国家标准计划《悬索桥主缆预制平行钢丝索股》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 、江苏东纲金属制品有限公司 、冶金工业信息标准研究院等 。
| 77 冶金 |
| 77.140 钢铁产品 |
| 77.140.65 钢丝、钢丝绳和环节链 |
本标准修改采用ISO国际标准:ISO 19427。
采标中文名称:钢丝绳 悬索桥主缆预制平行钢丝索股 规范。
本标准符合《国家标准化发展纲要》中的“重点支持基础通用、产业共性…及时将先进适用科技创新成果融入标准,提升标准水平”“筑牢产业发展基础…加大基础通用标准研制应用力度”的要求。
悬索桥主缆预制平行钢丝索股是超跨径桥梁-悬索桥的主要承重构件,且在悬索桥100年~150年的全寿命服役期内,不可更换。
悬索桥主缆用预制平行钢丝预成型索股是将若干根镀锌钢丝在工厂内预先制成正六边形索股,主要包括标志钢丝、标准钢丝的制作和设置以及放丝成型工序,并在与主、散索鞍对应的位置预成型成四边形截面以便入鞍操作,索股两端用热铸锚锚固,然后盘卷并运输到架设现场,逐根架设,该产品质量可靠,现场施工方便,在大跨径悬索桥建设领域得到广泛应用,目前中国前10 的悬索桥主缆采用了预制平行钢丝索股,全球前10 的悬索桥有8座主缆采用了预制平行钢丝索股产品。
2019年,ISO 9427《悬索桥主缆预制平行钢丝索股》正式出发布实施,在该ISO标准的支撑下,2022年建成通车的世界最大悬索桥-土耳其恰纳卡莱大桥采用了中国制造的预制平行钢丝索股。
标准等同采纳ISO 9427《悬索桥主缆预制平行钢丝索股》,推动实现悬索桥缆索标准化由数量规模型向质量效益型转变。
该标准主要规定了悬索桥主缆预制平行热镀锌钢丝索股及锌铝合金镀层钢丝索股的生产方法、规范、要求、试验方法、检验规则、标记、包装、运输和储存等。 主要技术内容如下: 1)可追溯性 预制平行钢丝索股的可追溯性应从制造开始到结束。制造商应使用适当的方法确保产品的符合性,并在整个生产和交付过程中,根据监控和测量要求识别产品的状态。制造商应控制产品的唯一标识,并应保留可追溯性所需的文件信息。 2)长度和制造公差 预制平行钢丝索股的外部设置标准丝。预制平行钢丝索股的总长度以及锚具、鞍座和关键点(如主跨中点和边跨中点)的所有测量点应在温度均匀的情况下,在特定标记载荷下标记在标准丝上。标准丝的长度应考虑基于悬索桥主缆无应力长度的伸长率、垂度校正和温度校正。张力载荷应根据钢丝直径变化。对于直径为5mm的钢丝,负载应大于50kg。对于直径为7mm的钢丝,载荷应大于100kg。长度超过30m时,标准丝的总长度公差应在(L0/15 000)范围内。长度小于或等于30m时,公差应在2 mm范围内。标准丝标记之间的长度公差应为(L0/15000)或2 mm,以较大者为准。 彩色钢丝应位于预制平行钢丝索股外部,以检查安装过程中索股的扭曲情况。彩色钢丝也应通过在钢丝上涂上彩色油漆(如红色),沿整个长度进行制作。 预制平行钢丝索股总长度的标记以及锚具、鞍座和关键点(如主跨中点和边跨中点)的所有测量点应根据标准丝的标记进行转移和标记。 预制平行钢丝索股总长度的公差包括与测量线和插座制造相关的公差。测量线的误差为±(1/15 000 L0)或2 mm,以较大者为准。灌锚误差为±5 mm。 3)材料和制造 (1)钢丝 预制平行钢丝索股的钢丝应符合ISO 19203。钢丝不允许有焊缝。订购时,买方可锚具的材料。锚具材料应由买方和制造商商定。化学成分和机械财产,如拉伸和夏比财产,应由买方和制造商商定。 (2)锚具 锚具铸件应进行目视、磁粉和超声波检查。其他无损检测(如液体渗透、射线照相等)应在询价和订购时商定的条件下进行。制造商和买方应商定每种方法的严重程度、面积、测试百分比和/或频率。验收标准(严重程度)应由制造商和买方商定。 对于每个锚具,如果截面过渡部位导致应力集中,过渡通常应为圆形并进行机械加工。锚具的边缘应为圆形,以使其适合镀锌或涂漆。插座的防腐规范应由买方规定。 (3)灌锚材料 灌锚材料要求如下: -锌铜合金:ZnCu2,含(98±0,2)%Zn,(2,0±0,2”%Cu。 -锌-铝-铜合金:符合EN 1774的ZnAl6Cu1,其中含有(5,8±0,2)%Al、(1,4±0,3)%Cu和其余Zn。 -树脂复合材料可用于预制平行钢丝索股的灌锚材料。-如果买方同意,制造商可以使用其他灌锚介质。 (4)缠包带 钢丝束应使用缠包袋进行定型,以形成六边形形状。缠包带间隔距离为1.5 m至2.5 m。缠包带应具有足够的强度,以在缠带过程中限制预制平行钢丝索股的钢丝,但其应允许钢丝充分打开或展开,以调整索股盘卷过程中索股的内部应力。 (5)灌锚 灌锚时,应满足以下要求: -每个预制平行钢丝索股的钢丝应散开并清洁。 -将预制平行钢丝索股端插入锚具。索股和锚具的同心度应通过定位和对齐索股轴线与锚具轴线。 -钢丝应均匀分布在锥体内。 -钢丝应牢固地夹紧在一起,以便钢丝在灌锚过程中不会滑动。 灌锚后,应满足以下要求: -锚具锥腔填充有灌锚材料。 -熔融金属锥体的背面应以不小于标称断裂力的50%或适当直径顶的压块施加的索股工作载荷的1.1倍的载荷压入锚具,压力保持5分钟。 -应通过验证加载或其他方式移除树脂锚具组件中的初始锥形拉伸。 -索股的轴线和锚具的前表面应在任何方向上成直角。角度偏差不得超过0.5°。 (6)索股盘卷 索股应卷绕或卷绕在卷筒或框架上。卷取或卷取直径应符合以下要求: -对于直径为5mm的索股钢丝,索股盘卷或卷轴直径应大于1.8 m。 -对于直径为7 mm的索股钢丝,索股盘卷或卷轴直径应大于2.1 m。 4)机械性能 (1)拉伸性能 预制平行钢丝索股的实测破断力应等于或大于索股的标称破断力。 (2)弹性模量 弹性模量应为(200±10)GPa。 (3)疲劳性能 如有要求,索股的疲劳性能应满足以下要求。 -荷载循环为2×106,上荷载为0.45×Fn,根据PPWS强度,应力范围应为150 MPa。 -最多允许断裂钢丝数量为索股钢丝总数的5%。 -疲劳试验后,应将预制主缆索股进行拉伸破坏,破坏载荷应不小于Fn的95%,或制造商和买方商定的值。 注:预制主缆索股通常用于悬索桥的主缆。作用于主缆的活荷载比例很小,因为大多数荷载是由主缆本身和梁的重量组成的静荷载。因此,通常,主缆索股材料不需要进行疲劳试验。疲劳试验是一项特殊要求。