DB41-T 2743-2024 碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)程

41I前言 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和符號(hào) 4基本規(guī)定 25材料 26設(shè)計(jì) 37施工 58驗(yàn)收 7附錄A（規(guī)范性）靜力拉伸性能測(cè)定試驗(yàn)方法 9附錄B（資料性）碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索與錨具示意圖 本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定交公路長(zhǎng)大橋建設(shè)國(guó)家工程研究中心有限公司、中交公路規(guī)劃1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)程本文件適用于公路斜拉橋中碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的設(shè)GB/T14370預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連GB/T22567電氣絕緣材料測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的試驗(yàn)方法GB/T26743結(jié)構(gòu)工程用纖維增強(qiáng)復(fù)合材GB/T35156結(jié)構(gòu)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料JGJ85預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器應(yīng)用JTG/T3365-01公路斜拉安裝于索塔上,支承拉索,并調(diào)整索體方向以確保其順利穿過(guò)索塔,同時(shí)將拉索產(chǎn)生的徑向及不平衡2D——斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的公稱直徑，單位為4基本規(guī)定4.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的設(shè)計(jì)應(yīng)采用基于可靠性的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，并應(yīng)采用分項(xiàng)系4.4斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線在施工進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)出具出廠質(zhì)量證明書(shū)和試驗(yàn)報(bào)告單，進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)4.5碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索用錨具、夾具和連接器進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)核對(duì)其型號(hào)、規(guī)格和數(shù)量，對(duì)于適5.1碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線5.1.1斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的母材可用聚丙烯晴基碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料圓棒或其他滿足相應(yīng)強(qiáng)度、剛度、耐磨和耐腐蝕等性能要求的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材5.1.2斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線物理力學(xué)等性能應(yīng)符合GB/T35156的規(guī)定。5.1.3斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的靜力拉伸性能應(yīng)按附錄A規(guī)定5.2錨具35.2.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索可采用機(jī)械式、黏結(jié)式或混合式的錨固方式5.2.2錨具應(yīng)根據(jù)碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索5.2.3錨具應(yīng)具有足夠的錨固長(zhǎng)度，并采取措施降低因錨固對(duì)碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索產(chǎn)生的環(huán)向5.2.4碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索錨具的靜載錨固性能及疲勞性能應(yīng)符合GB/T14370和JGJ85的有6.1.2碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線可以多根捆綁在一起形成平行絞線斜拉索，或者與鋼絞線綁扎在一起6.1.3綁扎的位置應(yīng)距離錨具出口處大于或等于50D，以避免碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線在錨具出口處6.1.4碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的錨固長(zhǎng)度應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，錨固長(zhǎng)度應(yīng)不短于40D。6.1.5碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索在結(jié)構(gòu)中的曲率半徑不應(yīng)小于80D或5m，且不應(yīng)小于分絲管直徑6.1.6當(dāng)有防火要求時(shí)，碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索應(yīng)涂刷防火涂料，并按設(shè)計(jì)要求采取其他可靠的效彈性模量進(jìn)行近似計(jì)算的方法，按公式（1）計(jì)算EE0/[1E0(γScosα)2/12σ3]·······································（1）6.2.2碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線抗拉強(qiáng)4fcd=fck/γfγc·········································································（2）fcd——抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，單位為兆帕（MPafck——抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，單位為兆帕（MPa6.2.3碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的6.2.3.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的承dfd··········································································（3）φ拉索，按6.2.2的規(guī)定取值；對(duì)于部分采用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線、部分采用鋼絞線的斜6.2.3.2碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的疲勞計(jì)算，應(yīng)符合JTG/T3365-01的規(guī)定。6.3.1斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線因錨具變形和絞線內(nèi)縮引起的預(yù)張力損失值σt1按公式（4）σt1=a/lEc·····················································（4））；）；6.3.2斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線與橋梁索鞍分絲管之間的摩擦引起的預(yù)張力損失σt2宜按公σt2=σcon[1-(1/eκx+μθ)] σt2=(κx+μθ)σcon σt2——與分絲管壁之間的摩擦引起的預(yù)張力）；5x——從張拉端至計(jì)算截面的曲線長(zhǎng)度，可近似取曲線在縱軸上的投影長(zhǎng)）；θ——從張拉端至計(jì)算截面曲線部分切線夾角的總和，單位為弧度（rad）。Ap=Npe/(σcon-σt,tot)··································································（7）Ap——碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線截面面積，單位為平方毫米（mm2Npe——碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的總有效預(yù)加力，單位為牛頓（Nσt,tot——碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線張拉應(yīng)力總損失估算值，單位為兆帕（MPa）。7.1.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索在施工過(guò)程中應(yīng)采取包裹、涂刷防紫外線材料或其他有效方式進(jìn)行7.1.3碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索安裝時(shí)，應(yīng)采用定位件固定絞線位置，并宜采用塑料或其他不易腐蝕材料的專用定位件；定位件應(yīng)具有足夠的承載力、剛度和穩(wěn)定7.1.4碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉和放張時(shí)，應(yīng)采取有效安全防護(hù)措施。在張拉過(guò)程中，碳纖維7.1.5安裝碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件附近進(jìn)行電焊時(shí)，應(yīng)對(duì)全7.1.6碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索保護(hù)套管應(yīng)保證連接平滑和完全密封防水，并完全覆蓋和銜接錨固7.1.7碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的錨固體系、碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索與錨具的連接需符合下列a)碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的錨固體系應(yīng)按使用環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)部位等設(shè)計(jì)要求選用，宜采b)處于低應(yīng)力狀態(tài)下的碳纖維復(fù)材平行c)為方便碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的更換，應(yīng)在錨具外預(yù)留張拉工作長(zhǎng)度；d)碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索中心線應(yīng)與承壓板相垂直，如有曲線段，其起始點(diǎn)至張拉錨固點(diǎn)7.2.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索應(yīng)按單根絞線進(jìn)行安裝和張拉，絞線張拉應(yīng)按“分級(jí)”、“等值”7.2.2張拉宜以索力值為準(zhǔn)，以伸長(zhǎng)量作校核，索力值以應(yīng)力傳感器、數(shù)顯或數(shù)控智能張拉設(shè)備、油壓表量值為準(zhǔn)，根據(jù)設(shè)備與施工狀況對(duì)測(cè)量值67.2.3當(dāng)一根碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉完畢后，至少20%的絞線需要進(jìn)行拉力測(cè)試，如果單根7.2.4每根碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索同級(jí)的索力允許誤差7.2.5碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉完成后，應(yīng)對(duì)各個(gè)錨固單元進(jìn)行頂壓，并安裝防松裝7.2.6碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉完畢后，必須對(duì)斜拉索進(jìn)行最后組裝，對(duì)斜拉索進(jìn)行抗震防護(hù)7.2.7碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索安裝完畢后，必須對(duì)索鞍兩側(cè)管口進(jìn)行封堵，保證雨水與雜物不進(jìn)7.3.1碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉設(shè)備應(yīng)由專人使用和管理，并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)。張拉設(shè)備的a)張拉設(shè)備應(yīng)配套校驗(yàn)，壓力表的精度不應(yīng)低于0.4級(jí)，校驗(yàn)張拉設(shè)備用的試驗(yàn)機(jī)或測(cè)力設(shè)備測(cè)力示值的不確定度不應(yīng)大于1%，校驗(yàn)時(shí)千斤頂活塞的運(yùn)行方向，應(yīng)與實(shí)b)張拉設(shè)備的校驗(yàn)期限，不應(yīng)超過(guò)半年，或不超過(guò)300次，當(dāng)張拉設(shè)備出現(xiàn)反?，F(xiàn)象時(shí)或千斤c)安裝張拉設(shè)備時(shí)，應(yīng)使張拉力的作用線與碳纖7.3.2當(dāng)采用應(yīng)力控制法張拉時(shí)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的應(yīng)力增長(zhǎng)速度不宜大于500MPa/min，分級(jí)記錄。其伸長(zhǎng)量ΔlEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(0),p)可由測(cè)量結(jié)果按公式（8）確定：EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)EQ\*jc3\*hps13\o\al(\s\up5(0),p)-Δlc······································································（8）ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up5(0),p)——張拉時(shí)的實(shí)際伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）；ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(0),p)1——初應(yīng)力至最大張拉力之間的實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）；ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(0),p)2——初應(yīng)力以下的推算伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm），可根據(jù)彈性范圍內(nèi)張拉力與伸長(zhǎng)量成正比的關(guān)系計(jì)算確定；Δlc——構(gòu)件在張拉過(guò)程中的彈性壓縮值，單位為毫米（mm）。7.3.3斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線的計(jì)算伸長(zhǎng)量ΔlEQ\*jc3\*hps15\o\al(\s\up3(c),p)按公式（9）確定：EQ\*jc3\*hps12\o\al(\s\up5(c),p)p/ApE·········································································（9）ΔlEQ\*jc3\*hps10\o\al(\s\up4(c),p)——絞線的計(jì)算伸長(zhǎng)量，單位為毫米（mm）；）；7.3.4碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索在張拉過(guò)程中應(yīng)避免出現(xiàn)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線滑脫或斷絲。發(fā)生滑脫時(shí)，滑脫的絞線數(shù)量不應(yīng)超過(guò)斜拉索同一截面絞線總根數(shù)的2%；發(fā)生斷絲時(shí)，每根碳纖維增強(qiáng)7.3.5碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的錨具在張拉時(shí)，需符合下a)張拉前應(yīng)清理承壓板面；7b)錨具采用液壓頂壓器頂壓時(shí)，千斤頂應(yīng)在保持張拉力的情況下進(jìn)行頂壓，頂壓壓力應(yīng)符合設(shè)c)張拉端碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索中的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線內(nèi)縮量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求；當(dāng)d)為減少錨具變形和絞線內(nèi)縮造成的張拉力損失進(jìn)行二次補(bǔ)拉并加墊片時(shí)，二次補(bǔ)拉的張拉力7.3.6碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索張拉完成后宜采用砂輪鋸或其他機(jī)械方法切割多余的絞線，不應(yīng)采7.4.1斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線7.4.2在運(yùn)輸、裝卸和起吊過(guò)程中，應(yīng)釆用專用吊裝帶，避免絞線受到機(jī)械損傷，避免包裝破損及散7.5.1斜拉索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線在成品堆放或工地存放期間，應(yīng)防火，避免高溫、紫外線和化學(xué)物質(zhì)的作用，按不同規(guī)格、品種分批分別整齊地堆置，并設(shè)立識(shí)7.5.2絞線宜存放在通風(fēng)干燥的室內(nèi)，若存放在室外時(shí)，不應(yīng)直接置于地面，應(yīng)墊高或堆置在臺(tái)座上7.5.3絞線成盤疊加堆放時(shí)，最下盤絞線之8.2碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索的索力允許偏8.3碳纖維復(fù)材平行絞線斜拉索索內(nèi)各碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線拉力差值應(yīng)在-2%～8%之內(nèi)。b)錨環(huán)與錨墊板密貼并居中；89A.1試件的制備A.1.1試件制備時(shí)應(yīng)確保試件表面干凈，A.1.2試件截取自由段長(zhǎng)度大于或等于300mm，錨固段長(zhǎng)度大于或等于600mm，整個(gè)試件長(zhǎng)度大于或A.1.4當(dāng)式樣在拉伸過(guò)程中出現(xiàn)滑移或過(guò)早破壞A.2試件橫截面積的計(jì)算A.2.1宜使用千分尺或游標(biāo)卡尺測(cè)量試樣的單棒直徑。測(cè)量試樣中不同單棒的直徑，測(cè)量結(jié)果應(yīng)精確A.2.2試件原始截面積應(yīng)按公式（A.1）計(jì)算，所得結(jié)果保留兩位小數(shù)：As=nπd2/4······································································（A.1）A.3拉伸試驗(yàn)A.3.1試樣安裝在試驗(yàn)機(jī)上時(shí)，應(yīng)使試樣的長(zhǎng)軸線與拉伸應(yīng)力的方向一致。A.3.2試驗(yàn)夾具不應(yīng)傷害碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料絞線拉伸試樣，