鋼橋(qiao)(qiao)和(he)混(hun)凝(ning)土橋(qiao)(qiao)各占現代橋(qiao)(qiao)梁(道(dao)路橋(qiao)(qiao)、鐵(tie)道(dao)橋(qiao)(qiao))的一半(ban)。鋼橋(qiao)(qiao)雖然在品質、重(zhong)量輕、施工性、對大跨度的適用性、重(zhong)新修復的難度、色彩及形狀的美觀等許多方面有(you)優越性,可是其缺(que)點是需要涂防蝕漆(qi)(qi),在維修管理上(shang)需要很(hen)多的費用。大略估計每一次重(zhong)新涂漆(qi)(qi)所需費用占橋(qiao)(qiao)梁上(shang)部工程(cheng)建(jian)設費的1/10。
在(zai)(zai)(zai)1960年(nian)(nian)以前(昭(zhao)和(he)30年(nian)(nian)代前期),日本的(de)(de)橋梁或(huo)陸上(shang)結構(gou)物的(de)(de)涂漆(qi),是把(ba)油性防(fang)銹涂料(liao)(普(pu)通鉛(qian)丹漆(qi))作為底(di)漆(qi),把(ba)長油性醇酸(suan)樹脂(zhi)系(xi)涂料(liao)(普(pu)通長油性苯二(er)酸(suan)樹脂(zhi)涂料(liao))作為中層漆(qi)、上(shang)層漆(qi),在(zai)(zai)(zai)現場(chang)使(shi)用動力工具(ju)除去(qu)銹或(huo)氧化鐵皮后(hou)進行涂漆(qi)。因為涂料(liao)落后(hou)而且基(ji)底(di)處理非常(chang)不(bu)充分,在(zai)(zai)(zai)腐蝕性大的(de)(de)工業地(di)區(qu)、城(cheng)市、海岸,每(mei)隔數年(nian)(nian)需要(yao)重新(xin)涂漆(qi)。1960~1965年(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)30年(nian)(nian)代后(hou)期),已(yi)將噴砂機或(huo)噴砂打光(guang)機用于基(ji)底(di)處理,延長了涂漆(qi)的(de)(de)壽(shou)命(ming),可是仍需要(yao)頻繁地(di)重新(xin)涂漆(qi)。因此耐(nai)候(hou)鋼的(de)(de)裸(luo)露使(shi)用不(bu)需要(yao)維修就非常(chang)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。耐候鋼的涂漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)應具有(you)延長(chang)涂漆(qi)(qi)層壽(shou)命的效果,或(huo)者確保漆(qi)(qi)層老化之(zhi)(zhi)后到重新(xin)涂漆(qi)(qi)之(zhi)(zhi)前不出問題。總(zong)之(zhi)(zhi),為(wei)(wei)了能夠延長(chang)再(zai)涂漆(qi)(qi)時間,耐候鋼的涂漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)在較早(zao)以前已(yi)經開(kai)始了。最早(zao)是于1963年(nian)(昭(zhao)和38年(nian))完(wan)成的東(dong)海(hai)道新(xin)干線(xian)長(chang)良川橋梁(liang)。如果根據(ju)耐候鋼的需要(yao)量(liang)統計橋梁(liang)用(yong)的數量(liang)時,在不分裸露使(shi)用(yong)或(huo)者銹穩定化處理使(shi)用(yong)鋼的1968~1974年(nian)(昭(zhao)和43~49年(nian)),每(mei)年(nian)使(shi)用(yong)量(liang)為(wei)(wei)4~6萬t(平均約5萬t)(參照圖(tu)2-4),所以這期間的耐候鋼日本國內使(shi)用(yong)量(liang)約為(wei)(wei)15萬噸,其(qi)中(zhong)1/3是涂漆(qi)(qi)橋梁(liang)。

鋼(gang)(gang)鐵(tie)(tie)公司(si)為了(le)進行耐候鋼(gang)(gang)的性能研究和(he)(he)商品(pin)示范,在公司(si)工(gong)廠的占地內(nei),建設了(le)把涂漆部(bu)分(fen)和(he)(he)裸露部(bu)分(fen)分(fen)開使用(yong)的實用(yong)橋(qiao)(qiao)(qiao)梁。川崎制鐵(tie)(tie)所內(nei)的知多2號橋(qiao)(qiao)(qiao)[1967年(nian)(昭和(he)(he)42年(nian))竣工(gong),單純(chun)合成梁橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長(chang)57m]、NKK福山(shan)鐵(tie)(tie)所內(nei)的第一(yi)座國橋(qiao)(qiao)(qiao)[昭和(he)(he)44年(nian)竣工(gong),單純(chun)I梁橋(qiao)(qiao)(qiao)-連(lian)續(xu)I梁橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長(chang)472m]、新日鐵(tie)(tie)制鐵(tie)(tie)所內(nei)的黑金(jin)橋(qiao)(qiao)(qiao)[1973年(nian)(昭和(he)(he)48年(nian))竣工(gong)、單純(chun)合成I梁橋(qiao)(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)(qiao)長(chang)218m]就(jiu)是典型的例(li)子。
根(gen)據需要(yao)耐(nai)候鋼在橋梁上(shang)的銹穩定(ding)化處(chu)理使(shi)用和同種鋼的裸露使(shi)用,分別于(yu)1972年(nian)(昭(zhao)和47年(nian))、1977年(nian)(昭(zhao)和52年(nian))相繼開(kai)始。表2-6 示出(chu)了(le)最初約10年(nian)間的訂貨業績。

日(ri)本于1973年(昭和(he)48年)遭(zao)受到(dao)第一次石油危機,1975年以后(昭和(he)50年代)進(jin)入經(jing)濟低增(zeng)(zeng)長(chang)時期。在這之(zhi)前(qian)的(de)高增(zeng)(zeng)長(chang)時期,日(ri)本的(de)道路總延長(chang)度增(zeng)(zeng)長(chang)很快,與此同時道路橋的(de)數量急劇增(zeng)(zeng)加。進(jin)入低增(zeng)(zeng)長(chang)時期之(zhi)后其維持管(guan)理費、特別是補(bu)修(xiu)涂(tu)漆(qi)和(he)再(zai)涂(tu)漆(qi)的(de)費用成了(le)很大的(de)負擔,耐候鋼(gang)的(de)無涂(tu)漆(qi)使用又重新(xin)被評價.這就是表2-6的(de)橋梁訂貨業績中無涂(tu)漆(qi)件數或鋼(gang)重量急劇增(zeng)(zeng)加的(de)原因。
反映這(zhe)種情況的(de)(de)(de)事實是于20世(shi)紀70年(nian)代(昭(zhao)和50年(nian)代)前期在(zai)相(xiang)關團(tuan)體內大力開展了無(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)材應(ying)用(yong)方(fang)法的(de)(de)(de)研(yan)(yan)究(jiu)。這(zhe)些團(tuan)體有土木學會(hui)(hui)(hui)鋼(gang)(gang)(gang)材規格專(zhuan)業(ye)委(wei)員會(hui)(hui)(hui)、日(ri)本(ben)鋼(gang)(gang)(gang)構造協會(hui)(hui)(hui)防銹(xiu)防蝕專(zhuan)業(ye)委(wei)員會(hui)(hui)(hui)、日(ri)本(ben)橋梁建設協會(hui)(hui)(hui)耐(nai)候性橋梁委(wei)員會(hui)(hui)(hui)、北海道(dao)土木對耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)不進(jin)行正(zheng)規的(de)(de)(de)涂(tu)(tu)漆(qi),在(zai)裸露(lu)狀態或者進(jin)行穩定(ding)化處理(li)后用(yong)的(de)(de)(de)場合,“無(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)使用(yong)”這(zhe)一術語已被廠(chang)家使用(yong),現在(zai)用(yong)該術語的(de)(de)(de)人相(xiang)當(dang)多(duo)。1983年(nian)(昭(zhao)和58年(nian))訂(ding)正(zheng)的(de)(de)(de)JISG3114的(de)(de)(de)說明中也照樣使用(yong)。技(ji)術會(hui)(hui)(hui)鋼(gang)(gang)(gang)道(dao)路(lu)橋研(yan)(yan)究(jiu)委(wei)員會(hui)(hui)(hui)、阪神高速(su)道(dao)路(lu)公團(tuan)等。這(zhe)些團(tuan)體專(zhuan)門詳細地(di)研(yan)(yan)究(jiu)了氣象條(tiao)件和無(wu)涂(tu)(tu)漆(qi)使用(yong)的(de)(de)(de)適用(yong)性、對放(fang)置構件的(de)(de)(de)腐(fu)蝕條(tiao)件和詳細結構的(de)(de)(de)設計技(ji)巧、允許腐(fu)蝕率、疲勞、高強度螺(luo)栓及摩擦接合部的(de)(de)(de)防蝕、焊接施(shi)工法、防止銹(xiu)對周圍污染的(de)(de)(de)措施(shi)、維(wei)修管(guan)理(li)方(fang)法等許多(duo)技(ji)術問(wen)題。
作為(wei)重(zhong)點詳細研究過的(de)(de)(de)(de)問題之(zhi)(zhi)一是,在耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)很寬的(de)(de)(de)(de)規(gui)格(ge)成(cheng)分范圍內,合(he)金(jin)元素的(de)(de)(de)(de)配人量(liang)與焊接(jie)性(xing)、耐(nai)候性(xing)的(de)(de)(de)(de)關系。提高(gao)(gao)對耐(nai)候性(xing)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)Cu、Cr等(deng)元素的(de)(de)(de)(de)添(tian)加(jia)量(liang)當然可(ke)以(yi)增加(jia)耐(nai)候性(xing),對無涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使用(yong)(yong)有(you)(you)利,可(ke)是對焊接(jie)性(xing)不利.以(yi)前涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)常常是把(ba)添(tian)加(jia)元素添(tian)加(jia)量(liang)控(kong)制在下限,然而不能無涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使用(yong)(yong)。耐(nai)候性(xing)和焊接(jie)性(xing)二者如(ru)何選擇(ze),用(yong)(yong)戶(hu)之(zhi)(zhi)間曾(ceng)經進行過激烈的(de)(de)(de)(de)討論。如(ru)果在高(gao)(gao)速發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)時代,也許(xu)已經停止了無涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)使用(yong)(yong),可(ke)是因(yin)為(wei)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)維修管理費用(yong)(yong)很大,所(suo)以(yi)沒有(you)(you)那樣做。
歸(gui)納起來說:“應該大力(li)推進(jin)無涂漆使(shi)用,為(wei)了(le)充(chong)(chong)分發(fa)揮耐候性高(gao)成分系耐候鋼是(shi)不可(ke)缺(que)少的(de)(de)。高(gao)成分系耐候鋼的(de)(de)焊接(jie)雖(sui)然在橋梁(liang)建(jian)設上實績(ji)較少,可(ke)是(shi)已經基本(ben)改善了(le)鋼材(cai)的(de)(de)焊接(jie)性。在海洋結構(gou)物上,比(bi)耐候鋼更難焊接(jie)的(de)(de)686MPa、784MPa級已經在日常作業(ye)上運(yun)用自如(ru)(ru)。因此,如(ru)(ru)果能充(chong)(chong)分照顧到焊接(jie)性,制定焊接(jie)條件(jian)并(bing)充(chong)(chong)分地進(jin)行作業(ye)管(guan)理,是(shi)可(ke)行的(de)(de)。”
與此相(xiang)關,訂貨規(gui)格不(bu)是JIS標準,在(zai)成分范圍很(hen)寬的(de)(de)(de)JIS標準的(de)(de)(de)范圍內(nei)為了確認高成分系,還要(yao)根(gen)據無涂漆使用(yong)(yong)高成分系的(de)(de)(de)各鋼(gang)(gang)材廠家的(de)(de)(de)商(shang)品名,這一不(bu)正常的(de)(de)(de)狀態延(yan)續了一段時間。北(bei)海(hai)(hai)道土(tu)木技術委(wei)員會鋼(gang)(gang)道路(lu)橋(qiao)研究委(wei)員會于1949年(昭和54年)4月制定(ding)的(de)(de)(de)“北(bei)海(hai)(hai)道鋼(gang)(gang)道路(lu)橋(qiao)的(de)(de)(de)設計及(ji)施工指南”中(zhong)規(gui)定(ding)了耐候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)無涂漆使用(yong)(yong),這個文件作為日本最初(chu)的(de)(de)(de)文件引起了注目,它把(ba)適(shi)合無涂漆使用(yong)(yong)成分系的(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)(gang)命名為“特殊耐候(hou)鋼(gang)(gang)”加以區別。
這一問題于1983年(昭和58年)的JIS G3114修(xiu)改中,通過把該標準的對(dui)象鋼細(xi)分(fen)為(wei)無涂(tu)漆(qi)(qi)用(W)和涂(tu)漆(qi)(qi)用(P)已(yi)經(jing)得到(dao)解(jie)決。在JIS中對(dui)這一修(xiu)改作了如下的說明。
現(xian)行JIS G3114是(shi)(shi)匯總了(le)當時流通(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)同類鋼材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)鋼鐵廠家(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準制定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de),是(shi)(shi)對本鋼材(cai)主要特性(xing)(xing)耐候性(xing)(xing)有(you)貢獻的(de)(de)(de)(de)(de)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)規定(ding)(ding)值及規定(ding)(ding)范(fan)圍(wei)比較(jiao)寬松的(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準。本鋼材(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)方法,有(you)從焊接性(xing)(xing)考慮(lv)犧牲一(yi)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)耐候性(xing)(xing)涂漆(qi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he),也(ye)有(you)作為原來的(de)(de)(de)(de)(de)耐候鋼材(cai)以(yi)裸態(tai)或者進(jin)行銹穩定(ding)(ding)化(hua)處(chu)理后(hou)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he),按照使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際(ji)情(qing)況,現(xian)在同時有(you)兩(liang)種鋼在流通(tong)。因為這(zhe)兩(liang)種鋼的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學成分都在現(xian)行標(biao)準的(de)(de)(de)(de)(de)規定(ding)(ding)范(fan)圍(wei)內,可能會(hui)在流通(tong)面上發(fa)生混亂,所以(yi)作出了(le)應按照實(shi)際(ji)情(qing)況對JIS G3114進(jin)行修改(gai)的(de)(de)(de)(de)(de)結論。
隨著這一修改(gai),用(yong)(yong)各(ge)公司的(de)商品(pin)名進行訂貨的(de)事幾乎沒有了(le)。JIS標準的(de)修改(gai)起了(le)多(duo)大作用(yong)(yong)雖然還(huan)不清楚,可是從這時開始(shi)在橋(qiao)梁(liang)上裸露使用(yong)(yong)的(de)實際急劇增加。圖2-9示出了(le)按(an)年(nian)度裸露耐候(hou)鋼(gang)橋(qiao)梁(liang)的(de)訂貨件數和(he)重量的(de)變遷。請注(zhu)意不是按(an)累計(ji)而(er)是按(an)年(nian)度統(tong)(tong)計(ji),并且在該統(tong)(tong)計(ji)中沒有包括(kuo)H型鋼(gang)橋(qiao)梁(liang)及穩定化處理的(de)鋼(gang)橋(qiao)。

正如從前面的(de)表2-6所(suo)知道(dao)的(de)那樣,耐候鋼最(zui)初(chu)以銹穩定(ding)化處理(li)開(kai)始的(de)無涂漆使(shi)用,在(zai)5年(nian)(nian)后開(kai)始采用裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用之后的(de)3年(nian)(nian)中(zhong)(zhong)遠比(bi)裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用量多(duo),可是(shi)在(zai)1980年(nian)(nian)(昭(zhao)和55年(nian)(nian))裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用量突(tu)然增加使(shi)二(er)者的(de)數量大致接近,現在(zai)其比(bi)率正在(zai)降低.如果裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用時的(de)性能可靠的(de)話,則是(shi)由于原(yuan)來的(de)經濟(ji)上(shang)的(de)原(yuan)因所(suo)致。北海道(dao)土木技術(shu)委(wei)員(yuan)會(hui)的(de)指(zhi)南(nan)(前述)在(zai)1989年(nian)(nian)(平(ping)成元年(nian)(nian))的(de)訂正中(zhong)(zhong)只(zhi)把裸(luo)(luo)露(lu)使(shi)用進(jin)行了規定(ding),并且(qie)在(zai)1991年(nian)(nian)(平(ping)成3年(nian)(nian))的(de)道(dao)路橋示方書中(zhong)(zhong)也做了同樣的(de)規定(ding)。
但是,銹穩定化處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)需要(yao)依然(ran)存在,在1980年(昭和55年)以前大概只有一個(ge)公司·推出了銹穩定化處(chu)(chu)理(li)的(de)(de)新的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)方法(fa)(fa)(fa)。傳統(tong)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa)原則(ze)上(shang)是把拿(na)到表(biao)面處(chu)(chu)理(li)工廠的(de)(de)構(gou)件(jian)進行處(chu)(chu)理(li)之(zhi)后(hou)搬運(yun)到現(xian)場(chang)的(de)(de)方法(fa)(fa)(fa),而新方法(fa)(fa)(fa)的(de)(de)特征(zheng)是能夠(gou)在構(gou)件(jian)加工工廠或現(xian)場(chang)和通常的(de)(de)橋(qiao)(qiao)梁涂漆一樣地進行處(chu)(chu)理(li)。包括傳統(tong)方法(fa)(fa)(fa)在內,這些處(chu)(chu)理(li)方法(fa)(fa)(fa)除了在一般橋(qiao)(qiao)梁上(shang)使用(yong)之(zhi)外,也多用(yong)于小型H型橋(qiao)(qiao)梁或橋(qiao)(qiao)梁以外的(de)(de)結(jie)構(gou)物。
在(zai)耐候(hou)鋼裸(luo)露(lu)使用(yong)(yong)(yong)急劇增加的(de)(de)(de)(de)背景上(shang)存在(zai)著(zhu)無(wu)需維修這(zhe)一社(she)會經濟上(shang)的(de)(de)(de)(de)需求,加上(shang)由(you)前述的(de)(de)(de)(de)各團體委員會所開展的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)討論(lun),由(you)橋(qiao)梁(liang)廠家所進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)、設計施(shi)工法的(de)(de)(de)(de)開發(fa),以(yi)及如圖2-8所示的(de)(de)(de)(de)由(you)于環境(jing)限制的(de)(de)(de)(de)成果(guo),大氣中二氧化硫濃度已降(jiang)低,具備了使裸(luo)露(lu)使用(yong)(yong)(yong)更容易進(jin)行(xing)的(de)(de)(de)(de)各種有利的(de)(de)(de)(de)因素。
1979年(nian)(昭和(he)54年(nian))9月(yue)21日(ri)至10月(yue)8日(ri),以(yi)當時國鐵(tie)(tie)鐵(tie)(tie)道技術研究所結構(gou)物研究室阿(a)部(bu)英彥(yan)。為團長的(de)18人組成的(de)美國、加拿大橋(qiao)梁技術調查(cha)(cha)團(《橋(qiao)梁和(he)基(ji)礎》雜(za)志策劃,成員(yuan)包括鋼(gang)鐵(tie)(tie)公司、橋(qiao)梁建設(she)公司及(ji)(ji)橋(qiao)梁所有者等)赴北美考(kao)察了耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)材在(zai)無涂漆橋(qiao)梁上的(de)實際使(shi)用情況,調查(cha)(cha)了許多裸露(lu)(lu)使(shi)用的(de)橋(qiao)梁,聽取了鋼(gang)材廠家(jia)、高速道路局等方面的(de)見解,將其結果寫成報(bao)告(gao)書[71]發表。報(bao)告(gao)書總結了耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)在(zai)美國裸露(lu)(lu)使(shi)用基(ji)本(ben)成功的(de)事(shi)實、需要注意的(de)幾個(ge)問題及(ji)(ji)一(yi)部(bu)分人的(de)批評意見等,這對日(ri)本(ben)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)裸露(lu)(lu)使(shi)用曾(ceng)經有過促(cu)進效果。
最后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題是(shi)環(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽粒(li)(li)子(zi)對(dui)銹層穩(wen)定(ding)化的(de)(de)(de)(de)(de)(de)惡劣影響(xiang)(xiang),即海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽粒(li)(li)子(zi)在(zai)大(da)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃度或者(zhe)在(zai)鋼表面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附著量在(zai)什么程(cheng)度以下,耐(nai)候鋼才可以裸露使(shi)用。當SO.的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)不是(shi)很大(da)時,海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽粒(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)就(jiu)成為了最大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)問題。在(zai)以上(shang)所(suo)敘述(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)北(bei)海(hai)(hai)(hai)(hai)道(dao)土木(mu)技術會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)指南中(zhong)規定(ding)為“在(zai)離海(hai)(hai)(hai)(hai)岸200m的(de)(de)(de)(de)(de)(de)區域內因大(da)氣(qi)中(zhong)海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽粒(li)(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響(xiang)(xiang)腐(fu)蝕(shi)量大(da)”,“推斷腐(fu)蝕(shi)減厚在(zai)兩(liang)面(mian)超過0.4mm以上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)場合,應考慮(lv)(lv)對(dui)腐(fu)蝕(shi)減厚進行設(she)計”的(de)(de)(de)(de)(de)(de)考慮(lv)(lv)方(fang)法,并且(qie),在(zai)1981年(nian)(昭和56年(nian))該會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)“北(bei)海(hai)(hai)(hai)(hai)道(dao)耐(nai)候鋼材裸露使(shi)用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)道(dao)路橋的(de)(de)(de)(de)(de)(de)設(she)計及施工指南”中(zhong),把離海(hai)(hai)(hai)(hai)岸2km以內的(de)(de)(de)(de)(de)(de)地區規定(ding)為由(you)海(hai)(hai)(hai)(hai)鹽粒(li)(li)子(zi)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)腐(fu)蝕(shi)影響(xiang)(xiang)嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境。
另外,U.S.Steel公司以前也曾規定必須離(li)開(kai)海岸240~300m(800~1000ft)。
1981年(昭和56年),由于擔心在不適當地區(qu)耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)無(wu)涂漆使用(yong)(yong)會發(fa)生問題,建(jian)(jian)設省土(tu)木研究(jiu)(jiu)所和橋梁建(jian)(jian)設協會及鋼(gang)材(cai)俱(ju)樂部共同開始了“關于耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)材(cai)在橋梁上適用(yong)(yong)性的共同研究(jiu)(jiu)”。其最大的目(mu)的在于關注從海上飛來(lai)鹽分的影響,從而具體地確定無(wu)涂漆耐(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)能夠適用(yong)(yong)的地區(qu)。
為此,把耐候鋼及(ji)碳素(su)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)片(pian)安裝(zhuang)在全國41個地方(fang)已有的(de)(de)(de)(de)(de)道路(lu)橋(qiao)上進行(xing)(xing)了9年的(de)(de)(de)(de)(de)暴曬試(shi)(shi)(shi)驗。考慮到對銹層的(de)(de)(de)(de)(de)穩定(ding)化最不利的(de)(de)(de)(de)(de)沒有雨(yu)水(shui)洗凈效果的(de)(de)(de)(de)(de)部位的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕狀(zhuang)態在實用上的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要性,把試(shi)(shi)(shi)片(pian)垂直和水(shui)平安裝(zhuang)在內梁(liang)部分。試(shi)(shi)(shi)驗環境包括海岸、工業、城(cheng)市、田園和高山,并充分地進行(xing)(xing)了環境中的(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子、二氧化硫的(de)(de)(de)(de)(de)測定(ding)。
1987年(nian)(昭(zhao)和62年(nian)),上述部門根據以(yi)前的(de)(de)(de)(de)數據,作為(wei)中(zhong)間報告編寫了“無涂漆(qi)(qi)耐候(hou)鋼橋梁的(de)(de)(de)(de)設(she)計、施工要(yao)領(草案(an))”。在該(gai)草案(an)中(zhong),把受飛來鹽(yan)粒(li)子的(de)(de)(de)(de)影(ying)響大、不適合耐候(hou)鋼材(cai)或無涂漆(qi)(qi)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)地區定(ding)(ding)為(wei):(1)沖繩全域;(2)日(ri)本海沿岸(an)(an)以(yi)及(ji)(ji)面(mian)向(xiang)外洋的(de)(de)(de)(de)其(qi)他沿岸(an)(an)。把50年(nian)后的(de)(de)(de)(de)板厚(hou)減少量小于0.4mm定(ding)(ding)為(wei)基準,第(di)3年(nian)的(de)(de)(de)(de)板厚(hou)減少量超(chao)過0.2mm的(de)(de)(de)(de)場合以(yi)及(ji)(ji)發生了銹(xiu)層剝離的(de)(de)(de)(de)場合,判定(ding)(ding)為(wei)不適合使(shi)用。該(gai)草案(an)還對容(rong)易(yi)生成穩定(ding)(ding)銹(xiu)層的(de)(de)(de)(de)橋梁的(de)(de)(de)(de)設(she)計、結構細(xi)節、高強度螺(luo)栓、焊接材(cai)料等進行了闡(chan)述。
這(zhe)項共(gong)同研究的(de)(de)暴曬(shai)試(shi)驗,在(zai)(zai)第9年(nian)試(shi)片(pian)回(hui)收及結束研究后,于1989年(nian)(平(ping)成元(yuan)年(nian))的(de)(de)報告書中(zhong)把設計、施工(gong)要領(草(cao)案)進(jin)行了(le)重新規(gui)定(ding),在(zai)(zai)該草(cao)案中(zhong)明確地標明了(le)無涂漆(qi)耐候鋼(gang)能夠適(shi)用的(de)(de)地區。判定(ding)基準的(de)(de)基礎是用所規(gui)定(ding)的(de)(de)方法測(ce)定(ding)的(de)(de)飛來鹽粒(li)子(zi)的(de)(de)量(liang)(liang),把它換算成NaCl的(de)(de)氯離子(zi)0.05mdd(mg/d㎡2/day)定(ding)為允許限。這(zhe)個量(liang)(liang)是根據(ju)在(zai)(zai)日(ri)本41座橋的(de)(de)暴曬(shai)試(shi)驗中(zhong)銹層沒有發(fa)生層狀(zhuang)剝離,并且根據(ju)9年(nian)的(de)(de)試(shi)驗結果推(tui)斷(duan)50年(nian)后的(de)(de)板厚減量(liang)(liang)不超過0.3mm而決(jue)定(ding)的(de)(de)。
可(ke)是,飛來鹽(yan)粒子量每年發(fa)生變化,在測(ce)定(ding)時(shi)(shi)需(xu)要時(shi)(shi)間且相當麻煩,在表2-7上標出的(de)地區,規定(ding)為省(sheng)略飛來鹽(yan)粒子量的(de)測(ce)定(ding)、可(ke)以(yi)無涂漆使用耐候(hou)鋼的(de)地區。從(cong)北(bei)海道到北(bei)陸面(mian)向(xiang)日本(ben)海的(de)所謂鹽(yan)害(hai)地帶(dai)離海岸線必須超過(guo)20km,然而在其(qi)他的(de)海岸因地域而異可(ke)以(yi)離開1~5km。

在上述的共同研究中,除了全國41座橋的暴曬試(shi)(shi)驗(yan)以外,試(shi)(shi)驗(yan)還包(bao)括(kuo)沿著信濃河進行的不同離岸距離所設置的大型(xing)暴曬試(shi)(shi)驗(yan)體(一(yi)種模型(xing)結構(gou)(gou)物)不同結構(gou)(gou)部(bu)位銹層穩(wen)(wen)定(ding)化行為和氯離子濃度影(ying)響試(shi)(shi)驗(yan)、焊(han)縫部(bu)位銹穩(wen)(wen)定(ding)化狀況試(shi)(shi)驗(yan)、耐候性高強度螺栓暴曬試(shi)(shi)驗(yan)等。
除了(le)(le)(le)上述的(de)(de)設(she)計、施工要領(ling)(案(an))以(yi)外,在1991年(nian)(平(ping)成3年(nian))制訂了(le)(le)(le)“無涂漆(qi)(qi)橋梁(liang)的(de)(de)檢(jian)修要領(ling)(案(an))”,給出了(le)(le)(le)檢(jian)修項目、檢(jian)修頻度(du)以(yi)及檢(jian)修結果記錄等。特別具體(ti)地提出了(le)(le)(le)用目視判斷層(ceng)狀剝離銹(xiu)的(de)(de)判定(ding)(ding)法,也敘(xu)述了(le)(le)(le)發現(xian)這類層(ceng)狀剝離銹(xiu)時的(de)(de)應對(dui)措(cuo)施。并且,在其他的(de)(de)報(bao)告書中,針對(dui)盡(jin)可(ke)能減少(shao)泥與垃圾的(de)(de)堆(dui)積、滯水與結露、橋面漏水與水路形成等對(dui)銹(xiu)層(ceng)穩(wen)定(ding)(ding)化有惡(e)劣影響(xiang)因素的(de)(de)各種(zhong)結構的(de)(de)優缺點,歸納(na)了(le)(le)(le)已有的(de)(de)無涂漆(qi)(qi)耐(nai)候鋼橋梁(liang)的(de)(de)觀察結果。
經過(guo)以上過(guo)程(cheng),耐(nai)候鋼(gang)(gang)在橋(qiao)梁上的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)(yong)增(zeng)(zeng)(zeng)大了裸(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)比率(lv)。將表2-6及表2-4的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據加上其他情報或推測,把從1968年(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian))到(dao)最(zui)近的(de)(de)(de)裸(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)、銹(xiu)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)化使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)及涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)比率(lv)歷(li)年(nian)(nian)來(lai)變化的(de)(de)(de)情況進行了總結,并(bing)示于(yu)表2-8.日本國(guo)內橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)耐(nai)候鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)訂貨量,在這期(qi)(qi)間(jian)平均每年(nian)(nian)約45,000t(最(zui)大約62,000t,最(zui)小約27,000t),雖然每年(nian)(nian)都有變動可(ke)是從長期(qi)(qi)來(lai)看變動很小,其中涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)在1968年(nian)(nian)(昭和43年(nian)(nian))曾經是100%,到(dao)最(zui)近已逐漸減(jian)少到(dao)10%,無(wu)涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)卻(que)明顯(xian)增(zeng)(zeng)(zeng)加,并(bing)且(qie)無(wu)涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)在開始的(de)(de)(de)70年(nian)(nian)代(dai)(dai)前期(qi)(qi)(昭和40年(nian)(nian)代(dai)(dai)后(hou)期(qi)(qi))全部是銹(xiu)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)化處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)耐(nai)候鋼(gang)(gang),在70年(nian)(nian)代(dai)(dai)后(hou)期(qi)(qi)(昭和50年(nian)(nian)代(dai)(dai)前期(qi)(qi))開始的(de)(de)(de)裸(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)耐(nai)候鋼(gang)(gang)增(zeng)(zeng)(zeng)加到(dao)80年(nian)(nian)代(dai)(dai)前期(qi)(qi)(昭和50年(nian)(nian)代(dai)(dai)后(hou)期(qi)(qi))的(de)(de)(de)同等程(cheng)度,以后(hou)銹(xiu)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)化處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)有減(jian)少的(de)(de)(de)傾向,相反裸(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)卻(que)增(zeng)(zeng)(zeng)加了。現(xian)在以橋(qiao)梁數(shu)(shu)為基數(shu)(shu),估計裸(luo)露使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是2/3、銹(xiu)穩(wen)(wen)(wen)定(ding)化處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是1/5、涂(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)是1/10。

如(ru)圖2-10所示,1980年(nian)(昭和55年(nian))以(yi)后在(zai)橋梁(liang)(liang)用鋼材(cai)上(shang)(shang)耐候(hou)鋼所占的重量比在(zai)5%~7%之間變動,并(bing)且,30m以(yi)上(shang)(shang)的新設橋梁(liang)(liang)中,以(yi)各種表(biao)面狀態使(shi)用耐候(hou)鋼的橋梁(liang)(liang)數在(zai)10%以(yi)上(shang)(shang),最(zui)近(jin)接近(jin)20%。

在被視為是一(yi)國(guo)活(huo)力的(de)基礎,是維(wei)持發展經濟(ji)活(huo)動或豐富國(guo)民生活(huo)不可缺(que)少的(de)公共設施中(zhong),橋梁(liang)可以說是公路或鐵路的(de)中(zhong)樞,健全(quan)地進行維(wei)護極(ji)為重要,決不能再踏“荒廢中(zhong)的(de)美國(guo)”的(de)覆(fu)轍。
日本的(de)公共設施主要(yao)是(shi)在高(gao)度成長時(shi)期以后(hou)建設的(de),比較(jiao)新(xin),沒有太大的(de)老化(hua)問題,而且一(yi)直在進行充分的(de)維修(xiu)管(guan)理。可是(shi)進入回避3K(臟、累、危險(xian))、高(gao)齡化(hua)的(de)時(shi)代,今后(hou)如(ru)何(he)做到不(bu)維修(xiu)、健全地保持社會(hui)資本則成為問題。鋼橋的(de)維修(xiu)、管(guan)理中最關鍵的(de)涂漆(qi)(qi)(qi)是(shi)典(dian)型的(de)3K作業,加上從前的(de)經濟問題,會(hui)出現(xian)勞(lao)動(dong)力(li)嚴重不(bu)足。根據(ju)測算(suan),如(ru)果把本四連絡(luo)橋、神戶-鳴門(men)路(lu)線4橋(竣工(gong)時(shi))以8年為周期進行換(huan)漆(qi)(qi)(qi),必須(xu)經常(chang)配備138~202名涂漆(qi)(qi)(qi)技術工(gong)人(基材調整除外(wai)),只(zhi)要(yao)橋存(cun)在就必須(xu)繼續進行涂漆(qi)(qi)(qi),這樣做不(bu)是(shi)不(bu)可能而是(shi)不(bu)現(xian)實。因此,本四連絡(luo)橋等采(cai)(cai)用(yong)(yong)了通過高(gao)級(ji)規格的(de)涂漆(qi)(qi)(qi)(重防蝕(shi)涂漆(qi)(qi)(qi))和(he)頻繁(fan)的(de)局部補修(xiu),沒有采(cai)(cai)用(yong)(yong)正式的(de)再涂漆(qi)(qi)(qi)的(de)方針。
這(zhe)樣(yang)(yang)以來,最近的(de)鋼(gang)橋(qiao)防蝕(shi)(shi)方向有兩(liang)種(zhong)情(qing)況:或(huo)者(zhe)像在(zai)本四連絡橋(qiao)那樣(yang)(yang)位于(yu)海(hai)上(shang)腐蝕(shi)(shi)環境(jing)嚴酷而且不容易再涂(tu)漆(qi)(qi)的(de)重要(yao)橋(qiao)梁上(shang),進行重防蝕(shi)(shi)涂(tu)漆(qi)(qi)極力(li)延長再涂(tu)漆(qi)(qi)間隔,或(huo)者(zhe)在(zai)一般環境(jing)下為了回避正(zheng)式的(de)再涂(tu)漆(qi)(qi),在(zai)能夠適(shi)用(yong)的(de)地(di)區盡可能使(shi)(shi)用(yong)無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)耐候(hou)鋼(gang)。擴大耐候(hou)鋼(gang)的(de)無(wu)涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong),實現正(zheng)規化的(de)條(tiao)件,經過上(shang)述過程可以說(shuo)已經充分(fen)具備。可是裸露(lu)耐候(hou)鋼(gang)目前(qian)的(de)性能,使(shi)(shi)它在(zai)沿海(hai)地(di)區用(yong)于(yu)橋(qiao)梁建筑(zhu)的(de)使(shi)(shi)用(yong)仍(reng)(reng)受(shou)到限制(zhi)。解釋清楚氯(lv)化物(wu)惡(e)劣影響的(de)本質(zhi),或(huo)者(zhe)在(zai)確(que)立其相(xiang)應對(dui)策等方面仍(reng)(reng)需要(yao)努力(li)。耐候(hou)鋼(gang)應用(yong)進一步發展的(de)課題已詳細地(di)歸納在(zai)腐蝕(shi)(shi)防蝕(shi)(shi)協會所設置的(de)耐候(hou)鋼(gang)技術分(fen)會的(de)報告(gao)書[1994年(平成6年)]中。

