摘要：本文詳細闡述了平行鋼絲索工廠制作、現(xiàn)場修補和永久防護的質(zhì)量控制的方法。通過對斜拉索的技術(shù)特點和施工方法的分析。提出在斜拉索創(chuàng)作、修補及防護過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題和質(zhì)量控制的要點。
關(guān)鍵詞：斜拉索 制作 修補 防護 質(zhì)量控制
一、引言
在歷史上，初始的斜拉索曾采用鐵鏈、鐵連桿來制作拉索，但這種做法，在當今已完全不可取。現(xiàn)代斜拉索全部使用高強度鋼筋、鋼絲或鋼絞線制作拉索。當代斜拉橋?qū)鞯囊蟾撸瑤缀跻宦墒褂酶邚姸鹊匿摻z或鋼絞線制作拉索，軋制的粗鋼筋已被淘汰。拉索的防護手段，隨著材料和工藝的進步，也日趨簡單有效。經(jīng)過數(shù)十年的不斷創(chuàng)新和淘汰，目前我國常用的拉索系統(tǒng)主要有以下兩種，一種是用熱擠高密度聚乙烯（PE）防護的平行鋼絲索配以環(huán)氧冷鑄墩頭錨系統(tǒng)，另一種是用熱擠PE防護的單股絞線組成平行的絞線索，兩端用不同于一般預(yù)應(yīng)力鋼絞線的特殊的夾片錐形成群錨系統(tǒng)。在這兩種斜拉索中，我國絕大多數(shù)斜拉索采用的是平行鋼絲索。
70 年代，由前聯(lián)邦德國Leonhardt教授和瑞士的BBR公司研制的HiAm（High Amplitude）耐高應(yīng)力幅錨具問世。由于這種錨具具有很高的抗疲勞能力，日本在引進了BBR公司的HiAm錨具的同時，進一步發(fā)展了平行鋼絲索的生產(chǎn)技術(shù)，熱擠PE防護的平行鋼絲索就是首創(chuàng)于日本．我國在修建東營黃河橋時，首次從日本進口了這種拉索。在我國的斜拉橋建設(shè)中，早期拉索均在施工現(xiàn)場手工制作，經(jīng)過各方位或努力，已逐步走上了機械化、專業(yè)化、工廠化制索的道路。現(xiàn)在，設(shè)計單位只要很暢設(shè)計需要，選用合適規(guī)格型號的拉索和錨具，就可直接到工廠訂貨。
平行鋼絲索是將若干根鋼絲平行并攏，同心同向作輕度扭絞，扭絞角2° ～4°，再用包帶扎緊，最外層直接擠裹PE護套作防護，這種索撓曲性能好，可以盤繞，具備長途運輸?shù)臈l件，宜于在工廠中機械化生產(chǎn)。目前平行鋼絲索普遍使用φ5或φ7鋼絲制作，要求鋼絲的抗拉強度不低于l600MPa.斜拉索防腐問題，從斜拉橋誕生起就一直是人們關(guān)注的問題，脫胎于
電線技術(shù)的熱擠PE 防護的方法至今已經(jīng)歷了二十余年的考驗，至今還沒有發(fā)現(xiàn)什么問題。每一根斜拉索，都包括鋼索和錨具兩大部分。平行鋼絲索由于可以在工廠內(nèi)制作并配裝錨具，不僅質(zhì)量得到保證，而且極大地簡化了施工現(xiàn)場的工作。冷鑄墩頭錨是在錨杯錐形腔的后部設(shè)一塊鋼絲定位板，鋼索中的鋼絲通過錨杯后，再各各穿過定位板上的對應(yīng)孔眼，墩頭就位，錨杯中的空隙，用特制的環(huán)氧混合料填充，環(huán)氧固化后，即和錨杯中的鋼絲結(jié)合成一個整體。環(huán)氧混凝合料中必須加入銹鋼丸，鑄鋼丸在混合料中形成承受荷載的構(gòu)架，使鋼絲獲得錨固。由于環(huán)氧混合料的固化溫度不超過180℃，相對于450℃高溫下澆注的熱鑄錨而言，就被稱為冷鑄錨，由于鋼絲的末端均被墩粗，所以稱這種錨具為冷鑄墩頭錨或冷鑄錨。
配裝冷鑄錨的拉索具有優(yōu)異的抗疲勞性能，其耐疲勞應(yīng)力幅達到200～250MPa，完全能滿足斜拉橋的要求。本世紀最大跨度的斜拉橋——主跨890m的多多羅大橋就是用394絲φ7的平行鋼絲索。
本文結(jié)合南京長江第二大橋南汊橋斜拉橋制作和防護的監(jiān)理工作，詳細闡述了平行鋼絲索工廠制作、現(xiàn)場修補和永久防護的質(zhì)量控制的方法。通過對斜拉索的技術(shù)特點和施工方法的分析，提出在斜拉索制作、修補及防護過程中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題和質(zhì)量控制的要點。
二、工程概況
南京長江第二大橋南汊橋橫跨南京市和八卦洲島之間的長江江面，是一座雙索面五孔連續(xù)鋼箱梁斜拉橋，中跨628m，邊跨246.5m＋58.5m.索塔為上塔柱平行分離的倒Y形混凝土塔，塔總高195.4lm，上塔柱為斜拉索錨固區(qū)。主梁采用寬37.2m、高3.5m的扁平全焊鋼箱梁。
本橋所有斜拉索均為外裹PE 的高強度平行鋼絲索，最大拉索鋼絲根數(shù)為265絲，長335.8m，重24.4t.斜拉索采用空間雙索面扇形索布置，全橋共160根索，主梁上標準索距為 15m，輔助跨為12m，斜拉索在塔上的錨固間距為1.75～2.5m.斜拉索采用直徑7mm的高強度低松弛鍍鋅鋼絲，鋼索斷面呈正六角形緊密排列，經(jīng)左旋輕度扭絞而成，兩端配以冷鑄錨，一端為固定端錨具，另一端為張拉端錨具，塔端為張拉端，梁端為固定端。全橋斜拉索共有五種類型，與斜拉素類型對應(yīng)，冷鑄錨有五種規(guī)格，分別為：LM7-139、LM7-163、LM7-199、LM7-241、LM7-265，全橋共用冷鑄錨具320套。斜拉索的防腐設(shè)計為內(nèi)層黑色PE、外層白色PE，在斜拉索制作過程中一次熱擠成形，黑色PE采用德國進口材料，彩色PE為進口原料，國內(nèi)混料加工造粒。接拉索規(guī)格不同，黑色PE的厚度由7.4～9.2mm不等，灰白色PE厚度均為2.5mm.為了減輕斜拉索的振動，在塔上設(shè)置減振橡膠塊，在梁上設(shè)置減振阻尼器。
南京長江第二大橋建設(shè)指揮部委托鐵道部科學(xué)研究院工程監(jiān)理部為南京長江第二大橋斜拉索制作和防護工程的監(jiān)理單位。
三、原材料的質(zhì)量控制
1.高強鍍鋅鋼絲
制造斜拉索的鋼絲的尺寸、外形、重量、力學(xué)性能以及化學(xué)成分的要求應(yīng)符合《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》（GB/T17101-1997）的規(guī)定，在交貨的成品鋼絲中，不得有任何形式的接頭。南京長江第二大橋南汊橋成品鋼絲技術(shù)指標。
在高強度鍍鋅鋼絲生產(chǎn)過程中，監(jiān)理工程師對盤條的力學(xué)性能和化學(xué)成分試驗、鋼絲生產(chǎn)過程及制造廠家成品鋼絲各種性能指標的自檢進行旁站。同時，在生產(chǎn)現(xiàn)場按20％的頻數(shù)對鋼絲的全部性能指標隨機進行監(jiān)理平行檢驗，全橋共用鋼絲2060.72t、2097盤，監(jiān)理工程師對497盤鋼絲進行了檢驗，有36盤被判為不合格產(chǎn)品。
2.冷鑄錨具
斜拉索冷鑄錨的錨杯和螺母采用35CrMo鍛鋼，錨具在表面鍍鋅前必須逐個按《鍛軋鋼捧超聲波檢驗方法》（GB/Tl4162-91）B級探傷。規(guī)格相同的錨具部件，應(yīng)具有互換性。
錨杯和螺母的制作工藝是按下列程序進行的：下料→鍛造→粗車→熱處理→超聲波探傷→精車→鉗作→磁粉探傷→鍍鋅→檢驗→成品入庫。從下料到超聲波探傷這些工序是在鍛件供貨單位——上海動力設(shè)備有限公司鍛造分廠進行的，其余各工序則在上海浦東纜索有限公司完成。上海浦江纜索有限公司
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