南京长江第二大桥斜拉索制作及检测.docVIP

南京长江第二大桥斜拉索制作及检测金平 张国良（上海浦江缆索有限公司） 【摘要】由于南京长江第二大桥本身的特点，对斜拉索制作提出了更高的质量要求。本文主要介绍南京长江第二大桥斜拉索的制作及其检测，从原材料直至成品，确保产品质量达到精品工程的要求。【关键词】南京二桥 斜拉索 准备 制作 检测 一、概况南京长江第二大桥位于长江在南京河段的八卦洲汊道处。其中南汊主航道桥为双塔双索面钢箱梁斜拉索桥，主跨628m，每一索面由20对斜拉索组成，全桥共80对，主塔处拉索从左至右的编号为 A20～A1和 J1～J20。最大索长 333.494m，最小索长 99.219m。全桥斜拉索有五种规格，分别为 SNS／S-7 X 139， 163， 199，241，265，一端为张拉端，另一端为固定端。全桥共用钢丝约2244t。 二、斜拉索主要技本要求1.主要原材料（l）原材料a.高强度钢丝钢丝强度等级为1670MPa，低松驰，镀锌后钢丝直径为7mm。具体技术要求见表1。 b．锚具每套冷铸锚具由锚杯、螺母、锚板、连接筒、挡圈、0型圈、透盖等几部分组成。锚杯及螺母所用锻件材质应符合YB/T036.7-92中 35CrMo牌号的有关规定。其他各部件的材料符合相应国家或部颁标准。锻件须进行超声波探伤检验，评定质量按 GB/T4162-91中 A级要求执行；表面进行磁粉探伤，其应符合JB3965中201条与202条中Ⅱ级的要求。同一规格锚具的相同部件应具有互换性。锚具表面镀锌处理，镀锌厚度为10～40μm进行镀锌处理，镀锌后须脱氢处理。c.高密度聚乙烯南京二桥斜拉索为双护层型，内层为黑色高密度聚乙烯，外层为白色高密度聚乙烯。具体技术要求见表2、表3。 2.成品拉索主要技术要求斜拉索应符合《斜拉索热挤聚乙烯拉索技术条件》（JT／T6-94）及以下要求：（l）成品索的抗拉弹性模量应不小于1.9*105MPa；（2）斜拉索的长度误差应符合：ΔL＜0.0002L；（3）斜拉索成品表面不应有深lmm的刻痕，不应有面积大于300mm2的损伤；（4）应对每根斜拉索进行预拉以消除其非弹性延伸值和斜拉索受力后延伸不一致的影响。预拉时所施预拉力取设计恒载索力的 1.3～ 1.5倍，施力持续时间 10～ 15min。在预拉斜拉索时应测定其在设计恒载时的弹性延伸值并与计算值进行校核；（5）每根斜拉索还需进行长度复测。可在预拉卸载至20％时，测量索长，再换算为设计条件下的索长。长度误差应符合要求；（6）批量生产前应取3根试件进行静载破断试验，试件长度（不包括锚固长度）不短于3m，规格为 SNS/S- 7 X 139， 199，265各一根。破断荷载应不小于组成斜拉索的钢丝标称破断荷载的95％，其静载破断延伸率应不小于2％。 三、正式生产前的准备（1）在前些年，我公司与同济大学就着手开发斜拉索风振雨振大科研项目，取得了一定的科研成果。此次，我公司又委托同济大学就南京二桥斜拉索做了风（雨）振动分析及控制方案，即采用液压阻尼器来减少斜拉索的振幅以达到减少和阻止斜拉索大幅度振动的目的，现已被南京二桥指挥部及设计所采纳。（2）根据设计对斜拉索外层PE的新要求，对原拉索的外径进行了调整（表4）。 3.原设计斜拉索梁端钱具为叉耳销轴式，后改为锚杯螺母式。同时，由于拉索外径的调整，及设计未考虑连接筒外径须精加工，冷铸锚具连接筒外径也作相应调整（表5）。 4.工艺上的准备（1）由于拉索外径为非常规尺寸，原有的挤塑模心模套已不适用。为此，我们根据拉索的外径。每层PE的厚度，重新设计模心模套，力求选取最合适的PE拉伸比。（2）南京二桥最长的斜拉索为 335.743m，超出了我公司常规的拉索张拉长度，故在超张拉工序上须改变方式。我们在张拉生产线的北端撤除了一根工具索，将成品拉索直接与张拉横梁相连，改进张拉传感器的固连方式。 四、斜拉索的制作1.锚具的加工制作（1） 锚具的加工工艺流程（2）锚杯锻件的热处理工艺曲线图（图1） （3）螺母锻件的热处理工艺曲线图（图2）2.斜拉索的制作（1）斜拉索工艺流程图（图3）（2）根据索长及工况进行配长下料。将下料后的钢丝置于储线架上，由牵引机牵引，经绞线机同向左捻3°士0．5°。扭绞角可按最外层钢丝的扭绞节距测定，按下式计算：α=arctan[π(d-φ)/l]式中α--钢丝束扭绞角（°）；φ--单根钢丝直径（mm）；d--钢丝束最大外接圆直径（mm）；l－－最外层钢丝扭绞节距（mm）。（3）用高强度复合带绕包经扭绞后的钢丝束，绕包单层重叠宽度应不小于带宽的1/3。绕包层数视规格而定。（4）将绕包后的钢丝束通过牵引进入挤塑机双机头，裹以热挤高密度聚乙烯。在挤塑前调整编心，使护层厚