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全球視野 | 不銹鋼，使這座世界上最繁忙的大橋獲得新生

2019-09-19 11:07:13 作者：本網(wǎng)整理來源：《腐蝕與防護(hù)之友》分享至：

從美國新澤西開車到紐約曼哈頓有三條路徑，其中之一便是通過喬治華盛頓大橋。每天有數(shù)十萬輛汽車匆匆通過這座大橋，其繁忙程度堪稱世界之最。

但這座橋梁由于老化，需要進(jìn)行大修，而 316LN 不銹鋼鋼筋在此擔(dān)當(dāng)了重任，使這座最重要通道上搖搖欲墜的混凝土橋煥發(fā)了新生。

喬治華盛頓大橋始始建于 1931 年，橫跨哈德遜河，連接紐約曼哈頓的華盛頓高地社區(qū)與新澤西州的李堡。平均每天有30 萬輛汽車在橋梁穿梭。其對于通行的重要性不言而喻，任何的中斷都會對出行者和交通管理部門構(gòu)成重大挑戰(zhàn)。

修復(fù) “巨人” 喬治

喬治華盛頓大橋首次亮相是在美國大蕭條時(shí)期，它是當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的工程奇跡 - 其長度為之前任何其他懸索橋的兩倍。喬治華盛頓大橋的確是龐大的，它最高的塔樓高出哈德遜河 185 米，其上層和下層橋面分別有 8 個(gè)和 6 個(gè)車道。

盡管其規(guī)模宏大，但經(jīng)過近 88 年繁忙的交通負(fù)荷，劇烈的溫度波動，以及常年暴露在融雪鹽和海鹽環(huán)境，這座重要的通道迫切需要修復(fù)。實(shí)際上，自從1961 年增加了下層橋面以來，就已經(jīng)開始對橋梁進(jìn)行了最低程度的修復(fù)。為了滿足目前的維修需求，橋梁的所有者紐約和新澤西港務(wù)局（PANYNJ）實(shí)施了長達(dá)十年、耗資 19 億美元的修復(fù)計(jì)劃。 “恢復(fù)喬治”計(jì)劃由 11 個(gè)單獨(dú)的項(xiàng)目組成，每個(gè)項(xiàng)目的開始日期互相錯(cuò)開，以盡量減少對交通的影響。

目前，其中一個(gè)項(xiàng)目的預(yù)制構(gòu)件和現(xiàn)澆橋面板采用了約 1,300 噸 316LN 不銹鋼混凝土鋼筋，它是大型螺旋匝道橋面以及往返新澤西的橋梁上合并車道更換中不可或缺的一部分。但是，任何施工都必須仔細(xì)規(guī)劃，以避免車道堵塞，造成通勤交通的嚴(yán)重延誤。為此，一次只能進(jìn)行 1-2 條車道的施工，從午夜到凌晨 5 點(diǎn)，主要安排在周末。安裝耐用的不銹鋼來代替低成本的碳鋼鋼筋將大大延長橋面板的使用壽命，最大程度地減少未來的維修，維護(hù)需求和所導(dǎo)致的交通延誤。

不銹鋼鋼筋使用壽命可歷經(jīng)數(shù)代

紐約的冬季和含鹽的沿海岸空氣，加上異常繁忙的交通流量，意味著喬治華盛頓大橋遭受著嚴(yán)酷的考驗(yàn)。在冬季，橋梁經(jīng)常暴露在滲透到橋面的腐蝕性融雪鹽漿中。鹽最終會到達(dá)嵌入混凝土中的鋼筋。普通碳鋼鋼筋會發(fā)生腐蝕。

在鋼表面形成的銹是多孔的并且比鋼更大。當(dāng)它從內(nèi)部對混凝土施加壓力時(shí)，混凝土?xí)兟洳p壞，使更多的鹽滲入橋面板，進(jìn)一步加速其損壞。

紐約的空氣環(huán)境中氯化物含量高，因此，必須采用特殊的耐腐蝕解決方案 -316LN 不銹鋼鋼筋。由于添加了 2％的鉬，這種不銹鋼對除冰鹽或海洋環(huán)境中的氯化物具有出色的耐腐蝕性。不銹鋼鋼筋市場雖小，但是在不斷增長，尤其是在環(huán)境條件比較惡劣，碳鋼鋼筋可能無法應(yīng)對的地區(qū)，例如北美的“雪帶”

或沿海地區(qū)。碳鋼鋼筋的腐蝕是混凝土劣化的主要因素，因此含鉬不銹鋼鋼筋不僅比碳鋼鋼筋使用壽命更長，而且還有助于延長其周圍材料的使用壽命，其結(jié)果是大橋在其整個(gè)生命周期中只需要很少的維護(hù)。

隨著時(shí)間推移，氯化物會滲透到混凝土中，如果采用碳鋼鋼筋，則混凝土需要有一定的厚度以便減緩碳鋼的腐蝕。由于不銹鋼鋼筋不會受到氯化物的影響，因此混凝土層厚度可大大降低。

這樣，可減輕橋面板的重量，地基和支撐結(jié)構(gòu)的負(fù)荷隨之降低，其尺寸可相應(yīng)減小，從而節(jié)省總體成本。因此，當(dāng)使用不銹鋼鋼筋時(shí)，項(xiàng)目總成本的增加是非常適度的，通常在 1％到 10％的范圍內(nèi)。而結(jié)構(gòu)更長的使用壽命帶來壽命周期成本的大大降低。

盡管惡劣的環(huán)境，橋梁老化和交通流量對于喬治華盛頓大橋的維護(hù)構(gòu)成了獨(dú)特的挑戰(zhàn)，但不銹鋼鋼筋的使用確保了其很長的使用壽命。在含鉬不銹鋼的幫助下，喬治大橋?qū)⒊蔀楣逻d河上一座世代可用、安全無憂的大橋。

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