鋼橋(qiao)和混(hun)凝土橋(qiao)各占(zhan)現代橋(qiao)梁(道路橋(qiao)、鐵道橋(qiao))的(de)一(yi)半。鋼橋(qiao)雖然在(zai)品質、重量(liang)輕、施工性、對大(da)(da)跨度的(de)適用性、重新修(xiu)復的(de)難(nan)度、色彩(cai)及形狀(zhuang)的(de)美(mei)觀等(deng)許(xu)多方(fang)面有優越性,可是(shi)其缺點(dian)是(shi)需(xu)要涂防蝕漆,在(zai)維修(xiu)管理(li)上需(xu)要很多的(de)費用。大(da)(da)略估計每一(yi)次重新涂漆所需(xu)費用占(zhan)橋(qiao)梁上部工程(cheng)建(jian)設(she)費的(de)1/10。


 在(zai)1960年(nian)以前(昭和(he)30年(nian)代前期(qi)(qi)),日(ri)本的(de)(de)橋梁或(huo)陸上結構物(wu)的(de)(de)涂(tu)(tu)漆,是把油性(xing)防銹(xiu)涂(tu)(tu)料(普通(tong)鉛(qian)丹漆)作為(wei)底漆,把長油性(xing)醇酸樹脂系(xi)涂(tu)(tu)料(普通(tong)長油性(xing)苯(ben)二酸樹脂涂(tu)(tu)料)作為(wei)中層(ceng)漆、上層(ceng)漆,在(zai)現場使(shi)用(yong)動力(li)工(gong)具(ju)除去銹(xiu)或(huo)氧化鐵皮后(hou)進行涂(tu)(tu)漆。因(yin)為(wei)涂(tu)(tu)料落后(hou)而且(qie)基底處(chu)理非常不(bu)充分,在(zai)腐蝕性(xing)大的(de)(de)工(gong)業地區(qu)、城市、海岸,每隔(ge)數年(nian)需要(yao)重新涂(tu)(tu)漆。1960~1965年(nian)(昭和(he)30年(nian)代后(hou)期(qi)(qi)),已將噴砂(sha)機(ji)或(huo)噴砂(sha)打光機(ji)用(yong)于基底處(chu)理,延長了(le)涂(tu)(tu)漆的(de)(de)壽命,可是仍需要(yao)頻繁地重新涂(tu)(tu)漆。因(yin)此耐(nai)候鋼的(de)(de)裸(luo)露使(shi)用(yong)不(bu)需要(yao)維修(xiu)就非常具(ju)有吸引力(li)。


 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)(hou)鋼(gang)的涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)應具有延長涂漆(qi)(qi)(qi)層(ceng)壽命的效(xiao)果,或者(zhe)確保漆(qi)(qi)(qi)層(ceng)老化之后(hou)到重新涂漆(qi)(qi)(qi)之前(qian)不(bu)出問(wen)題。總之,為了能夠延長再涂漆(qi)(qi)(qi)時間,耐候(hou)(hou)鋼(gang)的涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)在較早以前(qian)已經開始了。最(zui)早是于1963年(nian)(昭和38年(nian))完成的東(dong)海道(dao)新干線長良川橋梁(liang)(liang)。如果根(gen)據耐候(hou)(hou)鋼(gang)的需要(yao)量(liang)統計(ji)橋梁(liang)(liang)用(yong)的數(shu)量(liang)時,在不(bu)分裸露使(shi)(shi)用(yong)或者(zhe)銹穩(wen)定化處(chu)理(li)使(shi)(shi)用(yong)鋼(gang)的1968~1974年(nian)(昭和43~49年(nian)),每年(nian)使(shi)(shi)用(yong)量(liang)為4~6萬(wan)(wan)t(平均約5萬(wan)(wan)t)(參照圖2-4),所(suo)以這期間的耐候(hou)(hou)鋼(gang)日本國(guo)內(nei)使(shi)(shi)用(yong)量(liang)約為15萬(wan)(wan)噸,其中(zhong)1/3是涂漆(qi)(qi)(qi)橋梁(liang)(liang)。


圖 3.jpg


 鋼(gang)鐵(tie)(tie)公司為了進行耐候(hou)鋼(gang)的(de)(de)性能研究和(he)商(shang)品(pin)示范(fan),在公司工廠(chang)的(de)(de)占地(di)內(nei),建設(she)了把涂漆部分(fen)和(he)裸露部分(fen)分(fen)開使用(yong)(yong)的(de)(de)實用(yong)(yong)橋(qiao)梁(liang)。川崎制(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)內(nei)的(de)(de)知多2號橋(qiao)[1967年(昭和(he)42年)竣工,單(dan)純合成梁(liang)橋(qiao),橋(qiao)長57m]、NKK福山鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)內(nei)的(de)(de)第(di)一(yi)座國橋(qiao)[昭和(he)44年竣工,單(dan)純I梁(liang)橋(qiao)-連(lian)續I梁(liang)橋(qiao),橋(qiao)長472m]、新日鐵(tie)(tie)制(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)(suo)內(nei)的(de)(de)黑金(jin)橋(qiao)[1973年(昭和(he)48年)竣工、單(dan)純合成I梁(liang)橋(qiao),橋(qiao)長218m]就是(shi)典型的(de)(de)例子。


 根據需(xu)要耐(nai)候鋼在橋(qiao)梁上的(de)銹穩(wen)定化處理使(shi)用和同(tong)種鋼的(de)裸露使(shi)用,分別于1972年(昭和47年)、1977年(昭和52年)相繼(ji)開始。表2-6 示(shi)出了最初約10年間的(de)訂貨(huo)業績。


表 6.jpg


 日本于1973年(昭和48年)遭受到第一次石油危機(ji),1975年以后(hou)(昭和50年代)進入經濟低增(zeng)長時期。在(zai)這之前的(de)(de)高增(zeng)長時期,日本的(de)(de)道(dao)(dao)路總(zong)延長度增(zeng)長很快,與此同時道(dao)(dao)路橋的(de)(de)數(shu)量急劇增(zeng)加。進入低增(zeng)長時期之后(hou)其維持管(guan)理(li)費、特(te)別是補修涂(tu)漆(qi)和再涂(tu)漆(qi)的(de)(de)費用成(cheng)了很大的(de)(de)負擔,耐候鋼的(de)(de)無涂(tu)漆(qi)使用又重新被評價(jia).這就是表2-6的(de)(de)橋梁訂(ding)貨業績中無涂(tu)漆(qi)件數(shu)或鋼重量急劇增(zeng)加的(de)(de)原(yuan)因。


 反映這種情況(kuang)的(de)事(shi)實是(shi)于(yu)20世紀(ji)70年代(昭和50年代)前期在(zai)相關(guan)團(tuan)體內大力開展了無(wu)涂漆耐(nai)候鋼(gang)材(cai)應用(yong)(yong)方(fang)法(fa)(fa)的(de)研究。這些(xie)(xie)團(tuan)體有土木學會鋼(gang)材(cai)規格專(zhuan)業委(wei)(wei)員會、日本鋼(gang)構造(zao)協(xie)會防(fang)銹防(fang)蝕(shi)專(zhuan)業委(wei)(wei)員會、日本橋(qiao)梁建設協(xie)會耐(nai)候性(xing)橋(qiao)梁委(wei)(wei)員會、北海道(dao)土木對耐(nai)候鋼(gang)不進(jin)(jin)行正規的(de)涂漆,在(zai)裸露狀(zhuang)態或者進(jin)(jin)行穩定(ding)化(hua)處理后用(yong)(yong)的(de)場合,“無(wu)涂漆使(shi)(shi)用(yong)(yong)”這一術語已被廠家(jia)使(shi)(shi)用(yong)(yong),現在(zai)用(yong)(yong)該術語的(de)人相當多。1983年(昭和58年)訂正的(de)JISG3114的(de)說明中也照樣(yang)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。技術會鋼(gang)道(dao)路(lu)橋(qiao)研究委(wei)(wei)員會、阪神高速道(dao)路(lu)公團(tuan)等。這些(xie)(xie)團(tuan)體專(zhuan)門(men)詳細(xi)地(di)研究了氣象(xiang)條件(jian)和無(wu)涂漆使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)適(shi)用(yong)(yong)性(xing)、對放置(zhi)構件(jian)的(de)腐蝕(shi)條件(jian)和詳細(xi)結(jie)構的(de)設計技巧、允許(xu)腐蝕(shi)率、疲勞、高強度螺栓及摩擦接(jie)合部的(de)防(fang)蝕(shi)、焊(han)接(jie)施工法(fa)(fa)、防(fang)止銹對周圍污染的(de)措施、維(wei)修管理方(fang)法(fa)(fa)等許(xu)多技術問題(ti)。


 作為重點詳細研究(jiu)過(guo)的(de)(de)問題之一是(shi)(shi)(shi),在耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)很寬的(de)(de)規格成分(fen)范圍內(nei),合(he)金元素的(de)(de)配人量(liang)與焊(han)接性(xing)、耐(nai)候(hou)性(xing)的(de)(de)關系(xi)。提(ti)高(gao)對(dui)耐(nai)候(hou)性(xing)有效的(de)(de)Cu、Cr等元素的(de)(de)添加(jia)量(liang)當然(ran)可(ke)以(yi)增加(jia)耐(nai)候(hou)性(xing),對(dui)無(wu)涂漆(qi)使(shi)用(yong)有利(li),可(ke)是(shi)(shi)(shi)對(dui)焊(han)接性(xing)不(bu)利(li).以(yi)前涂漆(qi)使(shi)用(yong)的(de)(de)鋼常(chang)常(chang)是(shi)(shi)(shi)把添加(jia)元素添加(jia)量(liang)控制(zhi)在下限,然(ran)而不(bu)能(neng)無(wu)涂漆(qi)使(shi)用(yong)。耐(nai)候(hou)性(xing)和焊(han)接性(xing)二者如何選擇,用(yong)戶之間曾經進行過(guo)激烈的(de)(de)討論。如果在高(gao)速(su)發展的(de)(de)時代,也許已經停止(zhi)了(le)無(wu)涂漆(qi)使(shi)用(yong),可(ke)是(shi)(shi)(shi)因為涂漆(qi)的(de)(de)維修(xiu)管(guan)理費用(yong)很大(da),所以(yi)沒(mei)有那(nei)樣做。


 歸納起來說:“應該大力推進(jin)無涂漆使用(yong),為了充(chong)分發揮耐候(hou)性(xing)高成(cheng)分系耐候(hou)鋼是(shi)不(bu)可(ke)缺(que)少(shao)的(de)(de)(de)。高成(cheng)分系耐候(hou)鋼的(de)(de)(de)焊(han)接雖然在橋(qiao)梁建設(she)上實績較少(shao),可(ke)是(shi)已經基本改善了鋼材的(de)(de)(de)焊(han)接性(xing)。在海洋(yang)結構物(wu)上,比耐候(hou)鋼更難(nan)焊(han)接的(de)(de)(de)686MPa、784MPa級(ji)已經在日常(chang)作(zuo)業(ye)上運用(yong)自如(ru)。因此,如(ru)果能充(chong)分照顧到焊(han)接性(xing),制定(ding)焊(han)接條件并充(chong)分地進(jin)行作(zuo)業(ye)管理,是(shi)可(ke)行的(de)(de)(de)。”


與此相(xiang)關,訂貨規格不是JIS標準,在成分范(fan)(fan)圍(wei)(wei)很(hen)寬的JIS標準的范(fan)(fan)圍(wei)(wei)內為(wei)了確認高成分系(xi),還要根據(ju)無涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)使用高成分系(xi)的各鋼(gang)材廠家的商品名,這一不正常(chang)的狀(zhuang)態延(yan)續(xu)了一段時(shi)間。北海道土木(mu)技術(shu)委員(yuan)(yuan)會鋼(gang)道路(lu)橋(qiao)研究委員(yuan)(yuan)會于(yu)1949年(昭和54年)4月制定的“北海道鋼(gang)道路(lu)橋(qiao)的設計(ji)及施(shi)工指(zhi)南”中規定了耐候(hou)鋼(gang)的無涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)使用,這個文(wen)件(jian)作為(wei)日本最初的文(wen)件(jian)引起(qi)了注目,它把適合無涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)使用成分系(xi)的耐候(hou)鋼(gang)命(ming)名為(wei)“特(te)殊耐候(hou)鋼(gang)”加(jia)以區別(bie)。


 這(zhe)(zhe)一問(wen)題于1983年(nian)(昭和58年(nian))的(de)JIS G3114修改中(zhong),通過(guo)把該標準的(de)對象鋼細分為無(wu)涂漆(qi)(qi)用(W)和涂漆(qi)(qi)用(P)已經得到解決(jue)。在JIS中(zhong)對這(zhe)(zhe)一修改作了(le)如下的(de)說明。


 現(xian)行(xing)JIS G3114是匯(hui)總了當(dang)時流(liu)通(tong)(tong)的(de)(de)(de)同(tong)類鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)鋼(gang)鐵(tie)廠(chang)家的(de)(de)(de)標(biao)準制定(ding)(ding)的(de)(de)(de),是對本鋼(gang)材(cai)主要特性耐候性有貢獻(xian)的(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)規定(ding)(ding)值及規定(ding)(ding)范圍(wei)比(bi)較(jiao)寬松(song)的(de)(de)(de)標(biao)準。本鋼(gang)材(cai)的(de)(de)(de)使用方(fang)法,有從焊接性考(kao)慮犧牲(sheng)一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)耐候性涂漆使用的(de)(de)(de)場合(he),也有作為原(yuan)來的(de)(de)(de)耐候鋼(gang)材(cai)以裸態或(huo)者進(jin)行(xing)銹穩定(ding)(ding)化處理后使用的(de)(de)(de)場合(he),按照(zhao)使用的(de)(de)(de)實(shi)(shi)際(ji)情(qing)況(kuang),現(xian)在(zai)同(tong)時有兩種(zhong)鋼(gang)在(zai)流(liu)通(tong)(tong)。因為這兩種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)(de)化學成(cheng)分都在(zai)現(xian)行(xing)標(biao)準的(de)(de)(de)規定(ding)(ding)范圍(wei)內,可能會在(zai)流(liu)通(tong)(tong)面上發生混亂,所(suo)以作出了應(ying)按照(zhao)實(shi)(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)對JIS G3114進(jin)行(xing)修(xiu)改的(de)(de)(de)結(jie)論。


 隨著這一(yi)修(xiu)改,用(yong)各(ge)公司的(de)商品(pin)名進行訂貨的(de)事幾乎沒有(you)了(le)。JIS標(biao)準的(de)修(xiu)改起了(le)多大(da)作用(yong)雖然還不清(qing)楚,可是從這時開始在(zai)橋(qiao)梁上裸露(lu)使用(yong)的(de)實際急劇增(zeng)加。圖2-9示出了(le)按(an)年度裸露(lu)耐候鋼橋(qiao)梁的(de)訂貨件數(shu)和重量的(de)變(bian)遷(qian)。請注意不是按(an)累(lei)計(ji)而是按(an)年度統(tong)計(ji),并且在(zai)該(gai)統(tong)計(ji)中沒有(you)包(bao)括H型鋼橋(qiao)梁及穩定化處(chu)理的(de)鋼橋(qiao)。


圖 9.jpg


 正(zheng)如(ru)從(cong)前(qian)面的(de)(de)表2-6所(suo)知道的(de)(de)那(nei)樣,耐(nai)候鋼(gang)最初以銹穩定(ding)化處理開始的(de)(de)無涂(tu)漆使(shi)(shi)用(yong)(yong),在(zai)5年后開始采用(yong)(yong)裸露(lu)(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)之后的(de)(de)3年中(zhong)遠比(bi)裸露(lu)(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)量(liang)多,可是在(zai)1980年(昭和(he)55年)裸露(lu)(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)量(liang)突然(ran)增(zeng)加(jia)使(shi)(shi)二者的(de)(de)數量(liang)大致接近(jin),現在(zai)其比(bi)率正(zheng)在(zai)降低.如(ru)果裸露(lu)(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)時的(de)(de)性能可靠的(de)(de)話,則是由(you)于原來的(de)(de)經濟上的(de)(de)原因所(suo)致。北(bei)海道土(tu)木技(ji)術(shu)委員會的(de)(de)指南(nan)(前(qian)述(shu))在(zai)1989年(平成(cheng)元(yuan)年)的(de)(de)訂(ding)正(zheng)中(zhong)只把裸露(lu)(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)進行了(le)規定(ding),并且(qie)在(zai)1991年(平成(cheng)3年)的(de)(de)道路(lu)橋示方書中(zhong)也做了(le)同樣的(de)(de)規定(ding)。


 但是,銹穩(wen)定(ding)化處(chu)理(li)的(de)需要(yao)依然存在,在1980年(昭和55年)以(yi)前(qian)大概只有(you)一個公司·推出了(le)銹穩(wen)定(ding)化處(chu)理(li)的(de)新的(de)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)。傳統(tong)的(de)方(fang)法(fa)原則上是把拿到(dao)表(biao)面處(chu)理(li)工廠的(de)構(gou)件進行處(chu)理(li)之(zhi)后(hou)搬運到(dao)現場的(de)方(fang)法(fa),而新方(fang)法(fa)的(de)特(te)征是能夠(gou)在構(gou)件加工工廠或現場和通常的(de)橋梁(liang)涂(tu)漆一樣地進行處(chu)理(li)。包括傳統(tong)方(fang)法(fa)在內,這(zhe)些(xie)處(chu)理(li)方(fang)法(fa)除(chu)了(le)在一般橋梁(liang)上使用之(zhi)外(wai),也多用于小型H型橋梁(liang)或橋梁(liang)以(yi)外(wai)的(de)結構(gou)物。


 在(zai)耐(nai)候鋼(gang)裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)急劇(ju)增加的(de)(de)(de)(de)背景上存(cun)在(zai)著無需維修這一(yi)社會經(jing)濟上的(de)(de)(de)(de)需求,加上由(you)前述的(de)(de)(de)(de)各(ge)團(tuan)體委員會所開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)技術的(de)(de)(de)(de)討(tao)論,由(you)橋梁(liang)廠家所進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)技術、設計施工法的(de)(de)(de)(de)開發,以及如圖2-8所示的(de)(de)(de)(de)由(you)于環境限制的(de)(de)(de)(de)成果,大(da)氣中二(er)氧化硫濃度(du)已降低,具備了使(shi)裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)更容(rong)易進(jin)行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)有(you)利的(de)(de)(de)(de)因素。


1979年(昭和(he)54年)9月(yue)21日(ri)至10月(yue)8日(ri),以當時國(guo)鐵(tie)鐵(tie)道技術研究(jiu)所(suo)結(jie)構物研究(jiu)室阿部英彥。為(wei)團(tuan)長的(de)18人組成的(de)美國(guo)、加(jia)拿大橋梁技術調(diao)查團(tuan)(《橋梁和(he)基(ji)礎》雜志策(ce)劃(hua),成員包括鋼鐵(tie)公司(si)、橋梁建設(she)公司(si)及橋梁所(suo)有者等)赴北(bei)美考察(cha)了耐(nai)候鋼材在無涂漆橋梁上的(de)實際(ji)使(shi)用(yong)情況,調(diao)查了許多裸露使(shi)用(yong)的(de)橋梁,聽取了鋼材廠家、高速道路局等方面的(de)見解,將(jiang)其結(jie)果寫(xie)成報(bao)告書[71]發(fa)表。報(bao)告書總結(jie)了耐(nai)候鋼在美國(guo)裸露使(shi)用(yong)基(ji)本(ben)成功的(de)事(shi)實、需要注(zhu)意的(de)幾個問題及一部分(fen)人的(de)批評意見等,這(zhe)對日(ri)本(ben)耐(nai)候鋼的(de)裸露使(shi)用(yong)曾經有過促進效(xiao)果。


最后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)是環(huan)境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)對(dui)銹層(ceng)穩定化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)惡劣(lie)影響(xiang),即(ji)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)在(zai)(zai)大(da)(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃(nong)度或者在(zai)(zai)鋼表(biao)面上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附著量在(zai)(zai)什么(me)程(cheng)度以(yi)下(xia),耐候鋼才可以(yi)裸露使用。當SO.的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)不是很大(da)(da)(da)時,海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)就成為(wei)了最大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題(ti)。在(zai)(zai)以(yi)上(shang)所敘述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)北海(hai)(hai)道(dao)土木技術會(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指南(nan)(nan)中(zhong)(zhong)規(gui)定為(wei)“在(zai)(zai)離海(hai)(hai)岸200m的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域內因大(da)(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)腐(fu)蝕(shi)量大(da)(da)(da)”,“推斷腐(fu)蝕(shi)減(jian)(jian)厚在(zai)(zai)兩面超過0.4mm以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合,應考慮對(dui)腐(fu)蝕(shi)減(jian)(jian)厚進行設計”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)考慮方法,并且,在(zai)(zai)1981年(昭和56年)該(gai)會(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“北海(hai)(hai)道(dao)耐候鋼材裸露使用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)路(lu)橋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設計及(ji)施(shi)工指南(nan)(nan)”中(zhong)(zhong),把離海(hai)(hai)岸2km以(yi)內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地區規(gui)定為(wei)由(you)海(hai)(hai)鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)氣(qi)腐(fu)蝕(shi)影響(xiang)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境。


另(ling)外,U.S.Steel公司以(yi)前也曾規定(ding)必須(xu)離開海(hai)岸240~300m(800~1000ft)。


1981年(昭和56年),由于(yu)(yu)擔心在不適當地區(qu)耐(nai)候鋼(gang)無(wu)涂漆使用會(hui)發(fa)生問題,建設(she)省土木研究所和橋梁(liang)建設(she)協會(hui)及鋼(gang)材俱樂部共(gong)同(tong)開始了“關于(yu)(yu)耐(nai)候鋼(gang)材在橋梁(liang)上適用性的(de)(de)共(gong)同(tong)研究”。其最大的(de)(de)目的(de)(de)在于(yu)(yu)關注從海上飛(fei)來(lai)鹽(yan)分的(de)(de)影響,從而具(ju)體地確定(ding)無(wu)涂漆耐(nai)候鋼(gang)能夠適用的(de)(de)地區(qu)。


為此,把(ba)耐候(hou)鋼及碳素鋼的(de)(de)(de)(de)試片安(an)裝在全國(guo)41個地(di)方已有的(de)(de)(de)(de)道路橋上進行了(le)9年的(de)(de)(de)(de)暴曬試驗。考慮到對銹層的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)化(hua)最不利的(de)(de)(de)(de)沒有雨水洗凈(jing)效果的(de)(de)(de)(de)部位(wei)的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)狀(zhuang)態在實用上的(de)(de)(de)(de)重要性,把(ba)試片垂直和水平(ping)安(an)裝在內(nei)梁部分(fen)。試驗環(huan)境(jing)包括海岸、工業、城市、田園和高山(shan),并充(chong)分(fen)地(di)進行了(le)環(huan)境(jing)中的(de)(de)(de)(de)氯離子、二氧化(hua)硫的(de)(de)(de)(de)測(ce)定(ding)。


1987年(nian)(nian)(昭和62年(nian)(nian)),上述部門根據(ju)以前的(de)(de)(de)數據(ju),作為(wei)中(zhong)間報告編(bian)寫(xie)了(le)“無(wu)涂(tu)漆(qi)耐(nai)候鋼橋梁的(de)(de)(de)設(she)計(ji)、施工要(yao)領(草案)”。在該(gai)草案中(zhong),把受飛(fei)來(lai)鹽(yan)粒子的(de)(de)(de)影(ying)響大、不適(shi)合(he)耐(nai)候鋼材(cai)或無(wu)涂(tu)漆(qi)使用(yong)的(de)(de)(de)地區(qu)定(ding)(ding)為(wei):(1)沖(chong)繩全域;(2)日本海(hai)沿(yan)岸以及面向外洋的(de)(de)(de)其他沿(yan)岸。把50年(nian)(nian)后的(de)(de)(de)板厚減(jian)少量小(xiao)于0.4mm定(ding)(ding)為(wei)基準,第3年(nian)(nian)的(de)(de)(de)板厚減(jian)少量超過(guo)0.2mm的(de)(de)(de)場合(he)以及發生了(le)銹層剝離(li)的(de)(de)(de)場合(he),判定(ding)(ding)為(wei)不適(shi)合(he)使用(yong)。該(gai)草案還對容易生成穩定(ding)(ding)銹層的(de)(de)(de)橋梁的(de)(de)(de)設(she)計(ji)、結構細(xi)節、高(gao)強度螺栓(shuan)、焊接(jie)材(cai)料(liao)等進行(xing)了(le)闡述。


這項(xiang)共同研究的(de)(de)(de)暴(bao)曬試(shi)驗(yan)(yan),在(zai)第(di)9年試(shi)片回收及結束研究后,于1989年(平(ping)成(cheng)元(yuan)年)的(de)(de)(de)報告書中(zhong)把設計、施工(gong)要領(草案)進(jin)行了(le)(le)重(zhong)新規定(ding),在(zai)該草案中(zhong)明確地(di)標明了(le)(le)無(wu)涂漆耐候鋼能夠適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)地(di)區。判定(ding)基準的(de)(de)(de)基礎是(shi)用(yong)所規定(ding)的(de)(de)(de)方(fang)法測定(ding)的(de)(de)(de)飛來鹽粒子的(de)(de)(de)量(liang),把它換算成(cheng)NaCl的(de)(de)(de)氯離(li)子0.05mdd(mg/d㎡2/day)定(ding)為允許(xu)限。這個量(liang)是(shi)根據在(zai)日本(ben)41座(zuo)橋的(de)(de)(de)暴(bao)曬試(shi)驗(yan)(yan)中(zhong)銹層沒有發生層狀剝離(li),并(bing)且根據9年的(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)(yan)結果推(tui)斷(duan)50年后的(de)(de)(de)板厚減量(liang)不超過0.3mm而決定(ding)的(de)(de)(de)。


可(ke)是,飛來鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)量(liang)每年(nian)發生變化(hua),在測(ce)定時需要時間(jian)且相當麻(ma)煩(fan),在表2-7上標出的(de)地(di)區(qu),規定為省略(lve)飛來鹽(yan)粒(li)子(zi)(zi)量(liang)的(de)測(ce)定、可(ke)以無涂漆使用耐候鋼的(de)地(di)區(qu)。從北海道到北陸面向日(ri)本海的(de)所(suo)謂鹽(yan)害地(di)帶離(li)海岸線必(bi)須超過20km,然(ran)而在其他的(de)海岸因地(di)域而異可(ke)以離(li)開1~5km。


表 7.jpg


在上(shang)述的(de)共同研究中,除了全國(guo)41座橋的(de)暴(bao)曬試(shi)驗以外,試(shi)驗還包括沿著(zhu)信濃河(he)進行的(de)不同離(li)岸(an)距離(li)所(suo)設置的(de)大型(xing)暴(bao)曬試(shi)驗體(一(yi)種模型(xing)結構(gou)物(wu))不同結構(gou)部(bu)位銹層穩(wen)定化行為和氯離(li)子濃度影(ying)響(xiang)試(shi)驗、焊縫部(bu)位銹穩(wen)定化狀況試(shi)驗、耐候性高強度螺栓暴(bao)曬試(shi)驗等(deng)。


除了上述(shu)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)、施工要領(案(an))以外,在1991年(平成3年)制訂了“無(wu)(wu)涂(tu)漆(qi)橋梁(liang)的(de)(de)(de)(de)檢(jian)修(xiu)(xiu)要領(案(an))”,給出(chu)了檢(jian)修(xiu)(xiu)項目、檢(jian)修(xiu)(xiu)頻度以及檢(jian)修(xiu)(xiu)結(jie)果(guo)記(ji)錄等。特(te)別具體地(di)提(ti)出(chu)了用目視判斷層(ceng)(ceng)狀剝離(li)銹(xiu)的(de)(de)(de)(de)判定法(fa),也敘述(shu)了發現這(zhe)類層(ceng)(ceng)狀剝離(li)銹(xiu)時(shi)的(de)(de)(de)(de)應對措(cuo)施。并且,在其他的(de)(de)(de)(de)報告書中,針對盡可(ke)能減少泥與(yu)垃圾(ji)的(de)(de)(de)(de)堆(dui)積、滯水(shui)與(yu)結(jie)露、橋面漏(lou)水(shui)與(yu)水(shui)路形成等對銹(xiu)層(ceng)(ceng)穩定化有(you)惡劣影響因素的(de)(de)(de)(de)各種結(jie)構的(de)(de)(de)(de)優缺點,歸納了已(yi)有(you)的(de)(de)(de)(de)無(wu)(wu)涂(tu)漆(qi)耐候(hou)鋼橋梁(liang)的(de)(de)(de)(de)觀察(cha)結(jie)果(guo)。


經(jing)過以上過程,耐(nai)候鋼(gang)在(zai)(zai)橋(qiao)梁(liang)上的(de)(de)(de)應用(yong)增大了裸(luo)(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)比(bi)率。將表2-6及表2-4的(de)(de)(de)數(shu)據加上其(qi)他情報(bao)或推(tui)測,把從(cong)1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和43年(nian)(nian)(nian)(nian))到(dao)最近的(de)(de)(de)裸(luo)(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)、銹(xiu)穩定化使(shi)(shi)(shi)用(yong)及涂(tu)(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)比(bi)率歷年(nian)(nian)(nian)(nian)來變化的(de)(de)(de)情況進行了總結,并(bing)示(shi)于表2-8.日本國內橋(qiao)梁(liang)用(yong)耐(nai)候鋼(gang)的(de)(de)(de)訂貨量,在(zai)(zai)這(zhe)期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)間(jian)平均每年(nian)(nian)(nian)(nian)約45,000t(最大約62,000t,最小(xiao)約27,000t),雖然每年(nian)(nian)(nian)(nian)都有(you)變動(dong)可(ke)是從(cong)長(chang)期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)來看變動(dong)很小(xiao),其(qi)中涂(tu)(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)在(zai)(zai)1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和43年(nian)(nian)(nian)(nian))曾經(jing)是100%,到(dao)最近已逐漸減(jian)少到(dao)10%,無(wu)(wu)涂(tu)(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)卻明顯增加,并(bing)且無(wu)(wu)涂(tu)(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)在(zai)(zai)開始的(de)(de)(de)70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)前期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(昭(zhao)和40年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)后期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))全部是銹(xiu)穩定化處理(li)使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)耐(nai)候鋼(gang),在(zai)(zai)70年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)后期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(昭(zhao)和50年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)前期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))開始的(de)(de)(de)裸(luo)(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)耐(nai)候鋼(gang)增加到(dao)80年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)前期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)(昭(zhao)和50年(nian)(nian)(nian)(nian)代(dai)后期(qi)(qi)(qi)(qi)(qi))的(de)(de)(de)同(tong)等程度,以后銹(xiu)穩定化處理(li)使(shi)(shi)(shi)用(yong)有(you)減(jian)少的(de)(de)(de)傾向,相反裸(luo)(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)卻增加了。現在(zai)(zai)以橋(qiao)梁(liang)數(shu)為基數(shu),估計裸(luo)(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是2/3、銹(xiu)穩定化處理(li)使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是1/5、涂(tu)(tu)漆使(shi)(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)(de)是1/10。


表 8.jpg


 如(ru)圖2-10所(suo)示,1980年(nian)(昭和55年(nian))以(yi)(yi)后在(zai)橋(qiao)梁用(yong)鋼(gang)(gang)材上耐(nai)候鋼(gang)(gang)所(suo)占的(de)重量比在(zai)5%~7%之間變動,并且,30m以(yi)(yi)上的(de)新設橋(qiao)梁中,以(yi)(yi)各(ge)種表(biao)面狀態使用(yong)耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)橋(qiao)梁數在(zai)10%以(yi)(yi)上,最(zui)近接(jie)近20%。


圖 10.jpg


 在被(bei)視為是一國活(huo)力的(de)基(ji)礎,是維持發展經濟活(huo)動或豐富國民生活(huo)不可缺少(shao)的(de)公共設施中,橋梁可以說是公路(lu)或鐵路(lu)的(de)中樞,健全地進(jin)行維護(hu)極(ji)為重(zhong)要(yao),決不能(neng)再踏“荒廢中的(de)美國”的(de)覆轍。


 日本(ben)的(de)(de)(de)公共(gong)設(she)施主要(yao)(yao)是(shi)在(zai)高(gao)度成(cheng)長時期以(yi)后建設(she)的(de)(de)(de),比較(jiao)新,沒(mei)有(you)太大的(de)(de)(de)老化問題(ti),而且(qie)一直(zhi)在(zai)進(jin)行充分的(de)(de)(de)維修(xiu)管理(li)。可是(shi)進(jin)入回避3K(臟、累、危險(xian))、高(gao)齡(ling)化的(de)(de)(de)時代,今(jin)后如(ru)何做(zuo)到不維修(xiu)、健全(quan)地保持(chi)社會資本(ben)則成(cheng)為問題(ti)。鋼橋的(de)(de)(de)維修(xiu)、管理(li)中最關鍵的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)典型(xing)的(de)(de)(de)3K作業,加(jia)上從前的(de)(de)(de)經濟(ji)問題(ti),會出現(xian)(xian)勞動力(li)嚴(yan)重(zhong)不足(zu)。根(gen)據測算,如(ru)果把本(ben)四連(lian)絡橋、神戶-鳴門(men)路線4橋(竣工(gong)時)以(yi)8年為周期進(jin)行換漆(qi)(qi)(qi)(qi),必須(xu)經常配(pei)備138~202名(ming)涂漆(qi)(qi)(qi)(qi)技(ji)術工(gong)人(基材調(diao)整(zheng)除外),只要(yao)(yao)橋存在(zai)就必須(xu)繼續(xu)進(jin)行涂漆(qi)(qi)(qi)(qi),這(zhe)樣做(zuo)不是(shi)不可能而是(shi)不現(xian)(xian)實(shi)。因此,本(ben)四連(lian)絡橋等采(cai)用了通過高(gao)級規格的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)(qi)(qi)(重(zhong)防蝕涂漆(qi)(qi)(qi)(qi))和(he)頻(pin)繁(fan)的(de)(de)(de)局部(bu)補修(xiu),沒(mei)有(you)采(cai)用正式(shi)的(de)(de)(de)再涂漆(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)方針。


 這樣以(yi)來(lai),最(zui)近(jin)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)橋(qiao)(qiao)防蝕(shi)方向有(you)兩種情況(kuang):或(huo)(huo)者像在(zai)(zai)(zai)本四連(lian)絡橋(qiao)(qiao)那樣位于(yu)海上(shang)腐蝕(shi)環(huan)境(jing)嚴酷而(er)且不容易再(zai)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)的(de)重要橋(qiao)(qiao)梁(liang)上(shang),進行重防蝕(shi)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)極力延長再(zai)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)間隔,或(huo)(huo)者在(zai)(zai)(zai)一般環(huan)境(jing)下為(wei)了回(hui)避(bi)正(zheng)式的(de)再(zai)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi),在(zai)(zai)(zai)能(neng)夠(gou)適用(yong)(yong)的(de)地(di)區盡可能(neng)使用(yong)(yong)無(wu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)。擴大耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)無(wu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使用(yong)(yong),實(shi)現(xian)正(zheng)規化(hua)的(de)條件,經(jing)過上(shang)述過程可以(yi)說已(yi)經(jing)充分具備。可是裸露耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)目前(qian)的(de)性能(neng),使它在(zai)(zai)(zai)沿海地(di)區用(yong)(yong)于(yu)橋(qiao)(qiao)梁(liang)建(jian)筑的(de)使用(yong)(yong)仍(reng)受(shou)到(dao)限制。解(jie)釋(shi)清楚(chu)氯化(hua)物惡劣影響的(de)本質,或(huo)(huo)者在(zai)(zai)(zai)確立其相應對策等(deng)方面仍(reng)需(xu)要努(nu)力。耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)應用(yong)(yong)進一步發展的(de)課題已(yi)詳(xiang)細地(di)歸(gui)納在(zai)(zai)(zai)腐蝕(shi)防蝕(shi)協會所(suo)設置的(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)技術(shu)分會的(de)報(bao)告書[1994年(平成(cheng)6年)]中。