鋼(gang)橋(qiao)和混凝(ning)土橋(qiao)各占現代(dai)橋(qiao)梁(liang)(道(dao)路(lu)橋(qiao)、鐵道(dao)橋(qiao))的一半。鋼(gang)橋(qiao)雖然在品質、重量輕、施工性(xing)、對大(da)跨度的適用性(xing)、重新修復的難度、色彩及(ji)形(xing)狀的美觀等許多(duo)方面有優越性(xing),可是(shi)其(qi)缺(que)點是(shi)需(xu)要涂防蝕漆(qi),在維修管理上(shang)需(xu)要很多(duo)的費用。大(da)略估(gu)計(ji)每(mei)一次重新涂漆(qi)所需(xu)費用占橋(qiao)梁(liang)上(shang)部工程建設費的1/10。
在1960年(nian)以(yi)前(昭和(he)30年(nian)代前期(qi)),日本的橋梁(liang)或陸上(shang)結構(gou)物的涂(tu)(tu)漆(qi)(qi),是(shi)把(ba)油(you)(you)性(xing)(xing)防銹涂(tu)(tu)料(liao)(普(pu)通鉛丹(dan)漆(qi)(qi))作為底(di)漆(qi)(qi),把(ba)長油(you)(you)性(xing)(xing)醇酸樹(shu)脂系(xi)涂(tu)(tu)料(liao)(普(pu)通長油(you)(you)性(xing)(xing)苯二酸樹(shu)脂涂(tu)(tu)料(liao))作為中層漆(qi)(qi)、上(shang)層漆(qi)(qi),在現(xian)場使用動力工具除去銹或氧化鐵皮后進(jin)行涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)。因(yin)為涂(tu)(tu)料(liao)落后而且基(ji)(ji)底(di)處(chu)理(li)(li)非常不(bu)充分(fen),在腐蝕性(xing)(xing)大的工業地(di)區、城市、海岸(an),每隔數年(nian)需要重新涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)。1960~1965年(nian)(昭和(he)30年(nian)代后期(qi)),已將噴(pen)砂機或噴(pen)砂打光機用于基(ji)(ji)底(di)處(chu)理(li)(li),延長了涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)的壽命,可是(shi)仍需要頻繁地(di)重新涂(tu)(tu)漆(qi)(qi)。因(yin)此耐候鋼的裸露使用不(bu)需要維(wei)修就非常具有吸引(yin)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(gang)(gang)(gang)的(de)涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)應具有延長(chang)(chang)涂(tu)漆(qi)(qi)層(ceng)壽命(ming)的(de)效果(guo),或(huo)(huo)者確保漆(qi)(qi)層(ceng)老化(hua)(hua)之后到(dao)重新(xin)涂(tu)漆(qi)(qi)之前不(bu)出問題。總之,為了(le)能夠(gou)延長(chang)(chang)再涂(tu)漆(qi)(qi)時(shi)間,耐候鋼(gang)(gang)(gang)的(de)涂(tu)漆(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong)(yong)在較(jiao)早以(yi)前已經(jing)開始了(le)。最早是(shi)于1963年(昭(zhao)和(he)38年)完成的(de)東海道新(xin)干線長(chang)(chang)良川(chuan)橋(qiao)梁。如果(guo)根據耐候鋼(gang)(gang)(gang)的(de)需要量統計橋(qiao)梁用(yong)(yong)(yong)的(de)數量時(shi),在不(bu)分裸露(lu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)或(huo)(huo)者銹(xiu)穩定化(hua)(hua)處理使(shi)用(yong)(yong)(yong)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)1968~1974年(昭(zhao)和(he)43~49年),每年使(shi)用(yong)(yong)(yong)量為4~6萬t(平(ping)均約(yue)5萬t)(參照(zhao)圖2-4),所(suo)以(yi)這期間的(de)耐候鋼(gang)(gang)(gang)日本國內使(shi)用(yong)(yong)(yong)量約(yue)為15萬噸,其中1/3是(shi)涂(tu)漆(qi)(qi)橋(qiao)梁。

鋼(gang)鐵公(gong)司為了進行(xing)耐候鋼(gang)的(de)(de)(de)性能研究和(he)商品示范,在公(gong)司工(gong)(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)占地內(nei)(nei)(nei),建設了把涂漆部分(fen)和(he)裸露(lu)部分(fen)分(fen)開(kai)使用的(de)(de)(de)實(shi)用橋梁(liang)。川崎制鐵所(suo)內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)知(zhi)多(duo)2號橋[1967年(nian)(昭和(he)42年(nian))竣(jun)(jun)工(gong)(gong)(gong),單純(chun)合成梁(liang)橋,橋長(chang)57m]、NKK福山鐵所(suo)內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)第(di)一座(zuo)國(guo)橋[昭和(he)44年(nian)竣(jun)(jun)工(gong)(gong)(gong),單純(chun)I梁(liang)橋-連續I梁(liang)橋,橋長(chang)472m]、新日鐵制鐵所(suo)內(nei)(nei)(nei)的(de)(de)(de)黑金橋[1973年(nian)(昭和(he)48年(nian))竣(jun)(jun)工(gong)(gong)(gong)、單純(chun)合成I梁(liang)橋,橋長(chang)218m]就(jiu)是(shi)典型的(de)(de)(de)例子(zi)。
根據(ju)需要(yao)耐(nai)候鋼在(zai)橋梁(liang)上的銹穩定化處理使用和(he)(he)同種鋼的裸(luo)露(lu)使用,分別于(yu)1972年(nian)(昭和(he)(he)47年(nian))、1977年(nian)(昭和(he)(he)52年(nian))相繼(ji)開始(shi)。表2-6 示出(chu)了(le)最初約10年(nian)間的訂貨業績。

日(ri)本(ben)于1973年(nian)(nian)(昭和(he)48年(nian)(nian))遭受到第一(yi)次石油(you)危(wei)機,1975年(nian)(nian)以后(昭和(he)50年(nian)(nian)代)進入經濟(ji)低增長時(shi)期。在(zai)這之(zhi)(zhi)前的(de)(de)(de)(de)高增長時(shi)期,日(ri)本(ben)的(de)(de)(de)(de)道(dao)(dao)路總(zong)延長度增長很(hen)快(kuai),與此同時(shi)道(dao)(dao)路橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量急劇增加(jia)(jia)。進入低增長時(shi)期之(zhi)(zhi)后其維持管(guan)理(li)費、特別(bie)是補修涂(tu)漆(qi)和(he)再(zai)涂(tu)漆(qi)的(de)(de)(de)(de)費用成(cheng)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)負(fu)擔,耐候鋼的(de)(de)(de)(de)無涂(tu)漆(qi)使用又重新被評價.這就是表(biao)2-6的(de)(de)(de)(de)橋(qiao)梁訂貨業績中(zhong)無涂(tu)漆(qi)件(jian)數(shu)(shu)或鋼重量急劇增加(jia)(jia)的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因。
反映這(zhe)種情況的(de)(de)(de)事(shi)實是于(yu)20世紀70年代(昭和(he)50年代)前期在相關(guan)團體(ti)內大力開展了無涂漆(qi)耐候鋼(gang)(gang)材(cai)應用方法(fa)的(de)(de)(de)研究。這(zhe)些團體(ti)有土木學(xue)會(hui)鋼(gang)(gang)材(cai)規格專(zhuan)業委員會(hui)、日(ri)本鋼(gang)(gang)構造協(xie)會(hui)防(fang)(fang)(fang)銹(xiu)防(fang)(fang)(fang)蝕(shi)專(zhuan)業委員會(hui)、日(ri)本橋梁建設協(xie)會(hui)耐候性橋梁委員會(hui)、北海道土木對耐候鋼(gang)(gang)不進(jin)行正規的(de)(de)(de)涂漆(qi),在裸露狀態或者進(jin)行穩定化處理后用的(de)(de)(de)場合,“無涂漆(qi)使用”這(zhe)一術(shu)語(yu)已被廠家使用,現(xian)在用該術(shu)語(yu)的(de)(de)(de)人相當(dang)多(duo)。1983年(昭和(he)58年)訂正的(de)(de)(de)JISG3114的(de)(de)(de)說明中也照樣使用。技(ji)術(shu)會(hui)鋼(gang)(gang)道路(lu)橋研究委員會(hui)、阪神(shen)高(gao)速道路(lu)公團等。這(zhe)些團體(ti)專(zhuan)門詳細(xi)地研究了氣象條件和(he)無涂漆(qi)使用的(de)(de)(de)適用性、對放置構件的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)條件和(he)詳細(xi)結構的(de)(de)(de)設計技(ji)巧、允(yun)許腐(fu)蝕(shi)率、疲勞、高(gao)強度螺栓及摩擦接(jie)合部的(de)(de)(de)防(fang)(fang)(fang)蝕(shi)、焊接(jie)施(shi)工法(fa)、防(fang)(fang)(fang)止銹(xiu)對周(zhou)圍污染的(de)(de)(de)措施(shi)、維(wei)修(xiu)管理方法(fa)等許多(duo)技(ji)術(shu)問題。
作為(wei)(wei)重(zhong)點詳(xiang)細研究(jiu)過(guo)的問題之(zhi)一是(shi)(shi)(shi),在(zai)耐候鋼(gang)的很寬的規格成分范圍內,合(he)金元(yuan)素的配人(ren)量(liang)與焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)的關系(xi)。提高對耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)有效的Cu、Cr等元(yuan)素的添(tian)加(jia)(jia)量(liang)當然可以增加(jia)(jia)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),對無涂漆(qi)使(shi)(shi)用有利,可是(shi)(shi)(shi)對焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)不(bu)利.以前涂漆(qi)使(shi)(shi)用的鋼(gang)常(chang)常(chang)是(shi)(shi)(shi)把添(tian)加(jia)(jia)元(yuan)素添(tian)加(jia)(jia)量(liang)控制在(zai)下限,然而(er)不(bu)能無涂漆(qi)使(shi)(shi)用。耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)二者如(ru)(ru)何選擇,用戶(hu)之(zhi)間曾(ceng)經進行過(guo)激烈(lie)的討論(lun)。如(ru)(ru)果在(zai)高速(su)發(fa)展的時代,也許已經停止了無涂漆(qi)使(shi)(shi)用,可是(shi)(shi)(shi)因為(wei)(wei)涂漆(qi)的維(wei)修管理費用很大,所以沒有那(nei)樣(yang)做。
歸(gui)納起來說:“應該(gai)大力(li)推進(jin)無涂漆使用(yong),為了充(chong)分(fen)發揮耐候(hou)(hou)性高成分(fen)系(xi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)是不可缺(que)少(shao)的(de)(de)(de)(de)。高成分(fen)系(xi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)焊接雖然在橋梁建設(she)上(shang)實(shi)績較少(shao),可是已經基本改善了鋼(gang)材的(de)(de)(de)(de)焊接性。在海洋結(jie)構物上(shang),比(bi)耐候(hou)(hou)鋼(gang)更難焊接的(de)(de)(de)(de)686MPa、784MPa級(ji)已經在日常作(zuo)業上(shang)運用(yong)自如(ru)(ru)。因此(ci),如(ru)(ru)果能充(chong)分(fen)照顧到焊接性,制定焊接條件并(bing)充(chong)分(fen)地進(jin)行作(zuo)業管理(li),是可行的(de)(de)(de)(de)。”
與此相(xiang)關(guan),訂貨(huo)規格不是JIS標(biao)準(zhun),在(zai)成分(fen)(fen)范圍(wei)很寬的(de)(de)(de)(de)JIS標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)范圍(wei)內為(wei)了(le)(le)確(que)認高成分(fen)(fen)系,還要根據無(wu)涂(tu)漆(qi)使用高成分(fen)(fen)系的(de)(de)(de)(de)各鋼(gang)材廠家的(de)(de)(de)(de)商品名(ming),這一(yi)不正常(chang)的(de)(de)(de)(de)狀態(tai)延續了(le)(le)一(yi)段時間。北海(hai)道(dao)土木技術(shu)委(wei)員會(hui)鋼(gang)道(dao)路橋(qiao)研究委(wei)員會(hui)于1949年(昭和54年)4月制定(ding)的(de)(de)(de)(de)“北海(hai)道(dao)鋼(gang)道(dao)路橋(qiao)的(de)(de)(de)(de)設計(ji)及施工指南(nan)”中規定(ding)了(le)(le)耐候(hou)(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)無(wu)涂(tu)漆(qi)使用,這個文(wen)(wen)件作為(wei)日本最初的(de)(de)(de)(de)文(wen)(wen)件引(yin)起(qi)了(le)(le)注目,它(ta)把適合無(wu)涂(tu)漆(qi)使用成分(fen)(fen)系的(de)(de)(de)(de)耐候(hou)(hou)鋼(gang)命名(ming)為(wei)“特殊(shu)耐候(hou)(hou)鋼(gang)”加(jia)以(yi)區別。
這(zhe)一(yi)問題于1983年(nian)(昭和58年(nian))的JIS G3114修(xiu)改中,通過把該標(biao)準的對象鋼細分(fen)為無涂漆用(yong)(W)和涂漆用(yong)(P)已經得到解決。在JIS中對這(zhe)一(yi)修(xiu)改作了如下的說明(ming)。
現行(xing)(xing)JIS G3114是匯總了(le)當時(shi)(shi)流通(tong)的(de)同(tong)類鋼(gang)材的(de)鋼(gang)鐵(tie)廠家(jia)的(de)標(biao)準制定的(de),是對本鋼(gang)材主要(yao)特(te)性耐(nai)候(hou)(hou)性有貢獻的(de)元(yuan)素的(de)規(gui)定值及(ji)規(gui)定范圍比(bi)較寬(kuan)松的(de)標(biao)準。本鋼(gang)材的(de)使(shi)用(yong)方法,有從焊接性考慮犧(xi)牲(sheng)一(yi)定的(de)耐(nai)候(hou)(hou)性涂漆使(shi)用(yong)的(de)場合,也有作(zuo)為(wei)原來的(de)耐(nai)候(hou)(hou)鋼(gang)材以(yi)裸(luo)態或者進行(xing)(xing)銹穩定化(hua)處(chu)理(li)后(hou)使(shi)用(yong)的(de)場合,按照使(shi)用(yong)的(de)實際情(qing)況,現在同(tong)時(shi)(shi)有兩(liang)種鋼(gang)在流通(tong)。因為(wei)這兩(liang)種鋼(gang)的(de)化(hua)學成(cheng)分都(dou)在現行(xing)(xing)標(biao)準的(de)規(gui)定范圍內,可能會在流通(tong)面上(shang)發(fa)生混亂,所以(yi)作(zuo)出了(le)應按照實際情(qing)況對JIS G3114進行(xing)(xing)修改的(de)結論。
隨(sui)著這(zhe)一修改,用(yong)各(ge)公司的商(shang)品名進行訂(ding)貨的事(shi)幾乎沒有(you)了(le)。JIS標(biao)準(zhun)的修改起(qi)了(le)多大作用(yong)雖然還不清(qing)楚,可是(shi)從(cong)這(zhe)時開始在橋梁(liang)(liang)上裸露使用(yong)的實際急(ji)劇(ju)增加(jia)。圖2-9示出了(le)按(an)年度裸露耐(nai)候(hou)鋼橋梁(liang)(liang)的訂(ding)貨件數(shu)和(he)重量的變(bian)遷。請注意不是(shi)按(an)累計而是(shi)按(an)年度統計,并(bing)且在該統計中沒有(you)包(bao)括H型鋼橋梁(liang)(liang)及(ji)穩定化處理(li)的鋼橋。

正如(ru)從前面的(de)(de)(de)(de)(de)表2-6所知道的(de)(de)(de)(de)(de)那樣(yang),耐(nai)候鋼(gang)最初以銹穩定(ding)化(hua)處理開(kai)始(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)無涂漆使(shi)用(yong)(yong)(yong),在(zai)5年(nian)后開(kai)始(shi)采用(yong)(yong)(yong)裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)之后的(de)(de)(de)(de)(de)3年(nian)中遠比裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)多(duo),可(ke)是在(zai)1980年(nian)(昭和(he)55年(nian))裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)量(liang)(liang)突然(ran)增加使(shi)二者的(de)(de)(de)(de)(de)數量(liang)(liang)大致接(jie)近,現在(zai)其(qi)比率(lv)正在(zai)降(jiang)低.如(ru)果裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)時(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)性能可(ke)靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)話(hua),則(ze)是由于(yu)原(yuan)來的(de)(de)(de)(de)(de)經濟(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因所致。北(bei)海道土木(mu)技術(shu)委員會的(de)(de)(de)(de)(de)指南(前述)在(zai)1989年(nian)(平(ping)成(cheng)元(yuan)年(nian))的(de)(de)(de)(de)(de)訂正中只把裸露使(shi)用(yong)(yong)(yong)進行了規(gui)定(ding),并且在(zai)1991年(nian)(平(ping)成(cheng)3年(nian))的(de)(de)(de)(de)(de)道路橋(qiao)示方書中也做(zuo)了同樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)定(ding)。
但是(shi)(shi),銹穩定化處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)需要(yao)依然存在,在1980年(昭和55年)以(yi)前大(da)概只有一個公司·推出(chu)了銹穩定化處(chu)(chu)理的(de)(de)(de)新的(de)(de)(de)處(chu)(chu)理方(fang)法(fa)(fa)。傳統的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)原則上是(shi)(shi)把拿(na)到(dao)表面處(chu)(chu)理工廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)構(gou)件(jian)(jian)進行處(chu)(chu)理之(zhi)后搬運到(dao)現場的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa),而新方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)特征是(shi)(shi)能夠在構(gou)件(jian)(jian)加(jia)工工廠(chang)(chang)或(huo)現場和通(tong)常的(de)(de)(de)橋梁(liang)涂漆一樣(yang)地進行處(chu)(chu)理。包括傳統方(fang)法(fa)(fa)在內,這(zhe)些處(chu)(chu)理方(fang)法(fa)(fa)除了在一般橋梁(liang)上使用之(zhi)外(wai),也多用于小型H型橋梁(liang)或(huo)橋梁(liang)以(yi)外(wai)的(de)(de)(de)結構(gou)物。
在耐候鋼(gang)裸露使用急劇(ju)增加(jia)的(de)(de)(de)背景(jing)上(shang)存在著無需維修這一社會(hui)經濟上(shang)的(de)(de)(de)需求,加(jia)上(shang)由前述的(de)(de)(de)各團(tuan)體委員會(hui)所開展的(de)(de)(de)應用技術的(de)(de)(de)討論,由橋梁廠家所進(jin)行的(de)(de)(de)應用技術、設計(ji)施工法的(de)(de)(de)開發(fa),以及如圖2-8所示的(de)(de)(de)由于環境限制的(de)(de)(de)成果,大(da)氣(qi)中二氧化硫濃度已降低,具備了(le)使裸露使用更容(rong)易進(jin)行的(de)(de)(de)各種有利的(de)(de)(de)因素。
1979年(昭和54年)9月21日至(zhi)10月8日,以當時國(guo)鐵(tie)鐵(tie)道技術(shu)研究(jiu)所結(jie)構(gou)物研究(jiu)室阿部英彥(yan)。為團(tuan)(tuan)長(chang)的(de)(de)(de)18人(ren)(ren)組成(cheng)的(de)(de)(de)美國(guo)、加拿(na)大橋(qiao)(qiao)梁技術(shu)調查團(tuan)(tuan)(《橋(qiao)(qiao)梁和基礎》雜志策劃,成(cheng)員包括(kuo)鋼鐵(tie)公(gong)司(si)、橋(qiao)(qiao)梁建設公(gong)司(si)及(ji)橋(qiao)(qiao)梁所有者等(deng))赴(fu)北(bei)美考察了(le)耐候鋼材在無(wu)涂漆(qi)橋(qiao)(qiao)梁上(shang)的(de)(de)(de)實(shi)際使(shi)用情況,調查了(le)許(xu)多裸(luo)露使(shi)用的(de)(de)(de)橋(qiao)(qiao)梁,聽取了(le)鋼材廠(chang)家、高速道路局等(deng)方面(mian)的(de)(de)(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)耐候鋼在美國(guo)裸(luo)露使(shi)用基本成(cheng)功的(de)(de)(de)事實(shi)、需要注意的(de)(de)(de)幾個問題及(ji)一部分人(ren)(ren)的(de)(de)(de)批評(ping)意見等(deng),這對日本耐候鋼的(de)(de)(de)裸(luo)露使(shi)用曾經有過促進效果。
最后的(de)(de)問(wen)題是環境中的(de)(de)海(hai)(hai)鹽粒(li)子(zi)對銹層穩定(ding)化的(de)(de)惡劣影(ying)(ying)響(xiang)(xiang),即海(hai)(hai)鹽粒(li)子(zi)在(zai)大(da)(da)氣中的(de)(de)濃度或者在(zai)鋼(gang)表面上(shang)的(de)(de)附著(zhu)量在(zai)什(shen)么程(cheng)度以(yi)(yi)下(xia),耐(nai)(nai)候鋼(gang)才可(ke)以(yi)(yi)裸露(lu)使用。當SO.的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)不是很大(da)(da)時,海(hai)(hai)鹽粒(li)子(zi)的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)就成為(wei)了最大(da)(da)的(de)(de)問(wen)題。在(zai)以(yi)(yi)上(shang)所(suo)敘述的(de)(de)北(bei)海(hai)(hai)道(dao)土木技術(shu)會(hui)(hui)的(de)(de)指南(nan)中規定(ding)為(wei)“在(zai)離海(hai)(hai)岸200m的(de)(de)區(qu)域內(nei)因大(da)(da)氣中海(hai)(hai)鹽粒(li)子(zi)的(de)(de)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)腐蝕(shi)(shi)(shi)量大(da)(da)”,“推(tui)斷腐蝕(shi)(shi)(shi)減厚在(zai)兩面超過(guo)0.4mm以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)場合,應考慮對腐蝕(shi)(shi)(shi)減厚進行設(she)計(ji)(ji)”的(de)(de)考慮方(fang)法,并且,在(zai)1981年(nian)(nian)(昭(zhao)和56年(nian)(nian))該會(hui)(hui)的(de)(de)“北(bei)海(hai)(hai)道(dao)耐(nai)(nai)候鋼(gang)材裸露(lu)使用的(de)(de)道(dao)路橋的(de)(de)設(she)計(ji)(ji)及(ji)施工指南(nan)”中,把離海(hai)(hai)岸2km以(yi)(yi)內(nei)的(de)(de)地(di)區(qu)規定(ding)為(wei)由海(hai)(hai)鹽粒(li)子(zi)引(yin)起的(de)(de)大(da)(da)氣腐蝕(shi)(shi)(shi)影(ying)(ying)響(xiang)(xiang)嚴重的(de)(de)環境。
另外(wai),U.S.Steel公(gong)司以前(qian)也曾規(gui)定必須(xu)離開海岸240~300m(800~1000ft)。
1981年(昭和56年),由于(yu)(yu)(yu)擔心在不適(shi)當地區耐(nai)候鋼(gang)無涂(tu)漆使用(yong)會發生問題,建(jian)設省土木研(yan)究所和橋梁建(jian)設協會及(ji)鋼(gang)材俱(ju)樂部共同開始了“關于(yu)(yu)(yu)耐(nai)候鋼(gang)材在橋梁上適(shi)用(yong)性的(de)(de)(de)共同研(yan)究”。其最大的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)在于(yu)(yu)(yu)關注(zhu)從(cong)海(hai)上飛來(lai)鹽分(fen)的(de)(de)(de)影響(xiang),從(cong)而具體地確定無涂(tu)漆耐(nai)候鋼(gang)能夠適(shi)用(yong)的(de)(de)(de)地區。
為此,把(ba)耐候鋼及(ji)碳素(su)鋼的試片(pian)安(an)裝在(zai)全國41個地方(fang)已有的道路橋上進行了(le)9年的暴曬(shai)試驗(yan)。考(kao)慮到對銹層的穩定化(hua)最不利的沒有雨(yu)水洗凈效果的部(bu)位的腐蝕(shi)狀態在(zai)實用上的重(zhong)要性,把(ba)試片(pian)垂直(zhi)和水平安(an)裝在(zai)內(nei)梁(liang)部(bu)分(fen)。試驗(yan)環(huan)境包括海岸、工業、城市、田(tian)園(yuan)和高山,并充分(fen)地進行了(le)環(huan)境中的氯(lv)離(li)子、二氧化(hua)硫的測定。
1987年(nian)(nian)(昭和62年(nian)(nian)),上述部門根據(ju)以前的(de)數據(ju),作為中(zhong)間報告編寫了“無涂漆耐(nai)候鋼(gang)橋(qiao)梁(liang)的(de)設(she)計、施工要(yao)領(草(cao)案(an))”。在(zai)該(gai)草(cao)案(an)中(zhong),把受飛來(lai)鹽粒(li)子的(de)影響(xiang)大、不(bu)適合(he)(he)耐(nai)候鋼(gang)材或(huo)無涂漆使(shi)用的(de)地區定(ding)為:(1)沖繩全域;(2)日本海(hai)沿(yan)(yan)岸以及(ji)面向外洋的(de)其他沿(yan)(yan)岸。把50年(nian)(nian)后(hou)的(de)板(ban)(ban)厚減(jian)少量小于(yu)0.4mm定(ding)為基(ji)準,第3年(nian)(nian)的(de)板(ban)(ban)厚減(jian)少量超過(guo)0.2mm的(de)場合(he)(he)以及(ji)發(fa)生(sheng)了銹層剝離的(de)場合(he)(he),判定(ding)為不(bu)適合(he)(he)使(shi)用。該(gai)草(cao)案(an)還對容易生(sheng)成穩定(ding)銹層的(de)橋(qiao)梁(liang)的(de)設(she)計、結構(gou)細節(jie)、高(gao)強度螺栓、焊接材料等(deng)進行了闡述。
這項共同研究(jiu)(jiu)的(de)暴曬試(shi)驗,在(zai)第9年(nian)試(shi)片回收及(ji)結(jie)束(shu)研究(jiu)(jiu)后,于1989年(nian)(平成元年(nian))的(de)報告書中(zhong)把(ba)設計、施工要領(草案(an))進行了重新規定,在(zai)該草案(an)中(zhong)明確地(di)標明了無涂漆耐候(hou)鋼(gang)能夠適用(yong)的(de)地(di)區。判定基準的(de)基礎是用(yong)所規定的(de)方法測定的(de)飛來鹽粒子的(de)量,把(ba)它換算成NaCl的(de)氯(lv)離子0.05mdd(mg/d㎡2/day)定為(wei)允(yun)許限。這個量是根據在(zai)日本41座橋的(de)暴曬試(shi)驗中(zhong)銹層(ceng)沒有發(fa)生層(ceng)狀剝離,并且(qie)根據9年(nian)的(de)試(shi)驗結(jie)果推(tui)斷50年(nian)后的(de)板厚減量不超過0.3mm而(er)決定的(de)。
可是,飛來(lai)鹽(yan)(yan)粒子量(liang)每年發(fa)生變化,在測定時需要時間(jian)且相(xiang)當(dang)麻煩(fan),在表2-7上(shang)標出的(de)(de)地區,規定為省略(lve)飛來(lai)鹽(yan)(yan)粒子量(liang)的(de)(de)測定、可以無(wu)涂(tu)漆使用耐候鋼的(de)(de)地區。從北海道到北陸面向日本海的(de)(de)所謂(wei)鹽(yan)(yan)害地帶離海岸(an)線必須超過20km,然而在其(qi)他的(de)(de)海岸(an)因地域而異可以離開(kai)1~5km。

在上述的(de)共同(tong)研(yan)究中,除了(le)全國41座橋的(de)暴(bao)(bao)曬(shai)試驗(yan)以外,試驗(yan)還包括沿著信(xin)濃河(he)進(jin)行(xing)的(de)不(bu)同(tong)離岸距離所設置的(de)大型暴(bao)(bao)曬(shai)試驗(yan)體(一(yi)種模型結構(gou)物)不(bu)同(tong)結構(gou)部位(wei)銹層(ceng)穩定化(hua)行(xing)為和氯離子(zi)濃度(du)影響試驗(yan)、焊縫(feng)部位(wei)銹穩定化(hua)狀況試驗(yan)、耐候性高(gao)強度(du)螺栓暴(bao)(bao)曬(shai)試驗(yan)等。
除了上(shang)述的(de)設計、施工要領(案)以外,在1991年(平成3年)制訂了“無涂漆橋梁的(de)檢修(xiu)要領(案)”,給出了檢修(xiu)項目、檢修(xiu)頻(pin)度(du)以及(ji)檢修(xiu)結果(guo)記錄等。特別具體(ti)地提(ti)出了用目視判斷層狀剝離銹(xiu)(xiu)的(de)判定(ding)法,也敘述了發現這類(lei)層狀剝離銹(xiu)(xiu)時的(de)應對措(cuo)施。并且,在其他的(de)報告(gao)書中,針對盡可(ke)能減少泥(ni)與(yu)垃圾的(de)堆積、滯水與(yu)結露、橋面漏水與(yu)水路形成等對銹(xiu)(xiu)層穩(wen)定(ding)化(hua)有惡劣影響因素的(de)各種結構(gou)的(de)優缺(que)點,歸納了已有的(de)無涂漆耐候鋼橋梁的(de)觀察結果(guo)。
經過以上(shang)過程(cheng),耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)在(zai)(zai)橋梁上(shang)的(de)(de)(de)應用(yong)(yong)增大(da)了(le)裸(luo)(luo)(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)率。將(jiang)表2-6及(ji)表2-4的(de)(de)(de)數據加上(shang)其他(ta)情報或推測,把從1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和(he)43年(nian)(nian)(nian)(nian))到最(zui)(zui)近的(de)(de)(de)裸(luo)(luo)(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)、銹穩(wen)定(ding)(ding)(ding)化使(shi)(shi)用(yong)(yong)及(ji)涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)比(bi)(bi)率歷年(nian)(nian)(nian)(nian)來變(bian)化的(de)(de)(de)情況進(jin)行了(le)總(zong)結,并示于表2-8.日本國(guo)內橋梁用(yong)(yong)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)訂(ding)貨量,在(zai)(zai)這期(qi)(qi)間平均每(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)約(yue)45,000t(最(zui)(zui)大(da)約(yue)62,000t,最(zui)(zui)小(xiao)約(yue)27,000t),雖然每(mei)年(nian)(nian)(nian)(nian)都有(you)變(bian)動(dong)可(ke)是從長期(qi)(qi)來看變(bian)動(dong)很小(xiao),其中(zhong)涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)在(zai)(zai)1968年(nian)(nian)(nian)(nian)(昭(zhao)(zhao)和(he)43年(nian)(nian)(nian)(nian))曾(ceng)經是100%,到最(zui)(zui)近已逐漸減(jian)少到10%,無涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)卻明顯(xian)增加,并且無涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)在(zai)(zai)開始的(de)(de)(de)70年(nian)(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi)(qi)(昭(zhao)(zhao)和(he)40年(nian)(nian)(nian)(nian)代后期(qi)(qi))全部是銹穩(wen)定(ding)(ding)(ding)化處理使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang),在(zai)(zai)70年(nian)(nian)(nian)(nian)代后期(qi)(qi)(昭(zhao)(zhao)和(he)50年(nian)(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi)(qi))開始的(de)(de)(de)裸(luo)(luo)(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)耐(nai)(nai)(nai)候(hou)鋼(gang)(gang)增加到80年(nian)(nian)(nian)(nian)代前(qian)期(qi)(qi)(昭(zhao)(zhao)和(he)50年(nian)(nian)(nian)(nian)代后期(qi)(qi))的(de)(de)(de)同等(deng)程(cheng)度,以后銹穩(wen)定(ding)(ding)(ding)化處理使(shi)(shi)用(yong)(yong)有(you)減(jian)少的(de)(de)(de)傾向,相反裸(luo)(luo)(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)卻增加了(le)。現在(zai)(zai)以橋梁數為(wei)基數,估計裸(luo)(luo)(luo)露(lu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是2/3、銹穩(wen)定(ding)(ding)(ding)化處理使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是1/5、涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是1/10。

如(ru)圖2-10所示,1980年(昭和55年)以(yi)后(hou)在橋(qiao)梁用鋼材上(shang)耐(nai)候(hou)鋼所占的重量比在5%~7%之間變動,并(bing)且(qie),30m以(yi)上(shang)的新設(she)橋(qiao)梁中,以(yi)各(ge)種表(biao)面狀(zhuang)態使用耐(nai)候(hou)鋼的橋(qiao)梁數在10%以(yi)上(shang),最近(jin)接近(jin)20%。

在被視(shi)為(wei)是(shi)(shi)一國活(huo)力的(de)基礎,是(shi)(shi)維持發展經(jing)濟活(huo)動或豐富國民生活(huo)不可缺少的(de)公共設施中(zhong)(zhong),橋梁可以(yi)說是(shi)(shi)公路或鐵路的(de)中(zhong)(zhong)樞,健全地進(jin)行(xing)維護極為(wei)重要,決不能再踏(ta)“荒廢中(zhong)(zhong)的(de)美國”的(de)覆轍。
日本(ben)的(de)(de)(de)公共設施主要是在(zai)高(gao)(gao)度成(cheng)長(chang)時期以后建設的(de)(de)(de),比(bi)較新,沒有太大的(de)(de)(de)老化(hua)問題,而且一直在(zai)進(jin)行(xing)充分(fen)的(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)(xiu)管理。可是進(jin)入(ru)回避3K(臟(zang)、累、危險)、高(gao)(gao)齡化(hua)的(de)(de)(de)時代,今后如何做(zuo)到不(bu)(bu)維(wei)修(xiu)(xiu)、健全地(di)保持社會資本(ben)則成(cheng)為(wei)問題。鋼橋的(de)(de)(de)維(wei)修(xiu)(xiu)、管理中最關(guan)鍵的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)是典型的(de)(de)(de)3K作(zuo)業,加上從前的(de)(de)(de)經濟問題,會出現(xian)勞動力嚴重不(bu)(bu)足(zu)。根據測(ce)算,如果把本(ben)四連(lian)絡橋、神戶-鳴門路線4橋(竣工時)以8年為(wei)周期進(jin)行(xing)換漆(qi)(qi),必(bi)須經常配(pei)備138~202名(ming)涂漆(qi)(qi)技術工人(基材調(diao)整(zheng)除(chu)外),只要橋存在(zai)就必(bi)須繼續進(jin)行(xing)涂漆(qi)(qi),這樣做(zuo)不(bu)(bu)是不(bu)(bu)可能而是不(bu)(bu)現(xian)實。因此,本(ben)四連(lian)絡橋等采用(yong)了(le)通過高(gao)(gao)級(ji)規格的(de)(de)(de)涂漆(qi)(qi)(重防蝕涂漆(qi)(qi))和頻繁的(de)(de)(de)局部(bu)補修(xiu)(xiu),沒有采用(yong)正式的(de)(de)(de)再(zai)涂漆(qi)(qi)的(de)(de)(de)方針。
這樣以來,最近(jin)的(de)(de)(de)鋼(gang)橋(qiao)(qiao)防蝕(shi)(shi)方向有兩(liang)種情況:或者(zhe)像在(zai)本四連絡橋(qiao)(qiao)那(nei)樣位于海上腐蝕(shi)(shi)環境(jing)嚴酷(ku)而(er)且不容易再涂漆(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)重要(yao)橋(qiao)(qiao)梁上,進行重防蝕(shi)(shi)涂漆(qi)(qi)(qi)極(ji)力延長(chang)再涂漆(qi)(qi)(qi)間(jian)隔,或者(zhe)在(zai)一般(ban)環境(jing)下為了回(hui)避(bi)正(zheng)(zheng)式的(de)(de)(de)再涂漆(qi)(qi)(qi),在(zai)能(neng)夠適用(yong)(yong)的(de)(de)(de)地區盡可能(neng)使(shi)用(yong)(yong)無(wu)涂漆(qi)(qi)(qi)耐(nai)候(hou)鋼(gang)。擴(kuo)大(da)耐(nai)候(hou)鋼(gang)的(de)(de)(de)無(wu)涂漆(qi)(qi)(qi)使(shi)用(yong)(yong),實(shi)現正(zheng)(zheng)規化(hua)的(de)(de)(de)條件,經過(guo)上述(shu)過(guo)程(cheng)可以說已經充分具備。可是裸露耐(nai)候(hou)鋼(gang)目前的(de)(de)(de)性能(neng),使(shi)它(ta)在(zai)沿(yan)海地區用(yong)(yong)于橋(qiao)(qiao)梁建筑的(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)仍受到(dao)限制。解釋清楚氯化(hua)物惡劣影響(xiang)的(de)(de)(de)本質(zhi),或者(zhe)在(zai)確立其相應對(dui)策(ce)等方面仍需要(yao)努(nu)力。耐(nai)候(hou)鋼(gang)應用(yong)(yong)進一步發(fa)展的(de)(de)(de)課題已詳細地歸納在(zai)腐蝕(shi)(shi)防蝕(shi)(shi)協會(hui)所設置(zhi)的(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)鋼(gang)技(ji)術分會(hui)的(de)(de)(de)報告書[1994年(平成6年)]中。

