗(yan)(yan),在(zai)第9年試片回收及(ji)結束研究(jiu)后(hou),于1989年(平成(cheng)元年)的(de)(de)報告書中(zhong)(zhong)把設計、施(shi)工要領(草(cao)案)進行了重新規定,在(zai)該草(cao)案中(zhong)(zhong)明(ming)確地標(biao)明(ming)了無涂漆耐候鋼能(neng)夠適用的(de)(de)地區。判定基準(zhun)的(de)(de)基礎是(shi)用所(suo)規定的(de)(de)方法測(ce)定的(de)(de)飛來(lai)鹽粒子的(de)(de)量(liang),把它換算成(cheng)NaCl的(de)(de)氯離(li)子0.05mdd(mg/d㎡2/day)定為允許限。這個量(liang)是(shi)根據(ju)(ju)在(zai)日本41座橋的(de)(de)暴(bao)曬(shai)試驗(yan)(yan)中(zhong)(zhong)銹(xiu)層沒(mei)有(you)發生層狀剝離(li),并且根據(ju)(ju)9年的(de)(de)試驗(yan)(yan)結果推(tui)斷50年后(hou)的(de)(de)板厚(hou)減量(liang)不超(chao)過0.3mm而決定的(de)(de)。


可是,飛(fei)來(lai)鹽(yan)粒子量(liang)每年發生變化(hua),在測定(ding)時需要時間(jian)且相當(dang)麻(ma)煩,在表(biao)2-7上標(biao)出的(de)地(di)區(qu)(qu),規定(ding)為省略飛(fei)來(lai)鹽(yan)粒子量(liang)的(de)測定(ding)、可以無(wu)涂漆使(shi)用耐候鋼的(de)地(di)區(qu)(qu)。從北海道到北陸面向日本海的(de)所謂鹽(yan)害地(di)帶離(li)海岸線必(bi)須(xu)超(chao)過(guo)20km,然而在其(qi)他的(de)海岸因地(di)域而異(yi)可以離(li)開(kai)1~5km。


表 7.jpg


在(zai)上述的(de)(de)共同(tong)研究(jiu)中,除了全國41座(zuo)橋的(de)(de)暴(bao)曬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)以外,試(shi)(shi)(shi)驗(yan)還包括沿著信濃河進行的(de)(de)不同(tong)離岸距離所設置(zhi)的(de)(de)大型暴(bao)曬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)體(ti)(一種模型結(jie)構(gou)物)不同(tong)結(jie)構(gou)部(bu)位銹(xiu)層穩定(ding)化行為和氯離子濃度影響試(shi)(shi)(shi)驗(yan)、焊縫部(bu)位銹(xiu)穩定(ding)化狀況(kuang)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)、耐候性高強度螺栓(shuan)暴(bao)曬試(shi)(shi)(shi)驗(yan)等。


除(chu)了上述(shu)的(de)(de)(de)設計、施工要(yao)(yao)領(ling)(案)以(yi)外,在1991年(平成(cheng)3年)制訂了“無涂(tu)漆橋(qiao)梁的(de)(de)(de)檢修要(yao)(yao)領(ling)(案)”,給出(chu)了檢修項目(mu)、檢修頻度以(yi)及檢修結果(guo)記錄等。特別具體(ti)地(di)提出(chu)了用目(mu)視判(pan)(pan)斷層(ceng)狀(zhuang)剝離(li)銹(xiu)的(de)(de)(de)判(pan)(pan)定法(fa),也敘述(shu)了發現這類層(ceng)狀(zhuang)剝離(li)銹(xiu)時的(de)(de)(de)應對(dui)措施。并且,在其他的(de)(de)(de)報告書中,針(zhen)對(dui)盡可能減(jian)少泥(ni)與垃圾(ji)的(de)(de)(de)堆積、滯(zhi)水與結露(lu)、橋(qiao)面(mian)漏水與水路形(xing)成(cheng)等對(dui)銹(xiu)層(ceng)穩(wen)定化有(you)惡(e)劣影響因素的(de)(de)(de)各種結構的(de)(de)(de)優缺(que)點,歸納了已有(you)的(de)(de)(de)無涂(tu)漆耐(nai)候(hou)鋼橋(qiao)梁的(de)(de)(de)觀察(cha)結果(guo)。


經(jing)過(guo)以(yi)上過(guo)程,耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)橋梁上的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)增大(da)了(le)裸露使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)比率。將表2-6及表2-4的(de)(de)(de)數(shu)據加(jia)上其他情報或(huo)推(tui)測,把從(cong)1968年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和43年(nian)(nian)(nian))到(dao)(dao)(dao)最近(jin)的(de)(de)(de)裸露使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)、銹穩定(ding)(ding)化(hua)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)及涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)比率歷年(nian)(nian)(nian)來(lai)變化(hua)的(de)(de)(de)情況進行了(le)總結,并(bing)示于表2-8.日本國內(nei)橋梁用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)訂貨量(liang),在(zai)(zai)這(zhe)期間平均(jun)每年(nian)(nian)(nian)約(yue)45,000t(最大(da)約(yue)62,000t,最小約(yue)27,000t),雖(sui)然每年(nian)(nian)(nian)都有變動(dong)可是(shi)(shi)(shi)從(cong)長(chang)期來(lai)看變動(dong)很(hen)小,其中涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)1968年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和43年(nian)(nian)(nian))曾經(jing)是(shi)(shi)(shi)100%,到(dao)(dao)(dao)最近(jin)已逐漸減少到(dao)(dao)(dao)10%,無(wu)(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)卻明顯增加(jia),并(bing)且無(wu)(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)開始(shi)的(de)(de)(de)70年(nian)(nian)(nian)代前期(昭(zhao)(zhao)和40年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期)全部是(shi)(shi)(shi)銹穩定(ding)(ding)化(hua)處理(li)(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang),在(zai)(zai)70年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(昭(zhao)(zhao)和50年(nian)(nian)(nian)代前期)開始(shi)的(de)(de)(de)裸露使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)增加(jia)到(dao)(dao)(dao)80年(nian)(nian)(nian)代前期(昭(zhao)(zhao)和50年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期)的(de)(de)(de)同等程度,以(yi)后(hou)銹穩定(ding)(ding)化(hua)處理(li)(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)有減少的(de)(de)(de)傾向,相(xiang)反(fan)裸露使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)卻增加(jia)了(le)。現在(zai)(zai)以(yi)橋梁數(shu)為(wei)基數(shu),估(gu)計(ji)裸露使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)2/3、銹穩定(ding)(ding)化(hua)處理(li)(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)1/5、涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)1/10。


表 8.jpg


 如圖2-10所示,1980年(昭和55年)以后在(zai)橋(qiao)梁(liang)用鋼材上耐(nai)候鋼所占的(de)重量比(bi)在(zai)5%~7%之間(jian)變動,并且(qie),30m以上的(de)新設橋(qiao)梁(liang)中,以各種表(biao)面狀態使用耐(nai)候鋼的(de)橋(qiao)梁(liang)數(shu)在(zai)10%以上,最近接近20%。


圖 10.jpg


 在(zai)被視為是一國活(huo)力的(de)基礎,是維(wei)持發展經濟活(huo)動或豐富國民生(sheng)活(huo)不可(ke)(ke)缺少(shao)的(de)公共設施中,橋梁(liang)可(ke)(ke)以說(shuo)是公路或鐵路的(de)中樞,健(jian)全地進行維(wei)護極為重(zhong)要,決不能再踏“荒廢中的(de)美國”的(de)覆轍。


 日本(ben)的(de)(de)(de)公共設施主要是(shi)(shi)在高度成長時(shi)期(qi)以后(hou)建(jian)設的(de)(de)(de),比較新,沒(mei)(mei)有(you)太大的(de)(de)(de)老化問題,而且(qie)一(yi)直(zhi)在進(jin)行(xing)充分的(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)管理。可是(shi)(shi)進(jin)入回避(bi)3K(臟、累、危(wei)險)、高齡化的(de)(de)(de)時(shi)代,今(jin)后(hou)如何做到不維(wei)修(xiu)、健全地保持社會資本(ben)則成為問題。鋼橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)、管理中最關鍵(jian)的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)典型的(de)(de)(de)3K作業(ye),加(jia)上從前的(de)(de)(de)經濟問題,會出現(xian)(xian)勞動(dong)力嚴(yan)重(zhong)不足(zu)。根(gen)據測算(suan),如果把本(ben)四連絡(luo)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)、神戶-鳴門路線4橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)(竣工(gong)時(shi))以8年為周期(qi)進(jin)行(xing)換漆(qi)(qi)(qi),必須經常配(pei)備(bei)138~202名(ming)涂漆(qi)(qi)(qi)技術工(gong)人(基材調(diao)整(zheng)除(chu)外),只要橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)存在就必須繼續進(jin)行(xing)涂漆(qi)(qi)(qi),這樣做不是(shi)(shi)不可能而是(shi)(shi)不現(xian)(xian)實。因此(ci),本(ben)四連絡(luo)橋(qiao)(qiao)(qiao)(qiao)等采用了通過高級規格(ge)的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)(qi)(重(zhong)防(fang)蝕涂漆(qi)(qi)(qi))和頻繁的(de)(de)(de)局部補修(xiu),沒(mei)(mei)有(you)采用正式的(de)(de)(de)再涂漆(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)方針。


 這樣以來,最近(jin)的(de)(de)鋼(gang)橋(qiao)防蝕(shi)方向有(you)兩種情況:或(huo)者像在本四連絡(luo)橋(qiao)那樣位于海上腐蝕(shi)環境(jing)嚴(yan)酷而且不容易再(zai)涂(tu)(tu)漆(qi)的(de)(de)重要(yao)(yao)橋(qiao)梁上,進(jin)行重防蝕(shi)涂(tu)(tu)漆(qi)極力延長再(zai)涂(tu)(tu)漆(qi)間隔,或(huo)者在一(yi)般環境(jing)下為了(le)回避正式的(de)(de)再(zai)涂(tu)(tu)漆(qi),在能夠適用的(de)(de)地(di)區(qu)盡(jin)可(ke)能使用無(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)。擴大耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)無(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)使用,實(shi)現正規(gui)化的(de)(de)條件,經過上述過程可(ke)以說已(yi)經充分具備。可(ke)是(shi)裸(luo)露耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)目(mu)前的(de)(de)性(xing)能,使它在沿海地(di)區(qu)用于橋(qiao)梁建筑的(de)(de)使用仍受到(dao)限制。解釋清(qing)楚氯化物惡劣影響的(de)(de)本質,或(huo)者在確立其相(xiang)應(ying)對(dui)策等(deng)方面仍需要(yao)(yao)努力。耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)應(ying)用進(jin)一(yi)步發展的(de)(de)課題已(yi)詳(xiang)細地(di)歸納在腐蝕(shi)防蝕(shi)協會(hui)所設置的(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)技術(shu)分會(hui)的(de)(de)報告書[1994年(nian)(平成(cheng)6年(nian))]中。