鋼橋(qiao)(qiao)和混凝土橋(qiao)(qiao)各占現代橋(qiao)(qiao)梁(道路橋(qiao)(qiao)、鐵道橋(qiao)(qiao))的(de)一半。鋼橋(qiao)(qiao)雖然在(zai)品質、重(zhong)(zhong)量輕(qing)、施(shi)工性、對(dui)大(da)跨度(du)(du)的(de)適用性、重(zhong)(zhong)新修復的(de)難度(du)(du)、色彩及形(xing)狀(zhuang)的(de)美觀等許(xu)多方面有(you)優越性,可是其缺點是需(xu)(xu)要涂防蝕漆(qi),在(zai)維修管理上需(xu)(xu)要很(hen)多的(de)費用。大(da)略(lve)估計(ji)每一次重(zhong)(zhong)新涂漆(qi)所(suo)需(xu)(xu)費用占橋(qiao)(qiao)梁上部工程建設費的(de)1/10。
在1960年以前(昭和(he)30年代前期),日本的(de)橋(qiao)梁(liang)或陸上(shang)結構物的(de)涂(tu)漆(qi)(qi),是把油性防(fang)銹涂(tu)料(liao)(普(pu)通鉛丹漆(qi)(qi))作為(wei)底(di)漆(qi)(qi),把長油性醇酸樹脂系涂(tu)料(liao)(普(pu)通長油性苯二酸樹脂涂(tu)料(liao))作為(wei)中(zhong)層漆(qi)(qi)、上(shang)層漆(qi)(qi),在現場使用(yong)動力(li)工(gong)具(ju)除去(qu)銹或氧化鐵皮后進行(xing)涂(tu)漆(qi)(qi)。因(yin)為(wei)涂(tu)料(liao)落后而且基底(di)處理非(fei)常不充分,在腐蝕性大(da)的(de)工(gong)業地區、城市、海岸,每隔數(shu)年需要重新涂(tu)漆(qi)(qi)。1960~1965年(昭和(he)30年代后期),已將噴(pen)砂機或噴(pen)砂打(da)光機用(yong)于基底(di)處理,延(yan)長了(le)涂(tu)漆(qi)(qi)的(de)壽命,可是仍需要頻繁地重新涂(tu)漆(qi)(qi)。因(yin)此耐候鋼的(de)裸露(lu)使用(yong)不需要維修就非(fei)常具(ju)有吸(xi)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)(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)使(shi)用(yong)(yong)應具有(you)延(yan)長涂(tu)漆(qi)層壽命(ming)的(de)(de)(de)(de)(de)效果,或者(zhe)確保漆(qi)層老化(hua)之后到(dao)重新涂(tu)漆(qi)之前不出問題(ti)。總之,為(wei)了能夠延(yan)長再(zai)涂(tu)漆(qi)時間,耐候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)使(shi)用(yong)(yong)在較早以(yi)前已經開始(shi)了。最早是于1963年(nian)(nian)(昭和(he)38年(nian)(nian))完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)東海道新干(gan)線長良川橋(qiao)梁(liang)。如果根據(ju)耐候(hou)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)需要量(liang)(liang)統計橋(qiao)梁(liang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)量(liang)(liang)時,在不分(fen)裸露使(shi)用(yong)(yong)或者(zhe)銹(xiu)穩定化(hua)處(chu)理使(shi)用(yong)(yong)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)1968~1974年(nian)(nian)(昭和(he)43~49年(nian)(nian)),每年(nian)(nian)使(shi)用(yong)(yong)量(liang)(liang)為(wei)4~6萬(wan)t(平均約5萬(wan)t)(參照圖2-4),所以(yi)這(zhe)期(qi)間的(de)(de)(de)(de)(de)耐候(hou)鋼日本國內(nei)使(shi)用(yong)(yong)量(liang)(liang)約為(wei)15萬(wan)噸(dun),其中1/3是涂(tu)漆(qi)橋(qiao)梁(liang)。

鋼(gang)鐵公(gong)司(si)為了進行耐候鋼(gang)的(de)性能研(yan)究和商品示范,在公(gong)司(si)工廠(chang)的(de)占(zhan)地內(nei),建設了把涂(tu)漆部分(fen)(fen)和裸(luo)露部分(fen)(fen)分(fen)(fen)開使用的(de)實用橋(qiao)(qiao)梁。川崎(qi)制鐵所(suo)(suo)內(nei)的(de)知多2號(hao)橋(qiao)(qiao)[1967年(nian)(昭和42年(nian))竣工,單(dan)(dan)純(chun)合(he)成梁橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長57m]、NKK福山鐵所(suo)(suo)內(nei)的(de)第(di)一(yi)座國橋(qiao)(qiao)[昭和44年(nian)竣工,單(dan)(dan)純(chun)I梁橋(qiao)(qiao)-連續I梁橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長472m]、新日鐵制鐵所(suo)(suo)內(nei)的(de)黑金橋(qiao)(qiao)[1973年(nian)(昭和48年(nian))竣工、單(dan)(dan)純(chun)合(he)成I梁橋(qiao)(qiao),橋(qiao)(qiao)長218m]就是典型的(de)例(li)子。
根據需要耐候鋼(gang)在橋梁上的(de)銹穩(wen)定化處理使用和同種鋼(gang)的(de)裸露使用,分別于(yu)1972年(nian)(nian)(昭(zhao)和47年(nian)(nian))、1977年(nian)(nian)(昭(zhao)和52年(nian)(nian))相繼開始。表2-6 示出了(le)最初(chu)約10年(nian)(nian)間(jian)的(de)訂(ding)貨業績。

日(ri)(ri)本(ben)于1973年(nian)(昭和48年(nian))遭受到第一次(ci)石油危(wei)機,1975年(nian)以后(昭和50年(nian)代)進(jin)入(ru)經濟低增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)時(shi)期。在這(zhe)之前的(de)高(gao)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)時(shi)期,日(ri)(ri)本(ben)的(de)道路總延(yan)長(chang)度(du)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)很快,與此同(tong)時(shi)道路橋的(de)數(shu)量(liang)急劇增(zeng)(zeng)(zeng)加。進(jin)入(ru)低增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)時(shi)期之后其(qi)維持(chi)管(guan)理費、特(te)別是補(bu)修涂(tu)(tu)漆和再涂(tu)(tu)漆的(de)費用(yong)(yong)成了很大(da)的(de)負擔,耐(nai)候鋼的(de)無(wu)涂(tu)(tu)漆使用(yong)(yong)又重(zhong)新被評價.這(zhe)就(jiu)是表2-6的(de)橋梁訂貨(huo)業績(ji)中(zhong)無(wu)涂(tu)(tu)漆件數(shu)或鋼重(zhong)量(liang)急劇增(zeng)(zeng)(zeng)加的(de)原因(yin)。
反映這(zhe)種情(qing)況的(de)事實是于20世紀70年代(dai)(昭和(he)(he)50年代(dai))前期在相關團體(ti)(ti)內大力開(kai)展(zhan)了無(wu)(wu)涂漆(qi)(qi)(qi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)材(cai)應用方(fang)法(fa)(fa)的(de)研究。這(zhe)些團體(ti)(ti)有(you)土木(mu)學會鋼(gang)材(cai)規(gui)格(ge)專(zhuan)(zhuan)業委員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)會、日本鋼(gang)構(gou)造協(xie)會防(fang)銹防(fang)蝕專(zhuan)(zhuan)業委員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)會、日本橋(qiao)梁(liang)建(jian)設協(xie)會耐候(hou)(hou)性橋(qiao)梁(liang)委員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)會、北(bei)海道土木(mu)對耐候(hou)(hou)鋼(gang)不(bu)進行正規(gui)的(de)涂漆(qi)(qi)(qi),在裸露狀態或者進行穩定化(hua)處(chu)理(li)后用的(de)場(chang)合,“無(wu)(wu)涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用”這(zhe)一術語已被廠家使(shi)用,現在用該術語的(de)人(ren)相當(dang)多。1983年(昭和(he)(he)58年)訂(ding)正的(de)JISG3114的(de)說明中(zhong)也照(zhao)樣使(shi)用。技術會鋼(gang)道路(lu)橋(qiao)研究委員(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)會、阪(ban)神(shen)高速(su)道路(lu)公(gong)團等。這(zhe)些團體(ti)(ti)專(zhuan)(zhuan)門(men)詳(xiang)細(xi)地(di)研究了氣(qi)象(xiang)條(tiao)件(jian)和(he)(he)無(wu)(wu)涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用的(de)適用性、對放置構(gou)件(jian)的(de)腐(fu)(fu)蝕條(tiao)件(jian)和(he)(he)詳(xiang)細(xi)結(jie)構(gou)的(de)設計(ji)技巧、允(yun)許(xu)腐(fu)(fu)蝕率、疲勞、高強度螺栓(shuan)及摩擦接合部的(de)防(fang)蝕、焊接施工(gong)法(fa)(fa)、防(fang)止銹對周圍污(wu)染的(de)措施、維(wei)修(xiu)管理(li)方(fang)法(fa)(fa)等許(xu)多技術問題。
作(zuo)為重點詳細研究過的(de)(de)(de)問(wen)題之一是(shi),在(zai)耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)很寬的(de)(de)(de)規格成(cheng)分范圍內,合金元(yuan)素的(de)(de)(de)配人(ren)量(liang)(liang)與(yu)焊(han)接(jie)性(xing)(xing)、耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)關系。提高(gao)對耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)有(you)(you)效的(de)(de)(de)Cu、Cr等元(yuan)素的(de)(de)(de)添加量(liang)(liang)當然可以(yi)(yi)增(zeng)加耐候(hou)(hou)性(xing)(xing),對無涂漆(qi)使用(yong)(yong)有(you)(you)利(li),可是(shi)對焊(han)接(jie)性(xing)(xing)不利(li).以(yi)(yi)前涂漆(qi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)鋼(gang)常(chang)常(chang)是(shi)把添加元(yuan)素添加量(liang)(liang)控制在(zai)下限,然而不能無涂漆(qi)使用(yong)(yong)。耐候(hou)(hou)性(xing)(xing)和焊(han)接(jie)性(xing)(xing)二者(zhe)如何選(xuan)擇,用(yong)(yong)戶(hu)之間曾經(jing)進(jin)行(xing)過激(ji)烈的(de)(de)(de)討論。如果在(zai)高(gao)速發展的(de)(de)(de)時代,也許已經(jing)停(ting)止了無涂漆(qi)使用(yong)(yong),可是(shi)因(yin)為涂漆(qi)的(de)(de)(de)維(wei)修管理費用(yong)(yong)很大,所(suo)以(yi)(yi)沒(mei)有(you)(you)那樣做。
歸納起(qi)來說:“應該大力推進(jin)無涂(tu)漆使用,為了(le)充(chong)(chong)分發揮(hui)耐(nai)(nai)候性(xing)高成分系(xi)耐(nai)(nai)候鋼是不可(ke)缺少(shao)(shao)的(de)(de)。高成分系(xi)耐(nai)(nai)候鋼的(de)(de)焊(han)接(jie)雖然在(zai)橋梁建設上實績較少(shao)(shao),可(ke)是已(yi)經基本(ben)改善了(le)鋼材的(de)(de)焊(han)接(jie)性(xing)。在(zai)海(hai)洋結構物上,比耐(nai)(nai)候鋼更難(nan)焊(han)接(jie)的(de)(de)686MPa、784MPa級已(yi)經在(zai)日常作(zuo)業上運用自如。因此(ci),如果(guo)能充(chong)(chong)分照(zhao)顧到(dao)焊(han)接(jie)性(xing),制定(ding)焊(han)接(jie)條件并充(chong)(chong)分地進(jin)行(xing)作(zuo)業管(guan)理,是可(ke)行(xing)的(de)(de)。”
與此(ci)相關,訂(ding)貨規格不是(shi)JIS標準(zhun)(zhun),在成分(fen)范圍很寬的(de)JIS標準(zhun)(zhun)的(de)范圍內為(wei)了(le)確認高(gao)成分(fen)系(xi)(xi),還要根據無涂(tu)漆(qi)使用高(gao)成分(fen)系(xi)(xi)的(de)各鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材廠家的(de)商(shang)品名(ming),這一不正(zheng)常(chang)的(de)狀態(tai)延續了(le)一段時間。北海(hai)道土木技術委員會鋼(gang)(gang)(gang)(gang)道路橋(qiao)研究委員會于1949年(昭和54年)4月制定(ding)的(de)“北海(hai)道鋼(gang)(gang)(gang)(gang)道路橋(qiao)的(de)設計及(ji)施工指南”中規定(ding)了(le)耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)無涂(tu)漆(qi)使用,這個文件(jian)作為(wei)日本最初的(de)文件(jian)引起了(le)注目,它把適合(he)無涂(tu)漆(qi)使用成分(fen)系(xi)(xi)的(de)耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)(gang)命名(ming)為(wei)“特殊耐(nai)候鋼(gang)(gang)(gang)(gang)”加(jia)以區別。
這一問題于(yu)1983年(昭和(he)58年)的(de)JIS G3114修(xiu)(xiu)改(gai)中,通(tong)過把該標準(zhun)的(de)對(dui)象鋼細分為無(wu)涂(tu)漆(qi)用(W)和(he)涂(tu)漆(qi)用(P)已(yi)經得到解(jie)決。在JIS中對(dui)這一修(xiu)(xiu)改(gai)作了如(ru)下的(de)說明(ming)。
現行JIS G3114是匯總了(le)當時流(liu)通(tong)(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)同類鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)鐵(tie)廠家的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)準制定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de),是對(dui)本鋼(gang)材(cai)(cai)主要特性耐候(hou)性有貢獻的(de)(de)(de)(de)元素的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)值及規(gui)定(ding)(ding)范圍比較寬(kuan)松的(de)(de)(de)(de)標(biao)(biao)準。本鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)使(shi)用方法,有從焊接性考(kao)慮犧(xi)牲一定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)性涂漆使(shi)用的(de)(de)(de)(de)場合,也有作為原來的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)鋼(gang)材(cai)(cai)以裸態或者(zhe)進(jin)行銹穩定(ding)(ding)化處理后使(shi)用的(de)(de)(de)(de)場合,按照使(shi)用的(de)(de)(de)(de)實際情(qing)況,現在同時有兩種(zhong)鋼(gang)在流(liu)通(tong)(tong)(tong)。因為這兩種(zhong)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)化學成分(fen)都在現行標(biao)(biao)準的(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)(ding)范圍內,可能會在流(liu)通(tong)(tong)(tong)面上(shang)發生混亂,所(suo)以作出了(le)應按照實際情(qing)況對(dui)JIS G3114進(jin)行修改的(de)(de)(de)(de)結論。
隨(sui)著這一(yi)修改,用(yong)各公(gong)司的(de)商(shang)品名進(jin)行訂貨(huo)(huo)的(de)事幾乎沒有(you)了(le)。JIS標(biao)準的(de)修改起了(le)多大(da)作用(yong)雖然還不(bu)清楚,可是(shi)從(cong)這時(shi)開始在橋梁(liang)上(shang)裸露使(shi)用(yong)的(de)實際(ji)急(ji)劇增加。圖2-9示出了(le)按(an)(an)年度裸露耐(nai)候鋼(gang)橋梁(liang)的(de)訂貨(huo)(huo)件(jian)數和重(zhong)量的(de)變遷(qian)。請注意不(bu)是(shi)按(an)(an)累計而是(shi)按(an)(an)年度統計,并(bing)且在該統計中沒有(you)包括(kuo)H型鋼(gang)橋梁(liang)及穩定化處理的(de)鋼(gang)橋。

正(zheng)如從前面的(de)表(biao)2-6所知道(dao)的(de)那(nei)樣,耐候鋼最初以銹穩定(ding)化處理(li)開始(shi)的(de)無(wu)涂漆使用(yong)(yong),在(zai)(zai)5年(nian)(nian)(nian)后開始(shi)采用(yong)(yong)裸(luo)露使用(yong)(yong)之(zhi)后的(de)3年(nian)(nian)(nian)中遠比裸(luo)露使用(yong)(yong)量多(duo),可是(shi)在(zai)(zai)1980年(nian)(nian)(nian)(昭和55年(nian)(nian)(nian))裸(luo)露使用(yong)(yong)量突然增加使二(er)者的(de)數(shu)量大致(zhi)接近,現(xian)在(zai)(zai)其比率正(zheng)在(zai)(zai)降低.如果裸(luo)露使用(yong)(yong)時(shi)的(de)性能可靠的(de)話(hua),則是(shi)由于(yu)原來(lai)的(de)經濟上的(de)原因所致(zhi)。北海道(dao)土(tu)木(mu)技術委員會的(de)指南(前述)在(zai)(zai)1989年(nian)(nian)(nian)(平(ping)成(cheng)元年(nian)(nian)(nian))的(de)訂正(zheng)中只把(ba)裸(luo)露使用(yong)(yong)進(jin)行了(le)規定(ding),并(bing)且在(zai)(zai)1991年(nian)(nian)(nian)(平(ping)成(cheng)3年(nian)(nian)(nian))的(de)道(dao)路(lu)橋示方書中也(ye)做了(le)同樣的(de)規定(ding)。
但(dan)是,銹(xiu)穩定(ding)化處(chu)理(li)(li)的(de)(de)需要依然存在,在1980年(nian)(昭和(he)55年(nian))以前(qian)大概只有一(yi)個公司·推出了(le)銹(xiu)穩定(ding)化處(chu)理(li)(li)的(de)(de)新(xin)的(de)(de)處(chu)理(li)(li)方法(fa)。傳統(tong)的(de)(de)方法(fa)原則(ze)上是把(ba)拿到(dao)表面處(chu)理(li)(li)工廠的(de)(de)構件進(jin)行處(chu)理(li)(li)之(zhi)后搬運到(dao)現場(chang)的(de)(de)方法(fa),而新(xin)方法(fa)的(de)(de)特征是能夠在構件加工工廠或現場(chang)和(he)通常的(de)(de)橋(qiao)梁(liang)涂漆一(yi)樣地進(jin)行處(chu)理(li)(li)。包括傳統(tong)方法(fa)在內,這些處(chu)理(li)(li)方法(fa)除了(le)在一(yi)般橋(qiao)梁(liang)上使用之(zhi)外,也(ye)多(duo)用于小型(xing)H型(xing)橋(qiao)梁(liang)或橋(qiao)梁(liang)以外的(de)(de)結構物。
在(zai)耐(nai)候鋼裸露(lu)使用急劇(ju)增加(jia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)背景上(shang)存在(zai)著無(wu)需(xu)維修這一(yi)社會經濟(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求,加(jia)上(shang)由前述的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各團(tuan)體(ti)委員(yuan)會所開展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)(de)討論,由橋梁廠家(jia)所進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用技(ji)術、設(she)計(ji)施工法的(de)(de)(de)(de)(de)(de)開發,以及如圖(tu)2-8所示的(de)(de)(de)(de)(de)(de)由于(yu)環(huan)境限制(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)成果,大氣(qi)中(zhong)二氧化硫(liu)濃(nong)度(du)已降(jiang)低(di),具備了(le)使裸露(lu)使用更(geng)容(rong)易進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)各種(zhong)有利的(de)(de)(de)(de)(de)(de)因素。
1979年(nian)(昭和(he)54年(nian))9月21日(ri)至10月8日(ri),以當時(shi)國鐵鐵道(dao)技術研(yan)究所(suo)(suo)結(jie)構物研(yan)究室阿部(bu)英(ying)彥。為團(tuan)(tuan)長的(de)18人組成(cheng)的(de)美(mei)(mei)國、加(jia)拿大(da)橋梁(liang)(liang)技術調(diao)查團(tuan)(tuan)(《橋梁(liang)(liang)和(he)基(ji)礎》雜志(zhi)策劃,成(cheng)員包括鋼鐵公(gong)司(si)、橋梁(liang)(liang)建設公(gong)司(si)及(ji)橋梁(liang)(liang)所(suo)(suo)有(you)者(zhe)等(deng))赴(fu)北美(mei)(mei)考察了(le)耐(nai)候(hou)鋼材(cai)(cai)在無涂漆橋梁(liang)(liang)上(shang)的(de)實際使用(yong)情(qing)況,調(diao)查了(le)許多(duo)裸(luo)露使用(yong)的(de)橋梁(liang)(liang),聽取了(le)鋼材(cai)(cai)廠(chang)家、高速道(dao)路局等(deng)方面的(de)見解,將其結(jie)果寫成(cheng)報(bao)告(gao)(gao)書(shu)[71]發表。報(bao)告(gao)(gao)書(shu)總結(jie)了(le)耐(nai)候(hou)鋼在美(mei)(mei)國裸(luo)露使用(yong)基(ji)本(ben)成(cheng)功的(de)事實、需(xu)要注意的(de)幾個問(wen)題及(ji)一部(bu)分人的(de)批評意見等(deng),這對日(ri)本(ben)耐(nai)候(hou)鋼的(de)裸(luo)露使用(yong)曾經有(you)過促(cu)進效果。
最(zui)后的(de)問題(ti)是(shi)環境中(zhong)的(de)海(hai)鹽(yan)(yan)粒子(zi)對銹層穩定化的(de)惡劣(lie)影(ying)響,即海(hai)鹽(yan)(yan)粒子(zi)在(zai)(zai)大(da)(da)氣中(zhong)的(de)濃(nong)度或者在(zai)(zai)鋼(gang)表面上(shang)的(de)附著量(liang)在(zai)(zai)什么(me)程度以(yi)下,耐候(hou)鋼(gang)才可以(yi)裸露使用(yong)。當(dang)SO.的(de)影(ying)響不是(shi)很大(da)(da)時(shi),海(hai)鹽(yan)(yan)粒子(zi)的(de)影(ying)響就(jiu)成為了最(zui)大(da)(da)的(de)問題(ti)。在(zai)(zai)以(yi)上(shang)所敘述(shu)的(de)北海(hai)道土木技術(shu)會(hui)的(de)指南中(zhong)規(gui)定為“在(zai)(zai)離(li)海(hai)岸200m的(de)區(qu)域內因大(da)(da)氣中(zhong)海(hai)鹽(yan)(yan)粒子(zi)的(de)影(ying)響腐蝕量(liang)大(da)(da)”,“推斷腐蝕減(jian)厚在(zai)(zai)兩面超過0.4mm以(yi)上(shang)的(de)場合,應考(kao)慮(lv)對腐蝕減(jian)厚進行設計”的(de)考(kao)慮(lv)方法(fa),并(bing)且,在(zai)(zai)1981年(昭和56年)該會(hui)的(de)“北海(hai)道耐候(hou)鋼(gang)材(cai)裸露使用(yong)的(de)道路橋的(de)設計及施工指南”中(zhong),把離(li)海(hai)岸2km以(yi)內的(de)地區(qu)規(gui)定為由海(hai)鹽(yan)(yan)粒子(zi)引起的(de)大(da)(da)氣腐蝕影(ying)響嚴(yan)重的(de)環境。
另外(wai),U.S.Steel公司以前(qian)也曾規定必須離(li)開(kai)海岸(an)240~300m(800~1000ft)。
1981年(昭和56年),由(you)于擔(dan)心(xin)在不適當地(di)區耐(nai)候鋼(gang)無(wu)涂漆(qi)使用會發生問題,建設(she)省土木研究(jiu)(jiu)所和橋梁建設(she)協(xie)會及鋼(gang)材俱樂(le)部共(gong)同(tong)開始(shi)了“關(guan)于耐(nai)候鋼(gang)材在橋梁上適用性(xing)的共(gong)同(tong)研究(jiu)(jiu)”。其最大的目的在于關(guan)注(zhu)從海(hai)上飛來鹽分的影響,從而(er)具體地(di)確定無(wu)涂漆(qi)耐(nai)候鋼(gang)能夠適用的地(di)區。
為此,把耐候鋼及碳素(su)鋼的(de)試片安(an)(an)裝在(zai)(zai)全(quan)國41個地方已有(you)(you)的(de)道(dao)路(lu)橋上進(jin)行(xing)了(le)9年的(de)暴曬試驗。考慮到對銹層的(de)穩(wen)定化最不利的(de)沒(mei)有(you)(you)雨水(shui)(shui)洗凈效果的(de)部位的(de)腐(fu)蝕狀態在(zai)(zai)實用(yong)上的(de)重要性,把試片垂直和水(shui)(shui)平安(an)(an)裝在(zai)(zai)內梁部分(fen)。試驗環境包括海岸、工業、城市、田(tian)園和高山(shan),并充(chong)分(fen)地進(jin)行(xing)了(le)環境中的(de)氯(lv)離子、二氧化硫的(de)測定。
1987年(nian)(昭和(he)62年(nian)),上述部門根據以前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)數據,作(zuo)為中間報告編寫了“無(wu)涂(tu)(tu)漆耐候鋼(gang)橋梁的(de)(de)(de)(de)(de)設計、施工要領(草(cao)案(an))”。在該草(cao)案(an)中,把受飛來鹽粒(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)影響大(da)、不適(shi)合(he)(he)耐候鋼(gang)材(cai)或無(wu)涂(tu)(tu)漆使用的(de)(de)(de)(de)(de)地區(qu)定(ding)(ding)為:(1)沖繩全域;(2)日(ri)本海沿(yan)岸以及(ji)面向(xiang)外洋的(de)(de)(de)(de)(de)其(qi)他沿(yan)岸。把50年(nian)后的(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)厚(hou)減(jian)少(shao)量小(xiao)于(yu)0.4mm定(ding)(ding)為基準,第3年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)板(ban)厚(hou)減(jian)少(shao)量超過(guo)0.2mm的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he)以及(ji)發(fa)生了銹層(ceng)剝離的(de)(de)(de)(de)(de)場合(he)(he),判定(ding)(ding)為不適(shi)合(he)(he)使用。該草(cao)案(an)還(huan)對容易生成穩定(ding)(ding)銹層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)橋梁的(de)(de)(de)(de)(de)設計、結構細節、高強度螺栓(shuan)、焊(han)接材(cai)料等進(jin)行了闡述。
這(zhe)項共同研究的暴曬(shai)(shai)試(shi)驗(yan),在第9年(nian)(nian)試(shi)片回收及結束研究后,于1989年(nian)(nian)(平成元年(nian)(nian))的報告書(shu)中(zhong)把(ba)設計(ji)、施(shi)工要領(草案)進行了(le)重(zhong)新規(gui)定,在該草案中(zhong)明確地標明了(le)無(wu)涂漆耐候鋼(gang)能(neng)夠適(shi)用的地區。判定基(ji)準的基(ji)礎是(shi)用所規(gui)定的方法測定的飛來鹽粒子(zi)的量(liang)(liang),把(ba)它換(huan)算成NaCl的氯離(li)子(zi)0.05mdd(mg/d㎡2/day)定為允許限。這(zhe)個量(liang)(liang)是(shi)根據(ju)(ju)在日本41座橋的暴曬(shai)(shai)試(shi)驗(yan)中(zhong)銹(xiu)層沒有發(fa)生層狀(zhuang)剝離(li),并且根據(ju)(ju)9年(nian)(nian)的試(shi)驗(yan)結果推斷(duan)50年(nian)(nian)后的板厚減(jian)量(liang)(liang)不超(chao)過0.3mm而決定的。
可(ke)是(shi),飛來鹽粒(li)子量每年發生變化,在(zai)(zai)測定(ding)(ding)時需要時間且相當麻煩,在(zai)(zai)表2-7上(shang)標(biao)出的(de)地區,規定(ding)(ding)為省(sheng)略飛來鹽粒(li)子量的(de)測定(ding)(ding)、可(ke)以無涂漆使用耐(nai)候鋼的(de)地區。從北(bei)海(hai)(hai)道到北(bei)陸(lu)面向(xiang)日本海(hai)(hai)的(de)所謂鹽害(hai)地帶(dai)離海(hai)(hai)岸(an)線必須超過20km,然而在(zai)(zai)其他的(de)海(hai)(hai)岸(an)因地域而異可(ke)以離開(kai)1~5km。

在上(shang)述(shu)的(de)共同研究中,除(chu)了全國41座橋的(de)暴曬(shai)(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)以(yi)外(wai),試(shi)(shi)驗(yan)(yan)還包括(kuo)沿著信濃河進(jin)行(xing)的(de)不同離岸距(ju)離所(suo)設置(zhi)的(de)大型暴曬(shai)(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)體(一種模(mo)型結(jie)構物(wu))不同結(jie)構部位(wei)銹層穩定(ding)化(hua)行(xing)為和氯離子濃度(du)影響試(shi)(shi)驗(yan)(yan)、焊縫部位(wei)銹穩定(ding)化(hua)狀況試(shi)(shi)驗(yan)(yan)、耐候(hou)性高(gao)強度(du)螺栓暴曬(shai)(shai)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)等(deng)。
除了上(shang)述的(de)(de)(de)設計、施(shi)工(gong)要領(案(an))以外,在(zai)1991年(nian)(平成3年(nian))制訂(ding)了“無涂漆橋(qiao)梁的(de)(de)(de)檢修要領(案(an))”,給出(chu)(chu)了檢修項(xiang)目(mu)、檢修頻度(du)以及(ji)檢修結(jie)(jie)果記錄等(deng)。特別具體地提出(chu)(chu)了用目(mu)視判斷(duan)層(ceng)狀(zhuang)剝離銹的(de)(de)(de)判定(ding)法(fa),也敘述了發現這類(lei)層(ceng)狀(zhuang)剝離銹時的(de)(de)(de)應對措施(shi)。并且,在(zai)其他的(de)(de)(de)報告書(shu)中,針對盡可能(neng)減少泥與垃圾的(de)(de)(de)堆積、滯水與結(jie)(jie)露、橋(qiao)面(mian)漏水與水路形成等(deng)對銹層(ceng)穩定(ding)化(hua)有惡劣影(ying)響因(yin)素的(de)(de)(de)各種結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)優(you)缺點,歸納了已有的(de)(de)(de)無涂漆耐候鋼橋(qiao)梁的(de)(de)(de)觀(guan)察結(jie)(jie)果。
經過以上過程,耐候(hou)(hou)鋼(gang)在橋梁(liang)上的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)(yong)增大了(le)裸露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)比率。將(jiang)表(biao)2-6及表(biao)2-4的(de)(de)數據加(jia)上其他(ta)情報或推測,把從1968年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)(he)43年(nian)(nian)(nian))到(dao)最近的(de)(de)裸露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)、銹穩(wen)定化(hua)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)及涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)比率歷年(nian)(nian)(nian)來變(bian)化(hua)的(de)(de)情況進行(xing)了(le)總結(jie),并示于表(biao)2-8.日(ri)本國(guo)內橋梁(liang)用(yong)(yong)(yong)(yong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)訂(ding)貨量,在這期(qi)間平(ping)均每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)約(yue)45,000t(最大約(yue)62,000t,最小約(yue)27,000t),雖然每(mei)(mei)年(nian)(nian)(nian)都有變(bian)動可是(shi)從長(chang)期(qi)來看變(bian)動很小,其中涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在1968年(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)和(he)(he)(he)43年(nian)(nian)(nian))曾經是(shi)100%,到(dao)最近已逐漸(jian)減(jian)少到(dao)10%,無(wu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)卻明顯(xian)增加(jia),并且無(wu)涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)在開(kai)始(shi)的(de)(de)70年(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi)(昭(zhao)和(he)(he)(he)40年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi))全部是(shi)銹穩(wen)定化(hua)處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang),在70年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi)(昭(zhao)和(he)(he)(he)50年(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi))開(kai)始(shi)的(de)(de)裸露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)耐候(hou)(hou)鋼(gang)增加(jia)到(dao)80年(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi)(昭(zhao)和(he)(he)(he)50年(nian)(nian)(nian)代后(hou)期(qi))的(de)(de)同等程度,以后(hou)銹穩(wen)定化(hua)處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)有減(jian)少的(de)(de)傾(qing)向(xiang),相反裸露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)卻增加(jia)了(le)。現在以橋梁(liang)數為(wei)基數,估計裸露(lu)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)2/3、銹穩(wen)定化(hua)處(chu)理使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)1/5、涂(tu)(tu)(tu)(tu)漆(qi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)1/10。

如圖2-10所示,1980年(昭和55年)以(yi)后在橋(qiao)梁(liang)用鋼材(cai)上(shang)(shang)耐候鋼所占的重量比在5%~7%之間(jian)變動,并且(qie),30m以(yi)上(shang)(shang)的新設橋(qiao)梁(liang)中,以(yi)各種(zhong)表面(mian)狀態使用耐候鋼的橋(qiao)梁(liang)數在10%以(yi)上(shang)(shang),最近接近20%。

在被視為是(shi)(shi)一國活力的(de)基礎,是(shi)(shi)維(wei)持發展經濟活動或(huo)豐(feng)富國民(min)生活不(bu)可缺(que)少的(de)公(gong)共設施中,橋梁可以說是(shi)(shi)公(gong)路或(huo)鐵路的(de)中樞,健全地(di)進行維(wei)護極為重要(yao),決(jue)不(bu)能再踏“荒廢中的(de)美(mei)國”的(de)覆轍。
日(ri)本(ben)的(de)(de)(de)(de)公共設施主要(yao)是(shi)(shi)在(zai)(zai)高度成(cheng)長時(shi)期以后(hou)建設的(de)(de)(de)(de),比較新,沒(mei)(mei)有太大的(de)(de)(de)(de)老化(hua)問(wen)題,而且一(yi)直(zhi)在(zai)(zai)進(jin)行充分的(de)(de)(de)(de)維修(xiu)(xiu)管(guan)理。可是(shi)(shi)進(jin)入回(hui)避3K(臟、累、危險)、高齡化(hua)的(de)(de)(de)(de)時(shi)代,今后(hou)如何做(zuo)到不(bu)維修(xiu)(xiu)、健全地保(bao)持社(she)會資本(ben)則(ze)成(cheng)為問(wen)題。鋼橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)維修(xiu)(xiu)、管(guan)理中最關鍵的(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)是(shi)(shi)典型的(de)(de)(de)(de)3K作業,加上從前的(de)(de)(de)(de)經濟問(wen)題,會出現勞動(dong)力嚴重不(bu)足。根據(ju)測算,如果把本(ben)四連絡橋(qiao)、神戶(hu)-鳴門路(lu)線4橋(qiao)(竣工時(shi))以8年為周期進(jin)行換漆(qi)(qi)(qi)(qi),必(bi)須經常(chang)配備138~202名涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)技術工人(基材調整除外),只要(yao)橋(qiao)存在(zai)(zai)就必(bi)須繼續(xu)進(jin)行涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi),這樣(yang)做(zuo)不(bu)是(shi)(shi)不(bu)可能而是(shi)(shi)不(bu)現實。因此(ci),本(ben)四連絡橋(qiao)等采用了通過高級規格(ge)的(de)(de)(de)(de)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)(重防蝕涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi))和頻繁的(de)(de)(de)(de)局部補修(xiu)(xiu),沒(mei)(mei)有采用正(zheng)式(shi)的(de)(de)(de)(de)再(zai)涂(tu)漆(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)方針(zhen)。
這樣以(yi)(yi)來,最近的(de)(de)(de)鋼(gang)橋(qiao)防(fang)蝕方向有兩種情況:或者(zhe)像在本四連絡橋(qiao)那樣位(wei)于(yu)海上腐蝕環境嚴酷而且不容(rong)易再涂(tu)漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)重(zhong)要橋(qiao)梁(liang)上,進行重(zhong)防(fang)蝕涂(tu)漆(qi)(qi)極力(li)(li)延長再涂(tu)漆(qi)(qi)間隔(ge),或者(zhe)在一般環境下為了回避正(zheng)式(shi)的(de)(de)(de)再涂(tu)漆(qi)(qi),在能(neng)(neng)(neng)夠適用(yong)(yong)的(de)(de)(de)地區盡可能(neng)(neng)(neng)使(shi)用(yong)(yong)無涂(tu)漆(qi)(qi)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)。擴大(da)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)無涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong),實(shi)現正(zheng)規化的(de)(de)(de)條件,經過(guo)上述過(guo)程可以(yi)(yi)說已(yi)(yi)經充分具備。可是裸露(lu)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)目前的(de)(de)(de)性能(neng)(neng)(neng),使(shi)它在沿海地區用(yong)(yong)于(yu)橋(qiao)梁(liang)建筑的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)仍受到限(xian)制(zhi)。解釋(shi)清楚氯化物(wu)惡(e)劣影響的(de)(de)(de)本質,或者(zhe)在確立其相應對策(ce)等方面仍需要努力(li)(li)。耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)應用(yong)(yong)進一步(bu)發展的(de)(de)(de)課題已(yi)(yi)詳(xiang)細地歸納在腐蝕防(fang)蝕協會(hui)所設置的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)技術分會(hui)的(de)(de)(de)報告書[1994年(nian)(平成6年(nian))]中。

