鋼橋和混凝(ning)土橋各占現代(dai)橋梁(道路橋、鐵道橋)的(de)一(yi)半。鋼橋雖然在品(pin)質、重量輕、施工性(xing)、對大跨度的(de)適用性(xing)、重新修復的(de)難(nan)度、色彩及形狀(zhuang)的(de)美觀等許多方面有優(you)越(yue)性(xing),可是(shi)其缺點是(shi)需(xu)要(yao)涂防蝕漆,在維修管理(li)上需(xu)要(yao)很多的(de)費用。大略估計(ji)每一(yi)次重新涂漆所需(xu)費用占橋梁上部(bu)工程建(jian)設費的(de)1/10。


 在(zai)(zai)1960年(nian)(nian)以(yi)前(qian)(昭和30年(nian)(nian)代前(qian)期),日本的橋梁或(huo)(huo)陸上結(jie)構物的涂(tu)漆(qi)(qi),是把(ba)油性防銹涂(tu)料(liao)(普通鉛丹漆(qi)(qi))作為底漆(qi)(qi),把(ba)長(chang)油性醇酸樹(shu)脂(zhi)系(xi)涂(tu)料(liao)(普通長(chang)油性苯二酸樹(shu)脂(zhi)涂(tu)料(liao))作為中(zhong)層(ceng)漆(qi)(qi)、上層(ceng)漆(qi)(qi),在(zai)(zai)現場使用(yong)動力(li)工具除去銹或(huo)(huo)氧化鐵(tie)皮后(hou)(hou)進行涂(tu)漆(qi)(qi)。因為涂(tu)料(liao)落(luo)后(hou)(hou)而且基底處理非常不充分,在(zai)(zai)腐蝕性大的工業地(di)(di)區(qu)、城(cheng)市、海岸(an),每隔數年(nian)(nian)需要重(zhong)(zhong)新涂(tu)漆(qi)(qi)。1960~1965年(nian)(nian)(昭和30年(nian)(nian)代后(hou)(hou)期),已將噴(pen)砂機或(huo)(huo)噴(pen)砂打光機用(yong)于基底處理,延長(chang)了(le)涂(tu)漆(qi)(qi)的壽命,可(ke)是仍需要頻繁地(di)(di)重(zhong)(zhong)新涂(tu)漆(qi)(qi)。因此耐候鋼的裸露使用(yong)不需要維修就非常具有吸引力(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)鋼的(de)涂(tu)(tu)漆使(shi)用(yong)應具有延長涂(tu)(tu)漆層壽(shou)命的(de)效果,或(huo)者確保(bao)漆層老化(hua)之(zhi)后到重新(xin)(xin)涂(tu)(tu)漆之(zhi)前(qian)不出問題。總之(zhi),為(wei)了(le)能(neng)夠延長再涂(tu)(tu)漆時(shi)間,耐候(hou)鋼的(de)涂(tu)(tu)漆使(shi)用(yong)在較(jiao)早以(yi)前(qian)已經開(kai)始了(le)。最早是(shi)于1963年(nian)(昭(zhao)和(he)38年(nian))完成的(de)東海道新(xin)(xin)干(gan)線長良川橋(qiao)梁(liang)。如果根據耐候(hou)鋼的(de)需要量統計(ji)橋(qiao)梁(liang)用(yong)的(de)數量時(shi),在不分裸露(lu)使(shi)用(yong)或(huo)者銹穩定化(hua)處理使(shi)用(yong)鋼的(de)1968~1974年(nian)(昭(zhao)和(he)43~49年(nian)),每年(nian)使(shi)用(yong)量為(wei)4~6萬(wan)(wan)t(平(ping)均(jun)約5萬(wan)(wan)t)(參照圖(tu)2-4),所以(yi)這期間的(de)耐候(hou)鋼日本國內使(shi)用(yong)量約為(wei)15萬(wan)(wan)噸,其中1/3是(shi)涂(tu)(tu)漆橋(qiao)梁(liang)。


圖 3.jpg


 鋼鐵(tie)(tie)公司為了進(jin)行耐候鋼的(de)性能研究和(he)商(shang)品示范(fan),在公司工廠的(de)占地內,建設了把涂漆部(bu)(bu)分(fen)和(he)裸(luo)露部(bu)(bu)分(fen)分(fen)開使用的(de)實用橋(qiao)(qiao)(qiao)梁(liang)。川(chuan)崎制(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)內的(de)知(zhi)多2號橋(qiao)(qiao)(qiao)[1967年(昭和(he)42年)竣(jun)工,單純(chun)合成梁(liang)橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長57m]、NKK福山鐵(tie)(tie)所(suo)內的(de)第一(yi)座國橋(qiao)(qiao)(qiao)[昭和(he)44年竣(jun)工,單純(chun)I梁(liang)橋(qiao)(qiao)(qiao)-連續I梁(liang)橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長472m]、新日(ri)鐵(tie)(tie)制(zhi)鐵(tie)(tie)所(suo)內的(de)黑(hei)金橋(qiao)(qiao)(qiao)[1973年(昭和(he)48年)竣(jun)工、單純(chun)合成I梁(liang)橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長218m]就是(shi)典型的(de)例子。


 根據(ju)需要耐(nai)候鋼在橋梁上的銹穩定化處理使用和(he)同種(zhong)鋼的裸(luo)露使用,分別于(yu)1972年(nian)(昭(zhao)和(he)47年(nian))、1977年(nian)(昭(zhao)和(he)52年(nian))相繼開始。表2-6 示出(chu)了最初約(yue)10年(nian)間的訂貨業績(ji)。


表 6.jpg


 日(ri)本于1973年(nian)(昭和48年(nian))遭受到第(di)一次石油危機,1975年(nian)以后(昭和50年(nian)代)進(jin)入經濟低增(zeng)長時期(qi)。在這(zhe)之(zhi)前的(de)高增(zeng)長時期(qi),日(ri)本的(de)道(dao)路總延長度(du)增(zeng)長很(hen)快,與此同時道(dao)路橋的(de)數量急劇(ju)增(zeng)加。進(jin)入低增(zeng)長時期(qi)之(zhi)后其維持(chi)管理(li)費、特別是補(bu)修涂(tu)漆(qi)和再涂(tu)漆(qi)的(de)費用成了很(hen)大的(de)負擔,耐(nai)候鋼的(de)無涂(tu)漆(qi)使用又重新被(bei)評價.這(zhe)就是表(biao)2-6的(de)橋梁訂貨業(ye)績中無涂(tu)漆(qi)件數或鋼重量急劇(ju)增(zeng)加的(de)原因。


 反(fan)映這(zhe)種情況的(de)(de)(de)(de)事(shi)實是于20世(shi)紀70年(nian)代(dai)(昭和(he)50年(nian)代(dai))前期在(zai)相(xiang)關團(tuan)(tuan)體內大(da)力開展了(le)無涂(tu)漆耐(nai)候鋼材應用(yong)方法的(de)(de)(de)(de)研究(jiu)。這(zhe)些團(tuan)(tuan)體有土木(mu)學會(hui)(hui)鋼材規(gui)格專業委(wei)(wei)(wei)員(yuan)會(hui)(hui)、日本鋼構(gou)造協會(hui)(hui)防(fang)(fang)銹防(fang)(fang)蝕(shi)(shi)專業委(wei)(wei)(wei)員(yuan)會(hui)(hui)、日本橋(qiao)梁建設協會(hui)(hui)耐(nai)候性橋(qiao)梁委(wei)(wei)(wei)員(yuan)會(hui)(hui)、北海道土木(mu)對耐(nai)候鋼不進(jin)行正(zheng)規(gui)的(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆,在(zai)裸露狀(zhuang)態(tai)或者(zhe)進(jin)行穩定化(hua)處理后用(yong)的(de)(de)(de)(de)場合,“無涂(tu)漆使(shi)用(yong)”這(zhe)一術語(yu)已被(bei)廠(chang)家使(shi)用(yong),現在(zai)用(yong)該術語(yu)的(de)(de)(de)(de)人相(xiang)當多。1983年(nian)(昭和(he)58年(nian))訂正(zheng)的(de)(de)(de)(de)JISG3114的(de)(de)(de)(de)說明中也(ye)照樣使(shi)用(yong)。技術會(hui)(hui)鋼道路(lu)橋(qiao)研究(jiu)委(wei)(wei)(wei)員(yuan)會(hui)(hui)、阪神高(gao)(gao)速道路(lu)公團(tuan)(tuan)等。這(zhe)些團(tuan)(tuan)體專門詳細(xi)地研究(jiu)了(le)氣象條(tiao)件和(he)無涂(tu)漆使(shi)用(yong)的(de)(de)(de)(de)適(shi)用(yong)性、對放置(zhi)構(gou)件的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)條(tiao)件和(he)詳細(xi)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)設計技巧、允許腐蝕(shi)(shi)率、疲勞、高(gao)(gao)強度螺(luo)栓及摩擦(ca)接合部的(de)(de)(de)(de)防(fang)(fang)蝕(shi)(shi)、焊(han)接施工法、防(fang)(fang)止銹對周(zhou)圍污染的(de)(de)(de)(de)措施、維(wei)修管理方法等許多技術問題。


 作為重(zhong)點詳細研究過的問題之一是(shi)(shi),在耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)鋼的很寬的規格成分(fen)范(fan)圍內(nei),合(he)金元(yuan)(yuan)素的配人量(liang)與焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)的關(guan)系。提高(gao)對耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)有(you)(you)效的Cu、Cr等元(yuan)(yuan)素的添加(jia)(jia)量(liang)當然(ran)可以(yi)增加(jia)(jia)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing),對無涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用有(you)(you)利(li),可是(shi)(shi)對焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)不利(li).以(yi)前(qian)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用的鋼常常是(shi)(shi)把添加(jia)(jia)元(yuan)(yuan)素添加(jia)(jia)量(liang)控制在下限,然(ran)而(er)不能(neng)無涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用。耐(nai)(nai)(nai)候(hou)(hou)性(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)性(xing)(xing)(xing)二者如何選擇(ze),用戶(hu)之間曾經(jing)進行(xing)過激烈的討論(lun)。如果在高(gao)速發展的時(shi)代,也許已(yi)經(jing)停(ting)止了無涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用,可是(shi)(shi)因為涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)(qi)(qi)的維修(xiu)管理(li)費用很大,所以(yi)沒(mei)有(you)(you)那樣(yang)做(zuo)。


 歸(gui)納起來說:“應該大力推進無涂(tu)漆使用,為了充分(fen)發(fa)揮耐(nai)候(hou)性高成(cheng)分(fen)系耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)是不可(ke)(ke)(ke)缺(que)少的(de)。高成(cheng)分(fen)系耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)焊接(jie)雖然在橋梁建設上(shang)實績較少,可(ke)(ke)(ke)是已經(jing)基本(ben)改善了鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)焊接(jie)性。在海洋結構物上(shang),比耐(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)更難焊接(jie)的(de)686MPa、784MPa級已經(jing)在日(ri)常(chang)作(zuo)業上(shang)運用自如(ru)。因此,如(ru)果能充分(fen)照顧到焊接(jie)性,制(zhi)定(ding)焊接(jie)條件并(bing)充分(fen)地進行作(zuo)業管(guan)理,是可(ke)(ke)(ke)行的(de)。”


與此(ci)相關,訂貨(huo)規格不(bu)(bu)是JIS標(biao)準(zhun),在成分范圍(wei)很寬的(de)JIS標(biao)準(zhun)的(de)范圍(wei)內為了(le)確認(ren)高(gao)成分系,還要(yao)根據無涂漆使用高(gao)成分系的(de)各鋼(gang)材廠家的(de)商品名,這(zhe)一(yi)不(bu)(bu)正常的(de)狀態延續了(le)一(yi)段時間。北海(hai)道土木(mu)技術委員會鋼(gang)道路橋(qiao)研究委員會于1949年(nian)(昭和(he)54年(nian))4月制定(ding)的(de)“北海(hai)道鋼(gang)道路橋(qiao)的(de)設計及(ji)施(shi)工指南”中規定(ding)了(le)耐候(hou)鋼(gang)的(de)無涂漆使用,這(zhe)個文(wen)件作為日本最初的(de)文(wen)件引起了(le)注目,它把(ba)適合無涂漆使用成分系的(de)耐候(hou)鋼(gang)命名為“特殊耐候(hou)鋼(gang)”加以(yi)區別。


 這一問題于(yu)1983年(nian)(昭(zhao)和(he)58年(nian))的JIS G3114修改中,通過把該(gai)標準(zhun)的對象鋼細分為無涂漆用(yong)(W)和(he)涂漆用(yong)(P)已經得(de)到(dao)解決(jue)。在JIS中對這一修改作了如(ru)下的說明。


 現(xian)行(xing)(xing)JIS G3114是匯(hui)總了當時流(liu)(liu)通(tong)(tong)的(de)(de)同類鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)鐵廠家(jia)的(de)(de)標(biao)準(zhun)制定的(de)(de),是對本鋼(gang)(gang)(gang)材主要特性(xing)耐候(hou)性(xing)有貢獻的(de)(de)元素的(de)(de)規定值及(ji)規定范圍比較寬松的(de)(de)標(biao)準(zhun)。本鋼(gang)(gang)(gang)材的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)方(fang)法,有從焊(han)接性(xing)考慮犧牲(sheng)一定的(de)(de)耐候(hou)性(xing)涂漆使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)場合(he),也(ye)有作(zuo)為原來的(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)(gang)材以(yi)裸態或者進(jin)行(xing)(xing)銹穩定化(hua)(hua)處理后使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)場合(he),按(an)照使(shi)(shi)用(yong)的(de)(de)實際情況(kuang),現(xian)在(zai)(zai)同時有兩(liang)種鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)(zai)流(liu)(liu)通(tong)(tong)。因(yin)為這兩(liang)種鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)化(hua)(hua)學成分都在(zai)(zai)現(xian)行(xing)(xing)標(biao)準(zhun)的(de)(de)規定范圍內,可能會在(zai)(zai)流(liu)(liu)通(tong)(tong)面上(shang)發生混亂,所以(yi)作(zuo)出(chu)了應按(an)照實際情況(kuang)對JIS G3114進(jin)行(xing)(xing)修改的(de)(de)結論。


 隨著(zhu)這一修(xiu)改,用各(ge)公司的(de)商品名(ming)進行訂貨(huo)的(de)事幾乎沒(mei)有了(le)(le)。JIS標準的(de)修(xiu)改起了(le)(le)多大作用雖然(ran)還(huan)不清楚(chu),可(ke)是(shi)從這時開始(shi)在橋(qiao)(qiao)梁(liang)上裸露使(shi)用的(de)實際急(ji)劇增(zeng)加。圖2-9示出了(le)(le)按年(nian)度(du)(du)裸露耐候(hou)鋼(gang)橋(qiao)(qiao)梁(liang)的(de)訂貨(huo)件(jian)數(shu)和重(zhong)量的(de)變遷。請注意不是(shi)按累(lei)計而是(shi)按年(nian)度(du)(du)統計,并且在該統計中沒(mei)有包括H型(xing)鋼(gang)橋(qiao)(qiao)梁(liang)及穩(wen)定(ding)化處理(li)的(de)鋼(gang)橋(qiao)(qiao)。


圖 9.jpg


 正如(ru)從前面的(de)(de)(de)(de)(de)表2-6所(suo)知(zhi)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)那樣(yang),耐(nai)候鋼最初以銹穩(wen)定化處理開始的(de)(de)(de)(de)(de)無涂(tu)漆使(shi)用(yong),在5年(nian)(nian)后開始采用(yong)裸露使(shi)用(yong)之后的(de)(de)(de)(de)(de)3年(nian)(nian)中(zhong)遠(yuan)比裸露使(shi)用(yong)量(liang)多,可(ke)是(shi)在1980年(nian)(nian)(昭和55年(nian)(nian))裸露使(shi)用(yong)量(liang)突然增加(jia)使(shi)二者的(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)大致接近,現在其比率(lv)正在降低.如(ru)果裸露使(shi)用(yong)時的(de)(de)(de)(de)(de)性能可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)話,則是(shi)由(you)于原來的(de)(de)(de)(de)(de)經濟(ji)上的(de)(de)(de)(de)(de)原因所(suo)致。北海道(dao)(dao)土木技術委員會(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)指南(前述)在1989年(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian))的(de)(de)(de)(de)(de)訂正中(zhong)只把裸露使(shi)用(yong)進(jin)行了規定,并且在1991年(nian)(nian)(平成3年(nian)(nian))的(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)(dao)路橋示(shi)方書(shu)中(zhong)也做(zuo)了同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)規定。


 但是(shi)(shi),銹穩(wen)定化處(chu)(chu)理的(de)(de)需要依然存在(zai)(zai),在(zai)(zai)1980年(nian)(昭和(he)55年(nian))以前大概只(zhi)有一(yi)個(ge)公(gong)司·推(tui)出了銹穩(wen)定化處(chu)(chu)理的(de)(de)新(xin)的(de)(de)處(chu)(chu)理方(fang)(fang)法(fa)(fa)。傳統的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)原則上(shang)是(shi)(shi)把拿到(dao)表面(mian)處(chu)(chu)理工廠(chang)的(de)(de)構件(jian)進行處(chu)(chu)理之后搬運到(dao)現場的(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa),而新(xin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)特征是(shi)(shi)能夠在(zai)(zai)構件(jian)加工工廠(chang)或(huo)現場和(he)通常的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)(liang)涂(tu)漆一(yi)樣地(di)進行處(chu)(chu)理。包括傳統方(fang)(fang)法(fa)(fa)在(zai)(zai)內,這些處(chu)(chu)理方(fang)(fang)法(fa)(fa)除了在(zai)(zai)一(yi)般橋(qiao)梁(liang)(liang)上(shang)使用之外,也多(duo)用于小型H型橋(qiao)梁(liang)(liang)或(huo)橋(qiao)梁(liang)(liang)以外的(de)(de)結(jie)構物。


 在(zai)(zai)耐候鋼裸露(lu)(lu)使用急劇增加(jia)(jia)的(de)(de)背景(jing)上(shang)存在(zai)(zai)著無(wu)需(xu)維(wei)修這一(yi)社會(hui)經(jing)濟上(shang)的(de)(de)需(xu)求,加(jia)(jia)上(shang)由(you)前述(shu)的(de)(de)各團體(ti)委員會(hui)所開展的(de)(de)應用技術(shu)的(de)(de)討論(lun),由(you)橋(qiao)梁廠家(jia)所進(jin)行的(de)(de)應用技術(shu)、設計施(shi)工法的(de)(de)開發,以及如圖2-8所示的(de)(de)由(you)于環(huan)境限制的(de)(de)成果,大(da)氣中二(er)氧化(hua)硫濃度(du)已降低,具(ju)備了使裸露(lu)(lu)使用更(geng)容易進(jin)行的(de)(de)各種有利的(de)(de)因素。


1979年(昭和(he)54年)9月21日至(zhi)10月8日,以當時國(guo)鐵(tie)鐵(tie)道技術研究所結(jie)構物研究室阿部英彥。為團長的(de)18人組(zu)成(cheng)的(de)美(mei)國(guo)、加(jia)拿大橋(qiao)梁(liang)技術調查團(《橋(qiao)梁(liang)和(he)基礎》雜志策(ce)劃,成(cheng)員包括鋼(gang)(gang)鐵(tie)公司、橋(qiao)梁(liang)建設公司及橋(qiao)梁(liang)所有(you)者等)赴(fu)北(bei)美(mei)考察了(le)耐候鋼(gang)(gang)材在(zai)無涂漆橋(qiao)梁(liang)上的(de)實(shi)際使(shi)用情況,調查了(le)許多裸(luo)露(lu)使(shi)用的(de)橋(qiao)梁(liang),聽取了(le)鋼(gang)(gang)材廠家、高速道路局等方(fang)面(mian)的(de)見解,將其結(jie)果寫成(cheng)報告(gao)書[71]發表。報告(gao)書總結(jie)了(le)耐候鋼(gang)(gang)在(zai)美(mei)國(guo)裸(luo)露(lu)使(shi)用基本(ben)成(cheng)功的(de)事實(shi)、需要注(zhu)意的(de)幾個問題及一(yi)部分(fen)人的(de)批評意見等,這對日本(ben)耐候鋼(gang)(gang)的(de)裸(luo)露(lu)使(shi)用曾經有(you)過(guo)促進效果。


最后(hou)的(de)(de)問題是(shi)(shi)環境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)海(hai)(hai)鹽(yan)粒子對銹層穩(wen)定(ding)(ding)化(hua)的(de)(de)惡劣影(ying)響(xiang),即海(hai)(hai)鹽(yan)粒子在大氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)濃(nong)度或(huo)者在鋼(gang)表面上(shang)的(de)(de)附著量在什么程度以(yi)下(xia),耐(nai)(nai)候鋼(gang)才(cai)可(ke)以(yi)裸(luo)露使用。當(dang)SO.的(de)(de)影(ying)響(xiang)不是(shi)(shi)很大時,海(hai)(hai)鹽(yan)粒子的(de)(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)成為(wei)了最大的(de)(de)問題。在以(yi)上(shang)所敘(xu)述的(de)(de)北海(hai)(hai)道土木技術會的(de)(de)指南(nan)(nan)中(zhong)(zhong)(zhong)規定(ding)(ding)為(wei)“在離海(hai)(hai)岸(an)200m的(de)(de)區(qu)域(yu)內因大氣(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)海(hai)(hai)鹽(yan)粒子的(de)(de)影(ying)響(xiang)腐(fu)蝕(shi)量大”,“推斷腐(fu)蝕(shi)減厚在兩(liang)面超過0.4mm以(yi)上(shang)的(de)(de)場合(he),應考(kao)慮對腐(fu)蝕(shi)減厚進(jin)行(xing)設計”的(de)(de)考(kao)慮方法,并且(qie),在1981年(昭和56年)該會的(de)(de)“北海(hai)(hai)道耐(nai)(nai)候鋼(gang)材裸(luo)露使用的(de)(de)道路橋的(de)(de)設計及(ji)施(shi)工指南(nan)(nan)”中(zhong)(zhong)(zhong),把離海(hai)(hai)岸(an)2km以(yi)內的(de)(de)地區(qu)規定(ding)(ding)為(wei)由海(hai)(hai)鹽(yan)粒子引起的(de)(de)大氣(qi)腐(fu)蝕(shi)影(ying)響(xiang)嚴重的(de)(de)環境(jing)。


另(ling)外,U.S.Steel公司以前也(ye)曾規定必須離(li)開海岸240~300m(800~1000ft)。


1981年(昭和56年),由于(yu)擔心在不適當(dang)地(di)(di)(di)區耐(nai)(nai)候鋼無涂漆使用(yong)會發(fa)生問(wen)題,建(jian)設省(sheng)土(tu)木研(yan)究(jiu)所和橋梁(liang)建(jian)設協會及鋼材(cai)俱(ju)樂部共同(tong)開(kai)始(shi)了(le)“關于(yu)耐(nai)(nai)候鋼材(cai)在橋梁(liang)上(shang)適用(yong)性的共同(tong)研(yan)究(jiu)”。其最大(da)的目的在于(yu)關注從(cong)(cong)海上(shang)飛來鹽分的影響,從(cong)(cong)而具體地(di)(di)(di)確定無涂漆耐(nai)(nai)候鋼能夠適用(yong)的地(di)(di)(di)區。


為此,把(ba)耐(nai)候鋼及碳素鋼的(de)(de)(de)試(shi)片安裝在全(quan)國41個地方(fang)已有的(de)(de)(de)道路橋上進行了9年(nian)的(de)(de)(de)暴曬試(shi)驗。考慮到對銹(xiu)層的(de)(de)(de)穩定(ding)化最不利的(de)(de)(de)沒有雨水洗凈效果的(de)(de)(de)部(bu)位的(de)(de)(de)腐(fu)蝕狀(zhuang)態在實用(yong)上的(de)(de)(de)重要性,把(ba)試(shi)片垂直和水平安裝在內梁部(bu)分(fen)。試(shi)驗環(huan)境包括海岸、工(gong)業、城市(shi)、田(tian)園(yuan)和高山,并充分(fen)地進行了環(huan)境中的(de)(de)(de)氯離子、二氧化硫(liu)的(de)(de)(de)測定(ding)。


1987年(昭和62年),上述部門根據以(yi)前(qian)的(de)(de)數(shu)據,作為(wei)中(zhong)間報告編寫了“無涂漆耐(nai)候鋼橋(qiao)梁(liang)的(de)(de)設計、施工要領(草案)”。在該草案中(zhong),把受(shou)飛(fei)來鹽粒子的(de)(de)影響大、不適合(he)耐(nai)候鋼材或無涂漆使用的(de)(de)地區(qu)定(ding)(ding)為(wei):(1)沖(chong)繩全域;(2)日本海沿岸以(yi)及面向外洋的(de)(de)其(qi)他沿岸。把50年后的(de)(de)板厚減少量小(xiao)于0.4mm定(ding)(ding)為(wei)基準,第3年的(de)(de)板厚減少量超過0.2mm的(de)(de)場合(he)以(yi)及發(fa)生(sheng)(sheng)了銹層剝離的(de)(de)場合(he),判定(ding)(ding)為(wei)不適合(he)使用。該草案還對容易生(sheng)(sheng)成穩(wen)定(ding)(ding)銹層的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)的(de)(de)設計、結構(gou)細節、高強度螺栓、焊(han)接材料(liao)等進行了闡述。


這項共同研(yan)究的(de)(de)(de)(de)暴曬試驗(yan),在第9年(nian)試片回收及(ji)結束研(yan)究后,于1989年(nian)(平成(cheng)元年(nian))的(de)(de)(de)(de)報告書中把設(she)計、施工要(yao)領(草案(an))進行了重新(xin)規定(ding),在該草案(an)中明(ming)確地(di)標明(ming)了無涂漆耐候鋼(gang)能夠適(shi)用的(de)(de)(de)(de)地(di)區。判定(ding)基準的(de)(de)(de)(de)基礎(chu)是用所規定(ding)的(de)(de)(de)(de)方(fang)法(fa)測定(ding)的(de)(de)(de)(de)飛來鹽粒子的(de)(de)(de)(de)量(liang),把它換算成(cheng)NaCl的(de)(de)(de)(de)氯離子0.05mdd(mg/d㎡2/day)定(ding)為允許限。這個量(liang)是根(gen)據(ju)在日(ri)本(ben)41座橋的(de)(de)(de)(de)暴曬試驗(yan)中銹(xiu)層沒有發生層狀(zhuang)剝離,并且(qie)根(gen)據(ju)9年(nian)的(de)(de)(de)(de)試驗(yan)結果推斷(duan)50年(nian)后的(de)(de)(de)(de)板厚減量(liang)不超過0.3mm而決定(ding)的(de)(de)(de)(de)。


可(ke)是(shi),飛來(lai)鹽粒子量每(mei)年發(fa)生變(bian)化,在測定時需要(yao)時間且相(xiang)當麻煩,在表(biao)2-7上標出的(de)地區(qu),規定為(wei)省略(lve)飛來(lai)鹽粒子量的(de)測定、可(ke)以無涂(tu)漆使(shi)用耐候鋼的(de)地區(qu)。從北(bei)海道到北(bei)陸面向日(ri)本(ben)海的(de)所(suo)謂鹽害地帶離(li)海岸線必須超過20km,然而在其(qi)他的(de)海岸因(yin)地域而異(yi)可(ke)以離(li)開(kai)1~5km。


表 7.jpg


在上述(shu)的共同(tong)(tong)研究中,除了全國41座(zuo)橋的暴(bao)曬(shai)試驗(yan)以(yi)外(wai),試驗(yan)還包括(kuo)沿著信濃河進行的不同(tong)(tong)離岸距(ju)離所設置的大型(xing)暴(bao)曬(shai)試驗(yan)體(一種模(mo)型(xing)結構(gou)物)不同(tong)(tong)結構(gou)部(bu)位(wei)銹層穩定(ding)化行為和(he)氯離子(zi)濃度影響試驗(yan)、焊縫(feng)部(bu)位(wei)銹穩定(ding)化狀況試驗(yan)、耐候性高強度螺栓暴(bao)曬(shai)試驗(yan)等。


除了上(shang)述(shu)的(de)(de)設計、施工(gong)要(yao)領(ling)(案)以外,在(zai)1991年(平(ping)成3年)制訂了“無涂(tu)漆橋梁的(de)(de)檢(jian)(jian)修要(yao)領(ling)(案)”,給(gei)出(chu)了檢(jian)(jian)修項目、檢(jian)(jian)修頻度以及(ji)檢(jian)(jian)修結果(guo)記錄等(deng)。特別具(ju)體地提出(chu)了用(yong)目視判(pan)斷層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)剝離銹的(de)(de)判(pan)定法,也敘述(shu)了發現這類層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)剝離銹時的(de)(de)應(ying)對(dui)措(cuo)施。并且(qie),在(zai)其(qi)他的(de)(de)報告(gao)書(shu)中,針對(dui)盡可能(neng)減(jian)少泥(ni)與(yu)垃圾的(de)(de)堆積、滯水與(yu)結露、橋面漏水與(yu)水路形成等(deng)對(dui)銹層(ceng)(ceng)(ceng)穩(wen)定化有(you)(you)惡劣(lie)影響因素的(de)(de)各種(zhong)結構的(de)(de)優缺(que)點(dian),歸納了已(yi)有(you)(you)的(de)(de)無涂(tu)漆耐候鋼橋梁的(de)(de)觀察結果(guo)。


經過(guo)以(yi)上(shang)過(guo)程,耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)(zai)橋梁上(shang)的(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)(yong)增(zeng)大了裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)比率。將表2-6及表2-4的(de)(de)數據加(jia)(jia)上(shang)其(qi)他情報或推測,把從1968年(nian)(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian)(nian))到(dao)(dao)最(zui)近(jin)(jin)的(de)(de)裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)、銹(xiu)穩(wen)定(ding)(ding)化使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)及涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)比率歷年(nian)(nian)(nian)來變(bian)化的(de)(de)情況進行(xing)了總結,并(bing)示于表2-8.日(ri)本(ben)國內橋梁用(yong)(yong)(yong)(yong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)訂貨(huo)量(liang),在(zai)(zai)(zai)這期(qi)間平均每(mei)年(nian)(nian)(nian)約(yue)45,000t(最(zui)大約(yue)62,000t,最(zui)小約(yue)27,000t),雖然(ran)每(mei)年(nian)(nian)(nian)都(dou)有(you)變(bian)動可(ke)是(shi)從長期(qi)來看變(bian)動很小,其(qi)中涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)1968年(nian)(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian)(nian))曾經是(shi)100%,到(dao)(dao)最(zui)近(jin)(jin)已逐漸減(jian)少(shao)到(dao)(dao)10%,無涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)卻明顯增(zeng)加(jia)(jia),并(bing)且無涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在(zai)(zai)(zai)開始(shi)的(de)(de)70年(nian)(nian)(nian)代前期(qi)(昭和40年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi))全部是(shi)銹(xiu)穩(wen)定(ding)(ding)化處理(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang),在(zai)(zai)(zai)70年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi)(昭和50年(nian)(nian)(nian)代前期(qi))開始(shi)的(de)(de)裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)增(zeng)加(jia)(jia)到(dao)(dao)80年(nian)(nian)(nian)代前期(qi)(昭和50年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi))的(de)(de)同等程度,以(yi)后(hou)銹(xiu)穩(wen)定(ding)(ding)化處理(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)有(you)減(jian)少(shao)的(de)(de)傾向,相反裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)卻增(zeng)加(jia)(jia)了。現在(zai)(zai)(zai)以(yi)橋梁數為(wei)基(ji)數,估計裸(luo)露(lu)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)2/3、銹(xiu)穩(wen)定(ding)(ding)化處理(li)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)1/5、涂(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)1/10。


表 8.jpg


 如(ru)圖2-10所示,1980年(昭和(he)55年)以后在橋梁(liang)(liang)用鋼(gang)材上(shang)耐候鋼(gang)所占的(de)重量(liang)比(bi)在5%~7%之間(jian)變動,并(bing)且,30m以上(shang)的(de)新設橋梁(liang)(liang)中,以各種表面狀態使用耐候鋼(gang)的(de)橋梁(liang)(liang)數在10%以上(shang),最近接(jie)近20%。


圖 10.jpg


 在(zai)被視為是(shi)一(yi)國(guo)(guo)活力的基礎(chu),是(shi)維持發展經濟活動(dong)或豐(feng)富國(guo)(guo)民生活不可(ke)缺少的公共設施(shi)中(zhong)(zhong),橋梁可(ke)以說(shuo)是(shi)公路或鐵路的中(zhong)(zhong)樞,健全地進(jin)行維護極為重要,決不能再(zai)踏“荒廢中(zhong)(zhong)的美(mei)國(guo)(guo)”的覆(fu)轍。


 日本(ben)的(de)(de)(de)(de)(de)公共(gong)設施主(zhu)要是(shi)在(zai)高(gao)度成長時(shi)期以后建設的(de)(de)(de)(de)(de),比較(jiao)新,沒(mei)有太(tai)大的(de)(de)(de)(de)(de)老化問題(ti),而且一直在(zai)進(jin)行(xing)充分的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)修管理(li)。可(ke)是(shi)進(jin)入回避3K(臟(zang)、累、危(wei)險)、高(gao)齡化的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)代,今(jin)后如何(he)做到不(bu)(bu)(bu)維(wei)修、健全地保持社會資本(ben)則成為問題(ti)。鋼橋(qiao)(qiao)的(de)(de)(de)(de)(de)維(wei)修、管理(li)中最關鍵的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)是(shi)典(dian)型的(de)(de)(de)(de)(de)3K作業(ye),加上從前的(de)(de)(de)(de)(de)經(jing)濟問題(ti),會出現勞動力嚴(yan)重不(bu)(bu)(bu)足。根據測算,如果(guo)把本(ben)四連絡(luo)橋(qiao)(qiao)、神戶-鳴門(men)路線4橋(qiao)(qiao)(竣(jun)工(gong)時(shi))以8年為周(zhou)期進(jin)行(xing)換漆(qi),必須(xu)經(jing)常配備(bei)138~202名涂(tu)漆(qi)技術工(gong)人(基材調整除外),只要橋(qiao)(qiao)存(cun)在(zai)就必須(xu)繼續進(jin)行(xing)涂(tu)漆(qi),這樣做不(bu)(bu)(bu)是(shi)不(bu)(bu)(bu)可(ke)能而是(shi)不(bu)(bu)(bu)現實(shi)。因(yin)此,本(ben)四連絡(luo)橋(qiao)(qiao)等采(cai)用了通過高(gao)級規格的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)(重防蝕(shi)涂(tu)漆(qi))和頻繁的(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)補修,沒(mei)有采(cai)用正式(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)再涂(tu)漆(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)方針。


 這(zhe)樣以(yi)來,最近(jin)的(de)鋼(gang)(gang)(gang)橋防(fang)蝕(shi)方(fang)向有兩種情況:或(huo)者(zhe)像在本(ben)四連絡橋那(nei)樣位(wei)于海上腐(fu)蝕(shi)環境嚴(yan)酷而且不容易(yi)再涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)的(de)重要(yao)(yao)橋梁(liang)上,進行重防(fang)蝕(shi)涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)極力(li)延長再涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)間隔,或(huo)者(zhe)在一(yi)般環境下為(wei)了回避正式的(de)再涂(tu)(tu)漆(qi)(qi),在能(neng)(neng)夠適用(yong)(yong)的(de)地區盡可能(neng)(neng)使(shi)用(yong)(yong)無涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)。擴大耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)無涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong),實現(xian)正規化的(de)條件(jian),經(jing)(jing)過上述過程可以(yi)說已經(jing)(jing)充分具備。可是裸露(lu)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)目前的(de)性能(neng)(neng),使(shi)它在沿(yan)海地區用(yong)(yong)于橋梁(liang)建筑的(de)使(shi)用(yong)(yong)仍受(shou)到限制。解釋(shi)清(qing)楚氯化物惡劣(lie)影響的(de)本(ben)質(zhi),或(huo)者(zhe)在確立其相應對(dui)策等方(fang)面仍需要(yao)(yao)努(nu)力(li)。耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)應用(yong)(yong)進一(yi)步(bu)發展的(de)課(ke)題(ti)已詳細地歸納(na)在腐(fu)蝕(shi)防(fang)蝕(shi)協(xie)會所(suo)設置的(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)(gang)(gang)技術分會的(de)報(bao)告(gao)書[1994年(nian)(nian)(平成6年(nian)(nian))]中。