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国家标准计划《锌铝合金镀层钢丝缆索》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC3(全国钢标准化技术委员会盘条及钢丝分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会

主要起草单位 江苏法尔胜缆索有限公司冶金工业信息标准研究院等

目录

基础信息

计划号
20242218-T-605
制修订
修订
项目周期
16个月
下达日期
2024-07-25
公示开始日期
2023-09-04
公示截止日期
2023-10-04
标准类别
产品
国际标准分类号
77.140.65
77 冶金
77.140 钢铁产品
77.140.65 钢丝、钢丝绳和环节链
归口单位
全国钢标准化技术委员会
执行单位
全国钢标准化技术委员会盘条及钢丝分会
主管部门
中国钢铁工业协会

起草单位

范围和主要技术内容

本标准规定了锌铝合金镀层钢丝缆索的结构、规格与型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存等。本标准适用于耐久性及强度要求较高的悬索桥主缆用预制平行锌铝合金镀层钢丝索股、斜拉桥用热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索,吊索可参照使用。 1、定义 本标准规定了锌铝合金镀层钢丝、锌铝合金镀层钢丝缆索、预制平行锌-铝合金镀层钢丝索股、热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索、锚具以及公称破断索力的定义。 2、结构形式、型号与规格 本标准锌铝合金镀层钢丝缆索包括预制平行锌-铝合金镀层钢丝索股和热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索。因此标准分别给出了索股和拉索的整体结构示意图、断面结构示意图、锚具结构示意图;同时也对索股、拉索、热铸锚、冷铸锚的型号作了规定。 3、技术要求 3.1 以往悬索桥主缆索股用锌铝合金钢丝一般采用Φ5mm系列,斜拉桥斜拉索和吊索用锌铝合金钢丝一般采用Φ7mm系列。但随着桥梁跨径的增大、对主缆耐久性的提高、冶金技术的发展,Φ6mm系列钢丝也已经应用于悬索桥主缆索股。因此根据直径的不同,本标准中分别给出了Φ5mm系列钢丝、Φ6mm系列钢丝、Φ7mm系列的锌-5%铝合金镀层钢丝和锌-10%铝-稀土多元合金镀层钢丝技术指标。 3.2 缆索是大跨径所承式桥梁的主要承重构件,随着跨径的增大,缆索的自重呈非线性加速增长,使得桥梁结构自重也加速增大,承载效率降低。在缆索强度较低的情况下,主跨增大需要更大的主缆截面积,这将造成各构件材料用量增加、施工难度增大、工期延长、成本增加。桥梁缆索材料强度的提高能增强桥梁的跨越能力,在跨越距离一定时则能大大减小缆索体系的材料用量。因此,采用高强度的缆索材料对于大跨径桥梁具有重大意义。本标准索股用锌铝合金镀层钢丝强度跨越4个等级,钢丝强度分别为为1860MPa、1960MPa、2000MPa、2060MPa和2100MPa。斜拉索用锌铝合金镀层钢丝强度跨越3个等级,为1770MPa、1860MPa、1960MPa和2000MPa和2100MPa。为了保证高强度缆索具有良好的疲劳性能和耐久性,以上锌铝合金镀层钢丝的扭转指标均不低于国际标准的相关要求,扭转次数不小于8次。 3.3 在锚具一节中,由于缆索强度提高,相应的锚具所受的破断载荷也会提高。根据不同强度的钢丝标准抗拉强度等级,规定了不同的锚杯和锚圈材质。 3.4 本标准“5.3力学性能”中,成品索股灌锚质量通过顶压工序来检验、而斜拉索则通过预张拉工序检验。而作为型式检验内容,以往斜拉索都需要进行静载试验和疲劳试验检验,以往的悬索桥索股只需要进行静载试验。主缆是悬索桥的主要承重构件,悬索桥的主缆表现出较强的非线性性质,主缆在自重作用下呈现出悬链线形,是几何可变体,主要承受张力作用。悬索桥的竖向刚度主要是主缆的重力刚度。悬索桥在恒载作用下处于稳定的平衡状态,主缆中存在着很大的自重内力,施加活载后,结构要发生变形,原有的平衡状态被打破。实例中的大跨径悬索桥,活载尽管占主缆总拉力的比重较小,但在悬索桥长期运营过程中,却会影响桥梁主缆的使用寿命。疲劳循环次数和疲劳荷载应力幅是分析悬索桥主缆抗疲劳性能的重要指标。另一方面,超大跨度悬索桥主缆的发展趋势是采用新的强度更高、性能更好的主缆材料。传统的疲劳强度设计方法假定材料的初始状态是连续体,是对材料内部没有初始缺陷为前提的,经过一定的应力循环次数后,由于材料的损伤累积,才形成了裂纹。随着材料强度的提高,对裂纹损伤更加敏感,更加容易形成应力集中点,因此需要对其抗疲劳性能进行相关试验。因此,本标准在原有基础上,针对悬索桥主缆索股,增加了疲劳试验检验要求。 4、试验方法 4.1 由于缆索采用耐腐蚀性能更好的锌铝合金镀层钢丝,因此对钢丝的检验增加了镀层单位质量、镀层附着性、铝含量测定以及镀层均匀性等项目的检验。 4.2 锚具作为索体与结构的连接构件,是缆索的重要组成部分。由于缆索索体强度的提高,对锚具的承载能力提出了更高的要求,本标准针对缆索强度级别,规定了锚杯和锚圈机械性能、化学成分、超声波检测、磁粉检测、镀层厚度、外形尺寸等方面的检测。 4.3作为斜拉索附属构件的锚具保护罩、拉索防护罩、拉索密封罩的检测本标准也作了更加详细的规定。 4.4 由于斜拉索在实际使用过程中、以及斜拉索安装时的容许偏差、桥面弯沉和拉索垂度变化等原因,会不可避免的产生垂直于斜拉索方向上的运动,对锚固段附件拉索产生弯曲效应,造成目前的轴向疲劳试验与斜拉索的实际工作状态产生很大的差距,近年来已引起国内同行的广泛关注。为全面提高我国桥梁缆索的制作水平,加快我国桥梁缆索制作领域同国际接轨,结合目前国内的实际状况,本标准提出了斜拉索拉伸弯曲组合疲劳试验的方法及要求。 4.5 在桥梁缆索领域采用锌-铝合金镀层钢丝取代镀锌钢丝,很大程度上提升了缆索的防腐蚀性能。