斜拉索制造技术规范-

东海大桥斜拉索制造技术规范1. 范围1.1 本节工程为斜拉索的制造，其工作内容包括钢丝及所制作材料的提供、斜拉索的制造、试验、锚具、连接件、防护、抗振措施或装置、储存。所有成品均应运至安装现场监理工程师指定的地点。1.2 斜拉索斜拉索采用直径为7mm的低松弛高强度镀锌钢丝，本工程斜拉索共分6类，钢丝根数为109、139、163、187、199、211丝，斜拉索断面呈正六边形或缺角正六边形紧密排列，经左旋轻度扭绞而成。为确保钢丝防护的可靠性，制索时按图纸规定其外热挤双层PE防护套，外层PE防护套的颜色根据景观要求按图纸规定选用。斜拉索的各项技术标准应符合图纸及斜拉索桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件（GB/T18365-2001）的要求。2. 材料2.1 钢丝 制造斜拉索的钢丝的尺寸、外形、重量、力学性能以及化学成分的要求应符合桥梁缆索用热镀锌钢丝（GB/T17101-1997）的规定。在交货的成品钢丝中，不得有任何形式的接头。主要技术指标应满足下表1规定。表1 F7mm高强度镀锌钢丝技术要求序号项 目技 术 指 标 要 求1直径及偏差F7.00(0.07)mm2椭圆度 0.07mm3公称面积38.48mm24公称重量302g/m5抗拉强度 1670MPa6屈服强度 1410MPa7延伸率 4% (标距L0=250mm)8反复弯曲 5次（R=20mm，180）9缠绕3d8圈不断（d为钢丝直径）10松弛率 2.5% ( 0.7G.U.T.S，1000h，20 )11疲劳应力360MPa（上限应力0.45G.U.T.S，N=2106次反复荷载）12弹性模量(2.00.1)105MPa13锌层重量300g/m214锌层附着性5d8圈，锌层不起层，不剥离（d为钢丝直径）15硫酸铜试验 4次（每次1分钟）16冷镦性能符合ASTM A421-80要求17伸直性能1m弦长，弦与弧的最大自然矢高30mm18盘重盘卷数95%大于900Kg，其余5%大于500Kg19其它要求成品钢丝交货时无锈斑，且不得有任何形式的接头20化学成分含量（%）CSiMnS、PCu0.750.850.120.320.600.90.0250.22.2 钢丝镀锌层的附着量应大于300g/m2。镀锌层应按 锌钢丝锌层硫酸铜试验方法（GB/T 2972-1991）和镀锌钢丝锌层重量试验方法 （GB/T2973-1991）进行检验。2.3 锚具宜选用40Cr钢制作，应符合合金结构钢技术条件（GB3077-88）的要求。钢材化学性能及力学性能应符合下表2的要求。锚杯与螺母的毛坯应为锻件。锚具在表面镀锌前必须逐个按锻轧钢棒超声波检验方法（GB/T 4162-1991）B级探伤，并作磁粉探伤，磁粉探伤按钢制压力容器磁粉探伤（JB4730-1994）级进行。冷铸镦头锚选用型号应与选用的斜拉索型号相匹配。规格相同的锚具部件，应具有互换性。表2 锚具钢材化学成分及力学性能技术要求钢牌号力学性能化学成分（%）40Cr抗拉强度b（MPa）屈服点s（MPa）伸长率（%）断面收缩率（%）CSiMnCr9807859450.370.440.170.370.500.800.801.102.4 冷铸用环氧树脂、固化剂、增塑剂、稀释剂、填充剂（岩粉）、钢丸等，应符合图纸或监理工程师要求，其中的化工原料应符合工业纯标准。2.5 斜拉索外包的高密度聚乙烯材料在大气环境中应具有较好的抗老化寿命。内层用黑色高密度聚乙烯防护套，技术性能应符合下表3的要求；外层用彩色高密度聚乙烯防护套，其技术性能符合下表4的要求。表3 黑色高密度聚乙烯技术条件序号项 目单 位指 标试验方法1密度g/cm30.942-0.978GB 1033-862熔融指数g/10min0.45GB 3682-833拉伸强度MPa20GB 1040-924断裂伸长率%650GB 1040-925邵氏硬度Shore D60GB 2411-806维卡软化点C115GB 1633-797脆化温度C-76GB 5470-858冲击强度KJ/m225GB 1043-939耐热应力开裂F0/h96GB 1035-7010耐环境应力裂性F0/h1500GB 1842-9911碳黑含量%2.30.30GB 15065-9412碳黑粒度m20GB 15065-9413耐热老化（100C，168h）拉伸强度保留率%85%GB 7141-92断裂伸长率保留率%85%表4 彩色高密度聚乙烯技术条件序号项 目单 位指 标试验方法1密度g/cm30.942-0.978GB 1033-862熔融指数g/10min0.45GB 3682-833拉伸强度MPa20GB 1040-924断裂伸长率%600GB 1040-925邵氏硬度Shore D60GB 2411-806维卡软化点C110GB 1633-797脆化温度C-76GB 5470-858冲击强度KJ/m225GB 1043-939耐热应力开裂F0/h96GB 1035-7010耐环境应力裂性F0F0/h1500GB 1842-9911耐热老化（100C，168h）拉伸强度保留率%85%GB 7141-92断裂伸长率保留率%85%12耐光色牢度级7GB 8427-982.6缠绕纤维增强聚脂带宜采用二层聚脂带内夹纤维丝的增强复合带,带宽3040,抗拉强度每10宽不应低于250N。3. 斜拉索的技术要求斜拉索的技术要求,应符合斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术要求(GB/T18365-2001)及图纸的规定和以下要求:3.1 斜拉索静载的破断载荷应不小于组成斜拉索的钢丝公称破断载荷的95%,其静载破断延伸率应不小于2%。3.2 成品斜拉索的抗拉弹性模量应不小于1.95105Mpa。3.3 斜拉索表面采取抗风雨振措施, 由斜拉索供商根据自身能力提供相关切实有效的措施方案，并承诺在本项目中使用该抗风雨振措施。3.4抗风雨振措施相关费用列入斜拉索的总价中。4. 斜拉索的试制和试验4.1 斜拉索在成批生产前,应就材料、配方、工艺、制作程序进行试制,并进行静载破断试验。4.2 静载破断试验取3根试件为一组。试件的自由长度（不包括锚固长度的钢丝长度）不短于3m。钢丝端部冷镦后再锚于锚具（镦头外露于锚端）内。斜拉索具备内外层保护。上述试件可取具有代表性规格的斜拉索。如因条件限制，可以用较小规格的斜拉索进行模拟试验，但钢丝根数不少于组成最大斜拉索的钢丝总数的10%，同时不应少于37丝。静载破坏试验的破断荷载应不小于组成斜拉索的全部钢丝公称破断荷载的95%。斜拉索经试验应在钢索部分破断，不得在锚具中拔出，延伸率大于2%。加载可参照以下方法进行：由0.1Pa开始,逐级加载至0.5Pa,每级0.1 Pa,加载速度约每分钟100Mpa。每级持荷2min后量测每级索长的变化,荷载达0.5Pa后持荷10min,然后继续加载,每级0.05 Pa,并逐级持荷2min,量测索长变化。在逐级加载，直至达0.8Pa。卸载后量测锚板的回缩值，记录试验中的异常情况。4.3动载试验本项目应进行拉索的疲劳试验，疲劳试验拉索规格大于200丝；或者可以提供三年内200丝以上拉索疲劳试验合格报告者，可以不另行试验，疲劳试验相关费用列入拉索的总报价中。试验方法：先加设计载荷的1.2倍的静载并持荷10 min后卸载，量测锚板回缩值。然后用脉冲动荷载加载，使钢丝应力上限达0.4b，下限达0.28b。在200万次脉冲加载后，试验索的钢丝断丝数不大于总数的5%，即为合格。如有断丝发生，应记录断丝部位及根数以及当时的脉冲计数。卸载后，量测锚板回缩值。4.4 上述试验如达不到本规范规定的标准,应分析、查明其原因，检验材料质量，采取相应的调整工艺的措施，重新进行试验，直至符合规定要求。所有各次试验费用，均包括在合同单价及总价之内。5. 斜拉索的制作和储存5.1 斜拉索的制作（1）. 将粗下料后的钢丝置于排丝架上,由牵引机牵引,按图纸规定,平行并拢、经扭绞机实施扭绞，扎紧。（2） 缠绕细钢丝或纤维增强聚脂带，形成扭绞钢丝束。缠包的聚脂带重叠宽度不小于带宽的1/3，重叠层数不多于4层。（3）. 牵引钢丝束进入塑料挤压机挤出，裹以热挤高密度聚乙烯，经检验合格后按划线用砂轮精确切割。切割前宜在切割处将索套剥开一段长度。切割时应防止切割砂轮的冷却水进入索套内。斜拉索切割长度偏差L应符号以下规定：索长 L100m, L20mm索长 L100m, L0.0002L（4） 将各根钢丝穿入锚板。在钢丝端头进行液压冷镦。镦头直径不小于钢丝直径的1.5倍,高度不小于钢丝直径;允许有0.1的纵向裂缝,不允许有横向裂缝;镦头以下不得有削弱断面。锚孔直径应大于钢丝直径。镦头机应随时注意调整。每操作一批镦头，应例行检查镦头机一次。（5） 钢丝镦头后随即将镦头拉齐，注入冷铸体并加温固化。固化可先以50C/h速度升温达180C，恒温4h，然后冷却。强度应符合图纸规定，冷铸料在浇铸时必须同时制作一组三个31.631.631.6mm的试件同炉固化，经处理后作抗压试验，冷铸体的试件强度在常温下应达到147Mpa。试验结果的取值按斜拉索桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件（GB/T18365-2001）的规定。（6） 为确保锚具质量，每根斜拉索在安装前，应以1.21.4倍设计荷载的拉力(0.4倍断力)进行超索力锚固试验。即设计索力小于或等于3000KN时取1.4倍,设计索力大于3000KN小于6000KN时,取1.3倍,设计索力大于6000KN时,取1.2倍。超索力张拉一般可分为五级加载。经超张拉后锚板内缩量不大于5,锚圈与锚杯旋合不受影响。（7） 斜拉索成品外表面不应有深于1的划痕，不应有面积大于300m的损伤；锚具外表镀锌层不得有损伤，螺纹不得有任何碰伤。（8） 每根斜拉索还需进行长度复测。可在超张拉卸载至仅剩20%时，测量拉索长度，再换算为设计条件下的索长（或取20C、零应力时的索长）。长度偏差应符合本规范的规定。（9） 斜拉索两端均设张拉锚具。（10） 经监理工程师同意,根据厂内具体制作条件,对以上制作过程和方法,可以作适当修正。5.2 斜拉索的标志、储存（1）斜拉索检验合格后，应在每根拉索的两端连接筒上，用红色油漆写上拉索编号与规格型号；每根拉索还应挂有合格标牌，标牌应牢固可靠地系于包装层外地两端锚具处，牌上注明拉索编号、规格型号、长度、重量、制造厂名、工程名称、生产日期等，字迹应清晰。（2）斜拉索以脱胎成盘形式包装运输，其盘绕内径不得小于20倍斜拉索直径，并不小于1.8m。每盘成品拉索采用不损伤拉索表面质量地材料捆扎结实，捆扎不小于6道，然后用麻布条将整个圆周紧密包裹。锚具应涂油脂，并用塑料套加麻布包裹两层，以防潮防水。包装好后平稳整齐堆垛。成品索宜库内存放，若露天存放应加遮盖。6. 质量检验6.1 原材料质量 （1）钢丝应由质量保证单，钢丝进场后按钢丝验收、包装、标志及质量证明书的一般规定（GB/T2103-88）进行验收，使用验收，使用前应进行抽样检测。高强度钢丝技术性能应符合表1的要求。 （2）聚乙烯护套材料应有质量保证单或合格证，其质量应符合表3、表4的要求。（3）冷铸锚组建各项性能及尺寸规格完全符合图纸及本规范的要求。锚杯和锚圈应打上锚具规格型号及产品流水号，并提供合格证。（4）冷铸填料中的各种材料均应合格产品并附有合格证。6.2 拉索的外观检验（1）拉索的钢丝束应按规定整齐排列，无错位。（2）聚乙烯护套应质地紧密，无气泡，厚度均匀，外观光滑圆整。6.3 斜拉索成品在制作过程中，各项质量要求及允许偏差均有明确规定，在加工中应严格遵守，并符合表5的要求。表5 斜拉索的制作与防护检查项目项次检查项目规定或允许偏差检查方法1斜拉索长度（mm）L100m20逐根检查L100mL/50002锚板孔眼直径(mm)钢丝直径钢丝直径0.8用卡规量3镦头锚纵向裂纹宽(mm)0.1用放大镜观测，每索查5个4冷铸填料强度不小于图纸或本规范的强度每盘3个按GB/T18365-2001检查5防护层厚度（mm）1.5，-0.5用卡规量，每种规格斜拉索抽样查206锚具附近的密封处理符合图纸要求目视检查