大跨徑懸索橋預制平行鋼絲索股通用技術條件

1大跨徑懸索橋預制平行鋼絲索股通用技術條件本文件規(guī)定了大跨徑懸索橋預制平行鋼絲索股的術語與定義、符號、結構形式、標記、技術要求、試驗方法、檢驗規(guī)則及標志、包裝、運輸與貯存。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T222鋼的成品化學成分允許偏差GB/T223.5鋼鐵酸溶硅和全硅含量的測定還原型硅鉬酸鹽分光光度法GB/T223.11鋼鐵及合金鉻含量的測定可視滴定或電位滴定法GB/T223.23鋼鐵及合金鎳含量的測定丁二酮肟分光光度法GB/T223.59鋼鐵及合金磷含量的測定鉍磷鉬藍分光光度法和銻磷鉬藍分光光度法GB/T223.63鋼鐵及合金化學分析方法高碘酸鈉（鉀）光度法測定錳量GB/T223.85鋼鐵及合金硫含量的測定感應爐燃燒后紅外吸收法GB/T223.86鋼鐵及合金總碳含量的測定感應爐燃燒后紅外吸收法GB/T228.1金屬材料拉伸試驗第1部分：室溫試驗方法GB/T231.1金屬材料布氏硬度試驗第1部分：試驗方法GB/T700碳素結構鋼GB/T4956磁性基體上非磁性覆蓋層覆蓋層厚度測量磁性法GB/T7233.1鑄鋼件超聲檢測第1部分：一般用途鑄鋼件GB/T7753壓敏膠粘帶拉伸性能試驗方法GB/T9444鑄鋼件磁粉檢測GB/T12689鋅及鋅合金化學分析方法GB/T17101橋梁纜索用熱鍍鋅或鋅鋁合金鋼絲JB/T6402大型低合金鋼鑄件YS/T310熱鍍用鋅合金錠3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1平行鋼絲束pre-fabricatedparallelwirebundle將若干根鋼絲平行集束成正六邊形后用定型纏包帶扎緊的索股。23.2錨具socket牢固連結在索股端頭的一種裝置，通過它將索股的拉力傳遞到基礎的構件。3.3預制平行鋼絲索股pre-fabricatedparallelwirestrand平行鋼絲束兩端在工廠內安裝錨具并完成灌錨，能在工程結構中承受拉力的索股。3.4公稱截面積nominalcrosssectionarea根據(jù)鋼絲公稱直徑和鋼絲數(shù)量計算得到的索股理論截面積。3.5公稱破斷荷載nominalbreakingload根據(jù)鋼絲標準抗拉強度和公稱截面積計算得到的索股理論破斷力。3.6標準絲gaugewire經過準確的長度測量，用于控制預制平行鋼絲索股長度的鋼絲。3.7標志絲colorwire表面用醒目顏色油漆著色，用于觀察預制平行鋼絲索股是否發(fā)生扭轉的鋼絲。3.8澆鑄材料socketingmaterial用于預制平行鋼絲索股灌錨，填充平行鋼絲束與錨杯間空隙并固結的合金材料。3.9索股直徑stranddiameter六邊形索股的外接圓直徑。4符號下列符號適用于本文件。A——索股鋼絲束內鋼絲的公稱截面積之和，單位為平方毫米（mm2D——鋼絲公稱直徑；E——彈性模量，單位為兆帕（MPa）；k——索力設計安全系數(shù)，由設計確定；LCP——預制平行鋼絲主纜索股承受拉力P1時的長度，單位為米（m）；P1——預制平行鋼絲主纜索股彈性模量檢測時的起始拉力，單位為千牛（kNP2——預制平行鋼絲主纜索股彈性模量檢測時的終止拉力，單位為千牛（kNη——主纜索股靜載效率系數(shù)；3△LP——預制平行鋼絲主纜索股對應于P1、P2下的長度變化值，單位為米（m）。5產品形式、標記5.1結構形式5.1.1預制平行鋼絲索股索股結構示例圖參見圖1。5.1.2索股斷面示例圖參見圖2。通常由61根、91根或127根鋼絲組成，具體索股參數(shù)詳見附錄A。5.1.3錨具結構與形式示例圖參見圖3。標引序號說明：1——錨具；2——索體；3——螺母。圖1索股結構示例圖4標引序號說明：1——標志絲；2——定型纏包帶；3——標準絲；4——熱鍍鋼絲。圖2索股截面示例圖（a）端面承壓式標引序號說明：1——錨具；2——熱鑄材料；3——索體。圖3熱鑄錨具示例圖5.2產品標記預制平行鋼絲索股型號表示方法如下：5□-PPWS-□-□-□鋼絲強度，單位為兆帕（MPa）鋼絲直徑，單位為毫米（mm）鋼絲根數(shù)鍍層類別，鍍鋅層為Zn，鋅-5%鋁合金鍍層為Zn-5%Al，鋅-10%鋁-稀土合金鍍層為Zn-10%Al示例1：91根直徑為5.0mm、抗拉強度級示例2：127根直徑為6.0mm、抗拉強度級別為2060MPa鋅-5示例3：127根直徑為5.5mm、抗拉強度級別為1860MPa鋅-10%鋁-6原材料6.1鋼絲6.1.1制造索股用鋼絲的力學性能應符合表1的要求。表1鋼絲的力學性能34%5次%鋼絲的規(guī)定非比例延伸強度是鋼絲在非比例6.1.2鋼絲纏繞性能滿足在表2中規(guī)定的芯棒直徑上纏繞8圈不斷裂。表2鋼絲纏繞試驗6表2鋼絲纏繞試驗（續(xù)）6.1.3鋼絲扭轉性能應符合表3的規(guī)定。表3鋼絲最小扭轉次數(shù)最小扭轉次數(shù)，次8886.1.4鋼絲的鍍層性能應符合表4的規(guī)定。表4鋼絲鍍層性能1%/23次4圈6.2定型纏包帶定型纏包帶應使用纖維增強聚酯壓敏膠帶，主要性能應符合表5的要求，并且對鋼絲無腐蝕性。表5定型纏包帶技術要求6.3錨具6.3.1錨杯材質宜采用鑄鋼ZG20Mn，化學成分和力學性能應符合JB/T6402的規(guī)定。分絲板和蓋板材質為Q235，化學成分和力學性能應符合GB/T700的規(guī)定。6.3.2錨杯應逐件進行超聲波和磁粉探傷，超聲波探傷按GB/T7233.1中的規(guī)定執(zhí)行，磁粉探傷按GB/T9444的規(guī)定執(zhí)行。6.3.3錨具各部件應采用防腐處理。錨杯外表面須進行熱噴鋅或熱滲鋅處理，鋅層厚度不小于90μm，噴鋅或滲鋅后進行封閉。分絲板采用電鍍彩鋅處理，鋅層厚度20μm～40μm。蓋板采用熱鍍鋅處理，鋅層厚度不小于90μm。6.4熱鑄材料6.4.1鋅銅合金熱鑄材料成分為Zn98±0.2）%，Cu2±0.2）%。6.4.2鋅銅鋁合金熱鑄材料成分為Zn92.8±0.2）%，Cu1.4±0.2）%,Al5.8±0.2）%。77技術要求7.1外觀、尺寸7.1.1外觀7.1.1.1索股成形后的索股鋼絲應按規(guī)定整齊、緊密排列，無錯位，鋼絲鍍層完好。標準絲和標志絲位置應正確，且未發(fā)生轉動和扭絞。索股在自然狀態(tài)下應保持順直，不應出現(xiàn)螺旋形卷曲。7.1.1.2錨具錨具外表面防腐層不應有可視損傷，螺紋不應有任何碰傷，螺紋連接處應能自由旋合。7.1.2尺寸7.1.2.1索股直徑索股直徑見附錄A。7.1.2.2長度精度標準絲制作長度精度在1/15000以上，標記點間精度在1/15000以上，成品索股精度在1/120007.1.2.3垂直度索股與錨具端面的垂直度應控制在（90±0.5）°范圍內。7.2力學性能7.2.1彈性模量預制平行鋼絲索股彈性模量不應小于1.90×105MPa。7.2.2靜載性能預制平行鋼絲索股經過8.3.2的試驗后，靜載性能應符合表6的要求。表6靜載性能要求%%7.2.3疲勞性能預制平行鋼絲索股軸向疲勞性能試驗后，錨具不應有損壞，索股斷絲率不應大于5%。7.3預制平行鋼絲索股制作7.3.1標準絲、標志絲標志絲是位于正六邊形索股截面左上角的一根鋼絲，沿全長涂上紅色；標準絲是位于右上角的一根鋼絲，用以控制索股長度。7.3.2合股成型索股截面按設計要求的鋼絲根數(shù)組成正六邊形，兩端面應平整，為保持索股截面形狀，沿索股長度方向每隔1.5m～2.0m纏繞定型纏包帶，每處為6～10層；對于同一種規(guī)格索股，纏繞間距應保持一致。需在適當?shù)奈恢美p繞鋼絲或設置夾具。制作的索股內鋼絲應保持平行，不應出現(xiàn)交叉、扭絞現(xiàn)象。87.3.3標記在標準絲上對應于散索鞍，主索鞍，以及邊跨跨中、中跨跨中和邊跨錨頭起點等控制點位置，依據(jù)設計的要求用不同顏色組合分別作出明顯標記。7.3.4盤卷索股在收卷或放出索股時不產生阻礙,索股盤卷內徑應不小于30倍的索股外接圓直徑，并不小于7.3.5灌錨7.3.5.1灌錨前，索股應先消除可能已發(fā)生的轉動，并在適當?shù)奈恢糜娩摻z纏繞固定，以防止索股鋼絲錯動。7.3.5.2索股端頭的鋼絲散開后應清除其油污、銹蝕，用分絲板分開鋼絲，保持適當?shù)拈g距。7.3.5.3灌鑄熱鑄材料前應將錨具預熱至（200±50）℃,灌鑄溫度為（460±20）℃。7.3.5.4索股插入錨具深度的誤差控制在±5mm，保持索體中心與錨具中心一致，并將其固定。7.3.5.5灌鑄密實、無氣孔，灌鑄量為每只錨具實際容量的92%以上。7.3.5.6頂壓每根預制平行鋼絲索股灌錨后均須經頂壓，頂壓力取0.5～0.6倍的索股公稱破斷索力，頂壓的回縮量不大于鑄體長度的2%，對于鑄體長度小于250mm的頂壓回縮量不大于5mm。8試驗方法8.1材料8.1.1鋼絲熱鍍鋼絲的進貨檢驗按供方出廠檢驗數(shù)量的5%進行取樣。試驗方法按GB/T17101的規(guī)定進行。8.1.2定型纏包帶8.1.2.1定型纏包帶寬度和厚度尺寸用卡尺和千分尺進行測量。8.1.2.2定型纏包帶的力學性能檢測檢驗按GB/T7753的規(guī)定進行。8.1.3錨具錨具試驗方法應符合表7的要求。表7錨具試驗方法123456788.1.4熱鑄材料按GB/T12689進行抽樣化學成分分析。98.2外觀、尺寸8.2.1外觀預制平行鋼絲索股和錨具外觀用目測檢查。8.2.2尺寸8.2.2.1索股直徑用游標卡尺進行測量。8.2.2.2標準絲的長度、標記點間的精度采用分度值為1ppm+1mm激光測距儀控制。8.2.2.3索股長度精度用鋼直尺測量灌錨位置進行間接測量計算。8.2.2.4索股纏帶間距用卷尺進行測量。8.2.2.5索股與錨具的垂直度采用角尺進行測量。8.3力學性能8.3.1彈性模量8.3.1.1在索股靜載試驗過程中測量彈性模量。8.3.1.2彈性模量測量方法為：由0.2倍公稱破斷索力開始，每級加載0.1倍公稱破斷索力，持荷5min，直至0.5倍公稱破斷索力，加載速度不大于100MPa/min，根據(jù)最終和起始荷載下索長與荷載的變化計算彈性模量E，計算公式如下。E=P2P1LCPΔLPA…………………式中：A—索股鋼絲束內鋼絲的公稱截面積之和，單位為平方毫米（mm2E—彈性模量，單位為兆帕（MPaLCP—預制平行鋼絲主纜索股承受拉力P1時的長度，單位為米（mP1—預制平行鋼絲主纜索股彈性模量檢測時的起始拉力，單位為千牛（kNP2—預制平行鋼絲主纜索股彈性模量檢測時的終止拉力，單位為千牛（kN△LP—預制平行鋼絲主纜索股對應于P1、P2下的長度變化值，單位為米（m）。8.3.2靜載性能預制平行鋼絲索股靜載試驗宜取三根，試驗索股的自由長度（不包括錨具內的鋼絲長度）不小于3m。試驗方法如下：2）加載至0.8倍公稱破斷索力，持荷30min后繼續(xù)加載，每級0.05倍公稱破斷索力，持荷5min后量測每級的索長變化，直到0.95倍公稱破斷索力，然后卸載。8.3.3疲勞性能預制平行鋼絲索股軸向疲勞試驗宜取一到三根，試件的自由長度（不包括錨具內的鋼絲長度）不小于3m。試驗方法如下：1）將試件預張拉到0.5～0.6倍公稱破斷索力；2）在0.45倍公稱破斷索力為疲勞上限荷載的條件下，進行200萬次循環(huán)脈動加載，頻率不超過8Hz；3）索股軸向疲勞試驗應力幅值200MPa；4）試驗過程中觀測試件狀況，如有異?，F(xiàn)象發(fā)生，應記錄發(fā)生異常的位置、現(xiàn)象及當時的脈沖計8.4頂壓1）將索股錨具水平放置在反力架上，固定好錨具，使用液壓千斤頂作為加載裝置，先按照頂壓荷載的5%進行預頂壓，卸載后再加載到頂壓荷載；2）在預頂壓后，在錨具內熱鑄合金形成的鑄體外露面中心上選取一個測量點。以錨具外側面為基準面，用分度值不低于0.1mm的深度游標卡尺測量出該點至基準面的垂直距離；3）沿索股軸線用千斤頂對鑄體施加頂壓荷載，并持荷5min后卸載。然后，用深度游標卡尺再測量測點至基準面的垂直距離。加載前后的差值，即為鑄體的壓縮量。8.5合金灌注量采用臺秤對實際灌入的合金重量進行稱重，計算合金灌注量。9檢驗規(guī)則9.1檢驗分類9.1.1索股的檢驗分為型式檢驗和出廠檢驗。9.1.2有下列情況之一時，應進行型式檢驗：1）新產品或老產品轉廠生產的試制定型鑒定；2）結構、材料、工藝有改變，影響產品性能時；3）正常生產時，定期或積累一定產量后，每3年進行一次檢驗；4）產品長期停產后，恢復生產時；5）出廠檢驗結果與上次型式檢驗有較大差異時；6）國家質量監(jiān)督機構提出進行型式檢驗的要求時。9.1.3每根索股出廠前都應進行出廠檢驗。9.2檢驗項目預制平行鋼絲索股檢驗項目見表8。表8預制平行鋼絲索股檢驗項目1++2++3++4++5++6++7++8+-9+-+-“+9.3組批、抽樣、判定和復驗9.3.1每根預制平行鋼絲索股出廠檢驗應按表8中序號1～7檢驗項目進行檢驗，如有1項未通過，該根索股即為不合格品。9.3.2同一型號（無論數(shù)量）索股抽取3根索股進行型式檢驗，應按表8中序號1～10檢驗項目進行檢驗，該根索股即為不合格品。但可在同型號中索股雙倍取樣進行不合格項目的檢驗，如檢驗合格，該批產品即合格。10標志、包裝、運輸和儲存10.1標志10.1.1在每根預制平行鋼絲索股的兩端錨具上，用紅色油漆標明纜索的編號。10.1.2每根預制平行鋼絲索股應有合格標牌。牌上注明索股編號、規(guī)格型號、長度、質量、制造廠名、工程名稱、生產日期等。10.2包裝10.2.1預制平行鋼絲索股應整齊卷繞在盤筒上或成卷包裝，兩端的錨具應可靠固定。10.2.2兩端錨具用聚丙烯薄膜及塑料纖維編織布雙層包裝后，再用柔性包裝材料作整體包裹。10.2.3預制平行鋼絲索股外包裝宜采用防水材料。10.3運輸和儲存10.3.1預制平行鋼絲索股運輸方式可采用汽車、火車或貨船等交通工具，車廂或船艙內應墊防水材料。運輸過程中應采取防水、防火措施。應避免易造成損壞的運輸方式。10.3.2在運輸和裝卸過程中，應采取措施防止腐蝕或機械損傷。10.3.3按要求包裝后的成品索應平穩(wěn)整齊堆垛，不應與地面直接接觸，且不宜戶外存放，若戶外存放應加防紫外線遮蓋。同時兩端的錨具須有保護和固定措施。索股儲存過程中應采取防火措施。（規(guī)范性附錄）常用索股主要技術參數(shù)常用索股主要技術參數(shù)表見表A.1～表A.65。表A.1技術參數(shù)表(φ5.0mm，1860MPa)mm力表A.2技術參數(shù)表(φ5.1mm，1860MPa)mm力表A.3技術參數(shù)表(φ5.2mm，1860MPa)mm力表A.4技術參數(shù)表(φ5.3mm，1860MPa)mm力表A.5技術參數(shù)表(φ5.4mm，1860MPa)mm力表A.6技術參數(shù)表(φ5.5mm，1860MPa)mm力表A.7技術參數(shù)表(φ5.6mm，1860MPa)mm力表A.8技術參數(shù)表(φ5.7mm，1860MPa)mm力表A.9技術參數(shù)表(φ5.8mm，1860MPa)mm力表A.10技術參數(shù)表(φ5.9mm，1860MPa)mm力表A.11技術參數(shù)表(φ6.0mm，1860MPa)mm力表A.12技術參數(shù)表(φ6.1mm，1860MPa)mm力表A.13技術參數(shù)表(φ6.2mm，1860MPa)mm力表A.14技術參數(shù)表(φ5.0mm，1960MPa)mm力表A.15技術參數(shù)表(φ5.1mm，1960MPa)mm力表A.16技術參數(shù)表(φ5.2mm，1960MPa)mm力表A.17技術參數(shù)表(φ5.3mm，1960MPa)mm力表A.18技術參數(shù)表(φ5.4mm，1960MPa)mm力表A.19技術參數(shù)表(φ5.5mm，1960MPa)mm力表A.20技術參數(shù)表(φ5.6mm，1960MPa)mm力表A.21技術參數(shù)表(φ5.7mm，1960MPa)mm力表A.22技術參數(shù)表(φ5.8mm，1960MPa)mm力表A.23技術參數(shù)表(φ5.9mm，1960MPa)mm力表A.24技術參數(shù)表(φ6.0mm，1960MPa)mm力表A.25技術參數(shù)表(φ6.1mm，1960MPa)mm力表A.26技術參數(shù)表(φ6.2mm，1960MPa)mm力表A.27技術參數(shù)表(φ5.0mm，2000MPa)mm力表A.28技術參數(shù)表(φ5.1mm，2000MPa)mm力表A.29技術參數(shù)表(φ5.2mm，2000MPa)mm力表A.30技術參數(shù)表(φ5.3mm，2000MPa)mm力表A.31技術參數(shù)表(φ5.4mm，2000MPa)mm力表A.32技術參數(shù)表(φ5.5mm，2000MPa)mm力表A.33技術參數(shù)表(φ5.6mm，2000MPa)mm力表A.34技術參數(shù)表(φ5.7mm，2000MPa)mm力表A.35技術參數(shù)表(φ5.8mm，2000MPa)mm力表A.36技術參數(shù)表(φ5.9mm，2000MPa)mm力表A.37技術參數(shù)表(φ6.0mm，2000MPa)mm力表A.38技術參數(shù)表(φ6.1mm，2000MPa)mm力表A.39技術參數(shù)表(φ6.2mm，2000MPa)mm力表A.40技術參數(shù)表(φ5.0mm，2060MPa)mm力表A.41技術參數(shù)表(φ5.1mm，2060MPa