斜拉索是斜拉桥的 “生命线”,却因细长高耸、暴露于空旷桥面的特性,成为雷击的 “优先目标”。其避雷设计不能孤立存在,需融入大桥整体防雷体系,核心是通过 “接闪 - 引流 - 接地” 的闭环,将雷电流安全导入大地,避免拉索护套破损、内部钢丝腐蚀,甚至引发桥梁结构损伤。
一、斜拉索的 “第一道屏障”:接闪防护
接闪是避雷的起点,关键是让雷电流 “有处可去”,不直接击中考拉索本体。优先在大桥最外缘斜拉索全长敷设接闪带,若桥宽超过 20 米,需在中间区域补充布设,确保所有拉索都处于滚球法(滚球半径 30 米)的保护范围内。接闪带材质要兼顾导电与耐候性,优先选热镀锌铜带或不锈钢带,截面积不小于 100mm²、厚度≥1.2mm;跨海大桥需额外加涂聚四氟乙烯防腐层,抵抗海水侵蚀。固定时用绝缘支架紧贴拉索护套,间距控制在 2 米内,拉索转折的锚固点附近缩小至 1 米,防止大风或振动导致接闪带移位。
二、雷电流的 “疏导通道”:引流系统
接闪带收集雷电流后,需通过引流线快速传导,避免局部电位过高击穿拉索部件。每根带接闪带的拉索,都要并行敷 1 根 70mm² 以上的多股铜缆作引流线,一端与接闪带焊接(焊接长度≥100mm),另一端分别连向索塔接地网和桥面环形接地带,形成 “双通路” 保障。引流线与拉索、桥梁钢构件之间必须用绝缘卡隔离,绝缘电阻≥100MΩ,防止雷电流窜入桥面机电设备;所有连接点(焊接、螺栓)都要做防腐处理 —— 涂防腐漆后套热缩套管,螺栓用防松螺母固定,确保过渡电阻≤0.2Ω,无电流传导阻碍。
三、雷电流的 “最终归宿”:接地配合
接地系统是避雷的关键收尾,需具备低阻抗特性,让雷电流安全 “入土”。引流线在索塔处,要直接接在索塔内置的主钢筋接地网上(单塔接地钢筋不少于 4 根,直径≥16mm),连接点设黄铜防雷端子板(截面积≥50mm²);在桥面端,引流线与 40mm×4mm 热镀锌扁钢制成的环形接地带焊接,环形接地带再与桥墩基础钢筋网连通,形成 “索塔 - 桥面 - 桥墩” 的立体接地网络。接地电阻有明确要求:普通区域≤10Ω,雷暴高发区需≤5Ω;若桥梁在山区高土壤电阻率地带,要敷设降阻剂或增加接地极数量;跨海大桥的水中桥墩,需用长度≥2.5m 的铜包钢接地极,每 2 年检测一次海水腐蚀情况。
四、避雷效果的 “长期保障”:配套与维护
斜拉索避雷不是 “一装了之”,需配套防护与定期维护。在拉索锚固点附近的监测设备(如振动监测仪)、通信线路端,要装 II 级浪涌保护器(SPD),SPD 接地端直接连防雷接地网,避免雷电流通过设备回路造成损坏。日常维护要抓重点:每半年查接闪带、引流线的外观,看是否有断裂、锈蚀,固定支架是否松动;每年在干燥季节测接地电阻,检查 SPD 劣化指示;每 3 年拆解检查所有连接点,重新做防腐处理。一旦发现接闪带断裂或接地电阻超标,要立即封闭对应桥跨外侧车道,24 小时内修复,杜绝雷击风险。
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