卢浦大桥钢结构桥梁除湿技术浅谈

王 蓓

（上海市政工程设计研究总院，上海200092）

1 立交及桥梁发展概况

随着我国科学技术的进步，工业水平的提高，桥梁工程建筑技术出现了前所未有的崭新发展局面。千里江面上的座座跨江大桥，与现代高等级公路迂回交叉的立交桥，犹如都市彩虹的高架道路，以及特大跨度与深水基础的海湾、海峡大桥等，使江河、海峡天堑变通途，逐步形成我国立体交通网，不仅极大地改变了我国公路交通状况，而且为提高人民群众的生活，拉动国民经济的增长，起了不可估量的推动作用。立交及大桥为增加强度和刚度，造型美观，较多采用钢结构型式。

2 卢浦大桥工程

卢浦大桥为我国第一座大跨度钢结构拱桥，大桥全长750m，3孔拱桥。主跨550m，两侧各100m辅跨，桥面标高50 m，主拱圈矢跨比1∶5.5。

卢浦大桥横跨上海黄浦江浦东浦西。二岸地处2010年上海世博会范围内，大桥的建成在国际桥梁史上谱写了新的篇章。

上海地处温带，长江中下游地区的黄梅多雨季节以及夏季高温高湿对大桥的中跨系梁、中拱肋箱，边跨系梁中的内防腐带来了新的课题。

从跨江、海大桥建造历史记载，由于江、海表面大量水份的蒸发，使桥始终处于极高的湿环境中，大桥腐蚀、生锈的现象时有发生，产生概率也极高，对大桥维护、保养及安全运行带来困难，同时也影响大桥的使用寿命，增加大桥的维护、保养费和工程费。

丹麦在1980年左右最先采用了转轮除湿设备对大桥钢结构进行干燥除湿防腐保护，成功地防止了钢梁和缆索的表面及内部腐蚀，达到最初的设计要求。

我国虎门大桥，润扬大桥、江阴大桥、重庆鹅公岩大桥等工程，也采用除湿防腐技术。由于上述各桥的结构形式不同，系统设计布置方式也不同。经过方案比较，卢浦大桥除湿系统采用除湿与循环干风系统相结合的除湿系统设计，并考虑分段区域控制。

3 卢浦大桥除湿系统

3.1 空气环境设计系数

3.1.1室外设计参数

温度：T=35℃；

相对湿度：RH=75%；

绝对含水量：X=27 g/kg。

3.1.2大桥周围温湿度参数

温度：T=32℃；

相对湿度：RH=95%；

绝对含水量：X=27 g/kg。

3.1.3除湿后大桥内部设计参数

温度：T≤42℃；

相对湿度：RH≤45%；

绝对含水量：X=17.7 g/kg。

3.2 除湿范围及除湿方式

除湿范围：中跨系梁、中拱肋箱、边拱肋箱、边跨系梁、中跨横梁。

除湿方式：转轮除湿机，空气不断被干燥，转轮不断再生，周而复始，保证除湿机持续恒定的工作状态。

3.3 工程数据(见表1)

卢浦大桥除湿系统设置主要结合拱桥特点，根据结构型式将大桥划分为14个除湿系统和8个循环干风区域。

3.4 除湿机原理

吸湿转轮是除湿机的核心。当空气吹过转轮干燥区域时，活性硅胶将水蒸气从空气中吸附出来，使其干燥。转轮吸收水量后趋于饱和，饱和吸湿量可达自重的一倍。此时加热到100～140℃的再生空气反向吸入转轮，对其再生还原。转轮在马达的驱动下缓慢运行，除湿以及再生过程同时进行。

表1 工程数据汇总表

空气处理过程属于等焓减湿升温过程。图1中A-D表示这一处理过程，ε值为：

式中:iA——转轮除湿机进口的焓值，kJ/kg干空气；

iD——转轮除湿机出口的焓值，kJ/kg干空气；

dA——转轮除湿机进口的含湿量，kJ/kg干空气；

dD——转轮除湿机出口的含湿量，kJ/kg干空气。

除湿原理：见图2所示。

除湿机负荷计算应考虑墙壁传热负荷、门开启负荷、人员湿负荷、新风湿负荷。

3.5 系统控制模式

湿度控制区内设多点湿度传感器，根据湿度传感器信号控制，自动区分大、中、小数值比较设定参数，自动控制、多级控制通风除湿系统的运行。控制盘可远程显示系统运行模式、开启状态，过滤器报警、温、湿度显示等。

3.6 轮转除湿与涂装表面比较

（1）杜绝钢结构表面生锈的危险性；

（2）将结构内表面涂装困难工作改变为普通工作；

（3）维护运行费是表面涂装方式的20%。

4 结语

随着除湿技术的不断地提高和完善，各种钢结构箱体的构件均可采用此技术。除了大桥，还可应用在高速公路/高架桥/摩天大楼/民用钢结构等工程中。