大岳高速洞庭湖悬索桥主缆索股架设施工技术

介绍大岳高速洞庭湖大桥主缆127-5.35 mm、1 860 MPa锌铝合金镀层钢丝索股架设过程中的施工关键技术及各项主要控制指标。主桥为双塔双跨钢桁架梁悬索桥,其主缆跨径布置为460 m+1 480 m+491 m,采用双线往复式+门架拽拉式牵引系统,索股牵引速度为20~30 m/min;并通过索股线形调整和锚跨张力调整的控制措施,悬索桥主缆索股成功架设。给出预制平行钢丝索股(PPWS)架设工艺流程。洞庭湖大桥主缆索股的施工技术,可供其他大跨度悬索桥主缆索股架设参考。     

异型钢丝在桥梁缆索结构的应用

介绍和讨论S形和Z形钢丝在桥梁缆索结构的应用。S形钢丝作为主缆缠丝,密封效果良好,可以有效地阻挡雨水和海雾凝结水的侵入,减轻酸碱性介质对悬索桥主缆的腐蚀,同时S形缠丝适宜于和主缆除湿防护组合应用,提高悬索桥主缆的使用寿命;Z形钢丝密封钢丝绳结构紧密、表面平滑、不旋转、密封性较好,但挠性较差。国内企业已经具备S形缠绕钢丝制造加工能力,其加工质量控制的重点是专用设备、模具和镀锌后处理工序;Z形钢丝密封钢丝绳主要应用于吊索、拉索和小跨度悬索桥主缆结构。     

大跨度桥梁缆索结构对钢丝及其制品的技术要求

桥梁缆索所处工作环境恶劣,承受荷载应力,易遭受应力和腐蚀破坏。悬索桥主缆主要由高强度热镀锌钢丝通过热铸锚锚固而成的平行钢丝索股组成,在主缆外层缠绕圆形或S形钢丝后,再在表面涂装和空气除湿;拉索结构主要有用热挤高密度聚乙烯(PE)防护的半平行钢丝索配以冷铸镦头锚系统的钢丝斜拉索结构和用平行钢绞线外套HDPE护套管且两端用特殊的夹片锚群锚系统组成的钢绞线索;吊索索体材料主要有热镀锌高强度钢丝、钢绞线、钢丝绳。结合主缆和斜拉索性能要求,从钢丝防护和外观、镀锌钢丝和盘条的焊接点、钢丝的扭转和松弛指标等方面探讨主缆和斜拉索对钢丝、钢绞线、钢丝绳、异型钢丝的技术要求。     

悬索桥主缆钢丝及PPWS索股制作技术探讨

介绍大跨度悬索桥主缆索股制造技术现状,通过对盘条索氏体化处理、提高钢丝强度等级、采用锌铝合金镀层替代锌镀层、改进制索工艺,对索夹抗滑移性能进行研究,探索出适合大跨度悬索桥主缆的1 860 MPa等级锌铝合金镀层钢丝索股制作成套技术,并成功应用于国内外多座大跨度悬索桥。     

1960 MPa超高强度锌铝合金镀层钢丝主缆索股静载性能试验研究

提高悬索桥主缆钢丝强度,减少钢丝用量,可以减轻主缆质量和截面积。制作了127丝Φ5.0 mm 1 960 MPa锌铝合金镀层钢丝索股,钢丝索体净长12 m,进行静载性能试验研究。试验索股两端锚具为ZG20Mn铸钢件。对常规静载试验方法进行介绍,静载破断延伸率δ≥2%。试验分别在预加载和静载加载过程中对两端拉杆式锚杯和索股外层3根钢丝设置应变片,进行应力应变过程测试。通过试验验证了1 960 MPa锌铝合金镀层钢丝主缆索股的承载能力,分析了钢丝及锚具的局部应力应变状况。     

1960 MPa级钢丝加工及其在悬索桥主缆上的应用

结合1960 MPa级钢丝加工技术和1960 MPa级钢丝主缆应用的调研工作,介绍国内外已经取得的成果。提高主缆钢丝强度等级能直接减少钢丝用量,减小主缆直径,减少主缆耗材和风阻;改进结构设计和施工技术工艺,也可以减少主缆钢丝用量。提高桥梁缆索用高碳钢丝强度的主要方法:提高索氏体化盘条的强度,增加钢丝冷拔的总变形量,增加钢丝冷拔的加工硬化率,降低镀锌(或锌铝合金)过程的强度损失。在提高钢丝强度的同时需要保证钢丝的韧性,热处理强化(LP、DP、DLP)和微合金强化是综合提高钢丝强度和韧性的有效韧化处理手段。以韩国蔚山大桥为例,介绍1960 MPa级钢丝和悬索桥主缆应用。     

主缆缠绕S形钢丝关键技术和质量控制

提出主缆缠绕S形钢丝的技术指标要求,该丝具有较高的强度、较好的延性和较高的尺寸及形状精度、自身优异的抗腐蚀性能和焊接性能。分析讨论生产技术关键点,介绍主缆缠绕S形钢丝的批量化生产质量控制情况。运用国产低碳钢盘条开发出的S形钢丝,尺寸精度高,缠绕后扣合紧密,达到了预期的密封防护效果。检测试验和实际应用结果表明,国产S形钢丝产品质量稳定可靠,完全替代进口产品,对我国大跨径悬索桥的主缆防腐技术起到了示范作用,并对主缆除湿的防腐技术在国内的推广应用提供技术和材料支撑。     

锌铝合金+环氧涂层钢丝在桥梁主缆的应用

介绍洞庭湖大桥锌铝合金+环氧涂层主缆钢丝和索股的研究应用过程。首先对锌铝合金+环氧钢丝进行涂镀层试验、盐雾试验,以及力学性能检测,其结果不仅满足镀锌、环氧钢丝的标准要求,而且耐盐雾腐蚀性能远远优于常规钢丝的;其次对锌铝合金+环氧钢丝的索股进行了抗滑移试验、锚固试验,结果满足设计及悬索规范要求;最后完成一根锌铝合金+环氧钢丝主缆索股实桥架设,效果好,没有出现鼔丝、散丝等异常情况。试验和应用实践表明,锌铝合金+环氧涂层钢丝的抗腐蚀性能优越,能够提高主缆的使用周期。     

浅谈泰州长江公路大桥CSJ950主缆缠丝机应用管理

随着桥梁科技高速发展,目前国内外大跨径悬索桥建设不断增加,主缆缠丝机应用率越来越高,泰州长江公路大桥采用主跨为1080米三塔两跨悬索桥。桥跨布置为:(390+1080+1080+390),文章论述大型专用设备主缆缠丝机在泰州长江公路大桥主缆缠丝过程中转运安装,缠丝施工、跨越索夹,整机移动,张力控制、故障处理、日常保养及应用管理。     

1960 MPa悬索桥主缆索股长度精度控制及验证

介绍1 960 MPa主缆单元索股制作的关键工序,对标准丝和单元索股的制作精度进行分析,理论上标准丝制作精度不小于L/15 000,单元索股制作精度不小于L/12 000。根据理论计算结果,模拟实桥放索试验进行验证,在编索过程中,3 070 m长的标准钢丝在标记处最大相对偏差为175 mm,相对长度精度为1/17 543,试验结果与理论分析一致。放索时定型包带无损坏,钢丝无散丝、弯折和断丝,整根索股扭转角度在±90°内;少量鼓丝也在收卷过程中因索股受力而消失。放索试验时,索股长3 070 m的标准钢丝在标记处的最大相对偏差为235 mm,相对长度精度为1/13 064,满足主缆架设精度要求。     

高强钢丝斜拉索工艺技术探讨

斜拉索是斜拉桥的重要受力构件,国内斜拉桥应用较多的是高强钢丝斜拉索结构。高强钢丝斜拉索结构主要由索体和锚具2部分组成,索体由热镀锌高强度钢丝聚合,叠合缠带和热挤PE防护层,适应盘绕,具备长途运输条件;索端锚固采用冷铸锚和热铸锚技术,用锚具将斜拉索端头钢丝锚固起来,形成整体受力传力。指出斜拉索失效的主要原因有原材料质量、制造工艺技术,以及架设和运营期出现的问题。针对斜拉索索体、锚固制造技术以及斜拉索成品检验和长度精度控制问题提出改进措施,并对索体加工及索体防护,锚端锚固和防护进行分析。     

悬索桥缆索用镀锌钢丝的生产

悬索桥缆索用镀锌钢丝包括主缆钢丝、吊索钢丝和绕包钢丝。对国内外主缆镀锌钢丝的性能进行对比,分析主要技术参数和关键工艺,提出盘条索氏体化、焊接点的剪切和规圆处理 3个方面的改进。介绍吊索钢丝的性能要求及生产工艺;对圆型和S(Z)型绕包镀锌钢丝主要技术参数进行对比,并给出生产工艺和技术要求。     

桥梁缆索用钢丝国际标准状况分析

分析美国、法国、英国、日本、中国的桥梁缆索用钢丝标准及规范。ASTM A421/A421M主要用于预应力制品行业两边镦头或者安装夹片的钢丝和钢绞线,对钢丝的抗腐蚀性能、抗疲劳性能要求较高。NFA-35-035涵盖公称直径分别为5,6,7 mm的斜拉桥和悬索桥用热镀锌及锌铝合金镀层钢丝,可直接应用于桥梁缆索用钢丝的制作、验收和检验。DRAFT pr EN 10337包括热镀锌钢丝和铝质量分数为5%的锌铝合金镀层钢丝,并按照强度、镀层对钢丝牌号进行了规定。HBS G3508—1989对钢丝的关键技术指标进行了详细的规定和要求,但权威性不足。GB/T 17101—2008将直径为5 mm钢丝的强度提高到1 860 MPa。提出随着大批国际大型悬索桥和斜拉桥的规划和建设,迫切需要一份适用于国际桥梁缆索用钢丝的产品和技术标准。     

桥梁缆索用热镀锌钢丝的性能要求与加工工艺

介绍桥梁缆索用高强度热镀锌钢丝在我国的应用和发展,说明相关标准的应用情况,指出钢丝的扭转和松弛指标可以根据实际的结构有所侧重。分别介绍斜拉索钢丝和主缆钢丝的生产流程,并对线材表面预处理生产线、拉拔生产线、热镀锌生产线、稳定化处理生产线及矫直进行分析,指出各工序的作用和控制要点,特别强调稳定化处理线的张力施加方式、张力、温度对产品性能的影响。结合高强度热镀锌钢丝的使用情况,对钢丝性能指标的选择、钢丝的表面质量、盘条和钢丝电接头、钢丝的镀层质量提出建议。     

国产预应力钢绞线的生产与试用

介绍上海申佳金属制品有限公司以国产盘条为原料生产高强度低松弛预应力钢绞线的情况，并以奉浦大桥主桥后张拉力筋１２３ｍ大跨度为目标，做模拟张拉试验，结果表明；完全国产化的预应力钢绞线能满足现行张拉工艺的需要。     

大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的生产

以5.0 mm 1 770 MPa级Galfan合金镀层钢丝为例,介绍大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的生产。钢丝拉拔平均部分压缩率约18.79%。表面脱脂采用中温电解碱洗,氢氧化钠质量浓度为180~260 g/L,温度为80~95℃;酸洗采用盐酸常温酸洗,盐酸质量浓度为170~230 g/L;助镀剂氯化铵质量浓度为100~120 g/L,助镀温度为80~95℃;热镀锌温度为460℃,Dv值为180 mm·m/min,采用电磁擦拭技术确保锌层面质量≥420 g/m2。采用上述工艺生产的4.0 mm以上大规格Galfan合金镀层钢丝具有优良的耐腐蚀性能,使用寿命比普通镀锌产品长2~3倍,锌层面质量400~550 g/m2,且锌层表面光滑平整、直径均匀、外观光洁度好,可满足客户对大规格高强度钢绞线拉索及吊杆用Galfan合金镀层钢丝的质量要求。     

桥梁缆索用热镀锌钢丝松弛性能与扭转性能的关系

介绍悬索桥和斜拉桥长大化的历史。为延长桥梁主缆、吊索和斜拉索的使用寿命,缆索用热镀锌钢丝必须具备优良的耐疲劳性、耐腐蚀性、低松弛性,以及即使局部发生扭转也不会破损的良好扭转性能。给出低扭转钢丝的定义,针对热镀锌钢丝能否同时具备良好扭转性能和低松弛性能进行调查,并通过试验进行验证,结果表明:如果热镀锌后钢丝的扭转性能良好,经过适当的稳定化处理(低松弛或普通松弛热稳定化处理)后,钢丝的扭转性能与松弛性能无关。     

桥梁缆索用超高强度镀锌钢丝的研制

介绍国内外桥梁缆索用镀锌钢丝应用现状,提出提高镀锌钢丝强度的方法和途径,包括提高盘条强度、提高盘条拉拔压缩率及降低热镀锌强度损失等。提高盘条强度主要通过盘条索氏体化和合金化技术实现,C,Si质量分数分别控制在0.7%～1.2%,0.15%～1.5%,Mn,Cr质量分数分别控制在1%和0.5%以下。总压缩率控制:Φ7mm镀锌钢丝用盘条直径为13～14mm,Φ5mm镀锌钢丝用盘条直径为11～13mm。Si和Cr质量分数分别为1.2%和0.3%时,可有效降低热镀锌强度损失。选择Φ12.5mm高碳高硅盘条,试制出直径约5mm的超高强度桥梁缆索用镀锌钢丝,抗拉强度近2000MPa,钢丝扭转值达到20次以上。     

苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产

介绍苏通大桥斜拉索用镀锌钢丝生产实践中的技术创新。通过技术分析,确定了"双张紧+限径模"工艺技术、"主导工艺+微调"整体优化技术、"三度控制"热镀锌操作技术3大关键技术,生产出了高强度(≥1 770 MPa级)、低松弛(Ⅱ级松弛率≤2.5%)、高扭转性能(扭转次数≥11)的桥梁斜拉索用镀锌钢丝。