??前言

??隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，貿(mào)易來(lái)往不斷提升，貨運(yùn)保障已經(jīng)成為了沿海地區(qū)和港口城市的重要指標(biāo)。而跨海、跨江大橋就相當(dāng)于貿(mào)易交通中的“大動(dòng)脈”，連接了城市與港口，保證了低成本、高效益的運(yùn)輸，為企業(yè)在全球化的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。洋山深水港就是由2005年竣工的東海大橋作為的通道連接上海臨港區(qū)，大橋因此承擔(dān)著巨大的交通負(fù)擔(dān)。而以貨車(chē)為主的運(yùn)輸隊(duì)伍往往載著化學(xué)原料、原油等易燃易爆物品，地增加了橋梁上火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。類似的大橋都面臨著火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn);一旦發(fā)生車(chē)禍，則極有可能有引發(fā)起火。像東海大橋這種雙塔單索面斜拉橋，如果發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)將會(huì)影響到橋梁纜索，導(dǎo)致其構(gòu)件承重能力退化，并對(duì)橋梁的受力結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重危害。

??橋梁拉索在火災(zāi)中的風(fēng)險(xiǎn)

??在斜拉橋或懸索橋上的大火中，橋上的纜索將直接暴露在超過(guò)1000°C的高溫里。《防火工程學(xué)報(bào)》在2009年的一期文章中指出，當(dāng)橋梁纜索的溫度上升至 200°C 時(shí)，纜索的性能將逐漸變?nèi)鮗1]。當(dāng)它們的溫度超過(guò) 500°C 時(shí)，它們的強(qiáng)度會(huì)下降到原始強(qiáng)度的 50% 以下 。此外，由于熱應(yīng)力產(chǎn)生的熱脹冷縮會(huì)使纜索在火災(zāi)中被拉長(zhǎng)，間接降低其作為受力構(gòu)件的承載力。在美國(guó)的UL1709(美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)防火材料的快速升溫火焰測(cè)試)規(guī)范中，300°C被認(rèn)為是一個(gè)臨界點(diǎn)。如果橋梁纜索在無(wú)保護(hù)的情況下接觸超過(guò)1000°C熱源，構(gòu)件承載能力的丟失所引發(fā)的受力失衡則有可能會(huì)造成特大傷亡事故，成為巨大的安全隱患。

??2007年4月29日，一艘載有 8600 加侖(約 32,555 升)石油的油罐車(chē)在靠近舊金山奧克蘭海灣大橋的公路上與另一輛汽車(chē)相撞時(shí)突發(fā)大火。火焰燃燒的高度超過(guò)了200 英尺(約 61 m)，其溫度在 3 小時(shí)內(nèi)達(dá)到超過(guò) 2700°F(約 1500°C)，終導(dǎo)致大橋的連接坡道坍塌。據(jù)加州交當(dāng)?shù)孛襟w報(bào)道，奧克蘭海灣大橋每天有超過(guò) 75,000 輛汽車(chē)的通行量，約有超280,000 人通過(guò)這座橋來(lái)到舊金山，事故造成了大規(guī)模的交通擁堵 。

??2008年，佛羅里達(dá)州跨越坦帕(Tampa)灣的陽(yáng)光高架橋因車(chē)輛碰撞發(fā)生火災(zāi)。幸運(yùn)的是，在纜索斷裂之前大火被撲滅。 2007 年，墨西哥梅斯卡拉大橋上一輛公共汽車(chē)與一輛集裝箱卡車(chē)相撞，引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致部分橋梁纜索完全斷裂、橋上的一條車(chē)道被關(guān)閉了 10天才搶修成功

??這些國(guó)際案例都表明了橋梁上發(fā)生火災(zāi)的可能性，以及大火所能造成的后果。如果沒(méi)有相應(yīng)的防火措施，橋梁上的纜索極有可能成為一場(chǎng)橋梁事故的“導(dǎo)火索”。

??新型橋梁纜索防火系統(tǒng)

??2015年初，加拿大哈利法克斯港灣大橋管理局(哈利法克斯加拿大新斯科舍省的首府)開(kāi)始翻修當(dāng)?shù)厮追Q"大電梯"的安格斯·麥克唐納斜拉橋。該項(xiàng)目包括幾個(gè)關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)部件的換新：更換橋的路面、地板橫梁和吊索，并增加主電纜的保護(hù)。作為保護(hù)主纜索的責(zé)任人，總承包商美國(guó)橋加拿大公司，與哈利法克斯港灣大橋管理局合作，選擇了美國(guó)戴馬特公司的DYMAT FIREWRAP - 戴馬特防火包覆系統(tǒng)。

??安格斯 L. 麥克唐納橋‘’大電梯‘’項(xiàng)目的需要 682 線性英尺 (207.87m)斜拉索的防火保護(hù)。其統(tǒng)一直徑為14英寸(356mm)，并平均挑高在路面上方3.6米以上?？偙Ｗo(hù)面積達(dá)到了232.22m2 并在2018年秋季派有專門(mén)工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝。其中一批在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)，以確保安裝的質(zhì)量保證。

??戴馬特防火包覆系統(tǒng)是由4種不同材質(zhì)的耐火材料組合而成的固體薄布復(fù)合材料系統(tǒng)。該產(chǎn)品可以通過(guò)包裹或平鋪粘貼于需要保護(hù)的結(jié)構(gòu)表面，形成一道阻燃隔熱的強(qiáng)力護(hù)盾。傳統(tǒng)的防火涂料往往會(huì)面臨流掛、開(kāi)裂、、雨斑等一系列問(wèn)題，耐久性十分有限。而戴馬特防火包覆系統(tǒng)不僅可以在惡劣的自然環(huán)境下保存其所有特性而不脫落，還能有效地抵擋風(fēng)，雨，霰，雪和高低溫度差所帶來(lái)的腐蝕。外層的布料柔韌堅(jiān)硬，耐火阻熱，包裹并保護(hù)著整個(gè)系統(tǒng)。此外，它不包含任何可膨脹的組分，無(wú)毒無(wú)害，安裝簡(jiǎn)易方便，在橋梁上施工不需要大規(guī)模改道封路。

??該防火包覆體系通過(guò)了加拿大國(guó)家研究理事會(huì)(National Research Council)的UL1709和ASTM E119(建筑物和建筑材料的防火檢測(cè))檢測(cè)。防火包覆系統(tǒng)的主材料在平均1100°C的熔爐中堅(jiān)持了3.5個(gè)小時(shí)才達(dá)到538°C的閾值。這證明了這種復(fù)合材料體系的防火性能和低傳熱性能。

??終，在2019年的春季，戴馬特防火包覆系統(tǒng)在哈利法克斯港灣大橋上順利完成安裝。

??結(jié)語(yǔ)

??上海安峰泰新材料科技有限公司作為戴馬特公司在中國(guó)的代理商，聯(lián)合中鐵大橋(鄭州)纜索公司近期在中鋼國(guó)檢中完成了戴馬特防火包覆系統(tǒng)的耐火實(shí)驗(yàn)。該系統(tǒng)與另外兩個(gè)防火系統(tǒng)各自被實(shí)驗(yàn)人員安裝在一條1.7m長(zhǎng)，外徑145mm的試驗(yàn)纜索上。實(shí)驗(yàn)中，索體上佩戴溫度感應(yīng)器，連帶防火系統(tǒng)一同被放進(jìn)碳?xì)渖郎厍€的火爐里接受考驗(yàn)，期間高溫度將定格在1100°C。終，戴馬特防火包覆系統(tǒng)所保護(hù)的纜索的表面溫度在45分鐘內(nèi)未超過(guò)300°C的閾值，是3個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品中防火隔熱性能建議的一個(gè)。