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ICS 93.040 P 28 备案号: JT 中华人民共和国交通运输行业标准

JT/T 1063—2016

桥梁用填充型环氧涂层钢绞线拉索

Filled epoxy-coated strand cable for bridge

2016-04-08 发布

2016-07-01 实施

中华人民共和国交通运输部 发布

目 次

前言 …… Ⅱ 1 范围 …… 1 2 规范性引用文件 …… 1 3 术语和定义、符号 …… 2 4 分类、结构、规格和型号 …… 3 5 技术要求 …… 10 6 试验方法 …… 13 7 检验规则 …… 15 8 标志、包装、运输和储存 …… 16 附录 A(资料性附录) 拉索主要技术参数 …… 18 附录 B(资料性附录) 拉索索体断面排布 …… 22 附录 C(规范性附录) 常规拉索疲劳试验方法 …… 23 附录 D(规范性附录) 索鞍支撑拉索疲劳试验方法 …… 25 附录 E(规范性附录) 锚具组件密封性能试验方法 …… 27

前 言

本标准按照 GB/T 1.1—2009 给出的规则起草。

本标准由全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(SAC/TC 223)提出并归口。

本标准起草单位:江苏法尔胜泓昇集团有限公司、中铁大桥勘测设计院集团有限公司、林同棪国际工程咨询(中国)有限公司、四川西南交大土木工程设计有限公司、江阴法尔胜住电新材料有限公司。

本标准主要起草人:高宗余、费汉兵、刘安双、金平、谢尚英、徐伟、赵军、单继安、朱维军、王志刚、杨晓海、姜平、袁丹、朱峰、许奇峰、王钢、游小祥。

桥梁用填充型环氧涂层钢绞线拉索

1 范围

本标准规定了桥梁用填充型环氧涂层钢绞线拉索的分类、结构、规格和型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储存。

本标准适用于公路及城市道路斜拉桥的拉索,其他工程结构的拉索亦可参照使用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 197 普通螺纹 公差

GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1 部分:室温试验方法

GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第 1 部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T 标尺 )

GB/T 231.1 金属材料 布氏硬度试验 第1 部分:试验方法

GB/T 264 石油产品 酸值测定法

GB/T 265 石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法

GB/T 269 润滑脂和石油脂锥入度测定法

GB/T 512 润滑脂水分测定法

GB/T 528 硫化橡胶或热塑性橡胶 拉伸应力应变性能的测定

GB/T 699 优质碳素结构钢

GB/T 700 碳素结构钢

GB/T 1804 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差

GB/T 2361 防锈油脂湿热试验法

GB/T 3077 合金结构钢

GB/T 3512 硫化橡胶或热塑性橡胶 热空气加速老化和耐热试验

GB/T 4162 锻轧钢棒超声检测方法

GB/T 4929 润滑脂滴点测定法

GB/T 4985 石油蜡针入度测定法

GB/T 5224 预应力混凝土用钢绞线

GB/T 5796.1 梯形螺纹 第1 部分:牙型

GB/T 5796.2 梯形螺纹 第2 部分:直径与螺距系列

GB/T 5796.3 梯形螺纹 第3 部分:基本尺寸

GB/T 5796.4 梯形螺纹 第 4 部分:公差

GB/T 6031 硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定(10 ~100IRHD)

GB/T 6402 钢锻件超声检测方法

GB/T 7325 润滑脂和润滑油蒸发损失测定法

GB/T 8026 石油蜡和石油脂滴熔点测定法

GB/T 8162 结构用无缝钢管

GB/T 13663 给水用聚乙烯(PE)管材

GB/T 22315 金属材料 弹性模量和泊松比试验方法

CJ/T 297 桥梁缆索用高密度聚乙烯护套料

JB/T 3999 钢件的渗碳与碳氮共渗淬火回火

JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第4 部分:磁粉检测

JB/T 5000.8 重型机械通用技术条件 第8 部分:锻件

JB/T 5000.13 重型机械通用技术条件 第13 部分:包装

JB/T 5936 工程机械 机械加工件通用技术条件

JB/T 5944 工程机械 热处理件通用技术条件

JG/T 430 无粘结预应力筋用防腐润滑脂

JGJ/T 70 建筑砂浆基本性能试验方法

JT/T 329 公路桥梁预应力钢绞线用锚具 夹具和连接器

JT/T 737 填充型环氧涂层钢绞线润滑脂分油的测定 锥网法

NB/SH/T 0331 润滑脂腐蚀试验法

SH/T 0081 防锈油脂盐雾试验法

SH/T 0325 润滑脂氧化安定性测定法

SH 0164 石油产品包装 储存及交货验收规则

3 术语和定义、符号

3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。

3.1.1 填充型环氧涂层钢绞线拉索 filled epoxy-coated strand cable

由若干根直径相同、平行排列的填充型环氧涂层钢绞线逐根穿过索套管集束,两端通过锚具固定于桥梁结构,承受结构静动荷载的受拉构件,以下简称拉索。

3.1.2 锚具组件 anchorage

安装于拉索两端,用以保持拉索的拉力并将其传递到桥梁结构的装置。

3.1.3 索鞍 saddle

位于索塔内,用以支撑索体,允许索体在索塔内弯曲转向,将索体产生的竖向力传递给索塔的装置。

3.1.4 索套管 stay pipe

包裹在钢绞线拉索外,保护钢绞线抵抗机械冲击和腐蚀的高密度聚乙烯(HDPE)管或金属管。

3.1.5 索导管 guide pipe

位于桥面或桥塔上的预设管道,便于拉索的安装与更换。

3.1.6 拉索附属件 accessories of stay cable

对拉索安装、防护起辅助作用的构件,包括保护罩、索箍、防水罩、索套管伸缩补偿装置等

3.1.7 锚固段 anchorage zone

与锚具连接,将索力传递给桥梁结构的拉索部分。

3.1.8 过渡段 transition zone

导管入口到锚固段之间的拉索部分。

3.1.9 自由段 free length

除锚固段、过渡段及索鞍段(如有)之外的拉索部分。

3.1.10 内置式减振器 damping device

安装于拉索过渡段内,控制和减缓拉索振动的装置,一般由定位、调节部件和橡胶减振块组成。

3.1.11 防腐材料 anti-corrosion material

填充于锚具组件内,对锚具内部和拉索两端外露部分钢绞线进行防护的材料。

3.2 符号下列符号适用于本文件。

\(A _ { \mathrm { p k } }\) ———单根填充型环氧涂层钢绞线的公称截面积,单位为平方毫米(\(\mathrm { m m } ^ { 2 }\));

\(E ^ { \prime }\) ———填充型环氧涂层钢绞线的弹性模量,单位为兆帕(MPa);

\(F _ { \mathrm { m i n } }\) ———钢绞线—锚具组件疲劳试验下限荷载,单位为千牛(kN);

\(f _ { \mathrm { p m } }\) ———试验用填充型环氧涂层钢绞线(截面以 \(A _ { \mathrm { p k } }\) 计)实测极限抗拉强度平均值(不少于3根试件),单位为兆帕(MPa);

\(f _ { \mathrm { p t k } }\) ———填充型环氧涂层钢绞线抗拉强度标准值,单位为兆帕(MPa);

\(R _ { \mathrm { m i n } }\) ———索鞍最小弯曲半径,单位为毫米(mm);

\(S D R ^ { }\) ———HDPE 索套管外径与壁厚比值;

\(\Delta \sigma _ { \mathrm { P } }\) ———疲劳试验应力幅,单位为兆帕(MPa)。

4 分类、结构、规格和型号

4.1 分类

4.1.1 拉索按使用情况分为:

a) 常规拉索,代号为XL;

b) 索鞍支撑拉索,代号为AXL。

4.1.2 拉索锚具组件按调节方式分为:

a) 可调锚具:

1) 有支撑筒可调锚具,代号为 YM;

2) 无支撑筒可调锚具,代号为 WM;

b) 固定锚具,代号为 \(\mathrm { G M }\) 。

4.1.3 拉索索鞍按结构组成分为:

a) 整束内外套管式索鞍,代号为 ZSA;

b) 分线导管式索鞍:

1) 密集组合分线式索鞍,代号为 FMA;

2) 箱型分线式索鞍,代号为 FXA。

4.2 结构

4.2.1 常规拉索

4.2.1.1 常规拉索由锚固段、过渡段和自由段组成,见图1。

说明:

\(a\)———梁端锚固段; \(d\)———塔端过渡段;

\(b\)———梁端过渡段; \(e\)———塔端锚固段。

\(c\)———自由段;

图1 常规拉索结构示意图

4.2.1.2 锚固段 按拉索调索方式,常规拉索锚固段可采用可调锚具或固定锚具。

a) 可调锚具,适用于需在主梁或索塔处进行整束调索的场合:

有支撑筒可调锚具,其结构由锚具保护罩、防松装置、夹片、锚板、支撑筒、调节螺母、密封装置及防腐材料等组成,见图2;

无支撑筒可调锚具,其结构由锚具保护罩、防松装置、夹片、锚板、调节螺母、密封装置及防腐材料等组成,见图3。

b) 固定锚具(GM),适用于主梁或索塔处无需整束调索的场合,其结构由锚具保护罩、防松装置、夹片、锚板、密封筒、密封装置、防腐材料等组成,见图4。

说明:

1———保护罩; 5———锚板; 9———密封装置;

2———防腐材料; 6———支撑筒; 10———防腐材料;

3———防松装置; 7———调节螺母; 11———填充型环氧涂层钢绞线;

4———夹片; 8———锚垫板; 12———索导管。

图2 有支撑筒可调锚具(YM)结构示意图

说明:

1———保护罩; 5———调节螺母; 9———密封装置;

2———防腐材料; 6———锚垫板; 10———防腐材料;

防松装置、锚板、填充型环氧涂层钢绞线

4———夹片; 8———索导管;

图3 无支撑筒可调锚具(WM)结构示意图

说明:

1———保护罩; 5———锚板; 9———索导管;

2———防腐材料; 6———锚垫板; 10———填充型环氧涂层钢绞线。

3———防松装置; 7———密封装置;

4———夹片; 8———防腐材料;

图4 固定锚具(GM)结构示意图

4.2.1.3 过渡段和自由段,其结构由填充型环氧涂层钢绞线、内置式减振器、索套管和附件(索箍、防水罩和索套管伸缩补偿装置)等组成,见图5。 说明:

\(a\)———梁端过渡段; 2———内置式减振器; 6———索套管;

\(b\)———自由段; 3———索箍; 7———索套管伸缩补偿装置;

\(c\)———塔端过渡段; 4———防水罩; 8———塔端索导管。

梁端索导管 填充型环氧涂层钢绞线

图5 拉索过渡段和自由段结构示意图

4.2.2 索鞍支撑拉索

4.2.2.1 索鞍支撑拉索,其结构由锚固段、过渡段、自由段及索鞍段组成,见图6。

说明:

\(a\)———梁端锚固段; \(d\)———塔端过渡段;

\(b\)———梁端过渡段; \(e\)———1/2 索鞍段。

\(c\)———自由段;

图6 索鞍支撑拉索结构示意图

4.2.2.2 锚固段 锚固段采用无支撑筒可调锚具(WM),其结构见4.2.1.2。

4.2.2.3 过渡段和自由段

过渡段和自由段结构见4.2.1.3。

4.2.2.4 索鞍段 索鞍结构有两种形式,即:整束内外套管式索鞍[见图7a)]和分线导管式索鞍,其中分线导管式索鞍又分为密集组合分线式索鞍[见图7b)]和箱型分线式索鞍[见图7c)]。

a)整束内外套管式索鞍结构示意图

b) 密集组合分线式索鞍结构示意图

c)箱型分线式索鞍结构示意图

说明:

1———剪力键; 5———锚垫板; 9———分线板;

2———钢绞线; 6———钢分线管; 10———填充料;

3———内套管; 7———钢箍; 11———钢箱。

4———外套管; 8———分线管;

图7 索鞍结构示意图

4.3 规格

4.3.1 拉索主要技术参数参见附录A。

4.3.2 拉索索体截面排布参见附录B。

4.4 型号

4.4.1 拉索型号拉索型号表示方法见图8。


示例1:由55根φ15.20mm填充型环氧涂层钢绞线组成的常规拉索,标记为:XL15.2-55。
示例2:由31根φ15.70mm填充型环氧涂层钢绞线组成的索鞍支撑拉索,标记为:AXL15.7-31。

图8 拉索型号表示方法

4.4.2 拉索锚具组件型号拉索锚具组件型号表示方法见图9。


示例1:锚固55根φ15.20mm填充型环氧涂层钢绞线的有支撑筒可调锚具,标记为:YM15.2-55。
示例2:锚固31根φ15.70mm填充型环氧涂层钢绞线的固定锚具,标记为:GM15.7-31。

图9 拉索锚具组件型号表示方法

4.4.3 拉索索鞍型号拉索索鞍型号表示方法见图10。


示例1:支撑55根φ15.20mm填充型环氧涂层钢绞线的整束内外套管式索鞍,标记为:ZSA15.2-55。
示例2:支撑31根φ15.70mm填充型环氧涂层钢绞线的密集组合分线式索鞍,标记为:FMA15.7-31。

图10 索鞍型号表示方法

5 技术要求

5.1 外观和尺寸

5.1.1 填充型环氧涂层钢绞线表面应光滑、无破损、裂纹和机械损伤。

5.1.2 填充型环氧涂层钢绞线 PE 护层应光滑无裂缝、无气孔、无明显皱褶和机械损伤。

5.1.3 HDPE 索套管外观应光洁无破损,厚度均匀,外表面不应有深于1mm 的划痕。

5.1.4 索鞍外露表面涂层应完好无损,标识应清晰醒目。

5.1.5 锚具组件、索箍、防水罩、内置式减振器等构件金属表面镀覆层应完好无损。

5.1.6 产品尺寸应符合设计文件要求。

5.2 材料

5.2.1 填充型环氧涂层钢绞线

5.2.1.1 用于制作填充型环氧涂层钢绞线的光面钢绞线,抗拉强度不宜低于 1 860MPa,并应符合GB/T 5224的规定。 5.2.1.2 填充型环氧涂层钢绞线的环氧涂层厚度应符合 JT/T 737 的规定,并应符合以下要求:a) 应无任何形式的接头; b) 出厂前应无孔洞、空隙、裂纹、针孔和其他目视可见的缺陷。

5.2.1.3 填充型环氧涂层钢绞线与硬质构件直接接触时,宜在其表面包覆PE护层,PE护层材料应符合 CJ/T 297 的规定,且厚度不应小于 0.5mm。

5.2.2 HDPE 索套管

5.2.2.1 HDPE 索套管材料应符合 CJ/T 297 的规定,可制成单层或双层,外层可制成不同颜色。 5.2.2.2 HDPE 索套管外表面可为光面或具有抗风雨振作用的双螺旋线或其他形式。 5.2.2.3 HDPE 索套管应满足在运输、施工过程中外力作用下,不出现开裂、破损及明显的变形:a) HDPE 圆管式索套管的 SDR 值不应大于32,且壁厚不应小于5mm; b) HDPE 哈弗式索套管的外层与内层壁厚之和不应小于6mm,且内外层单层厚度不小于3mm。

5.2.2.4 HDPE 索套管通过焊接或管套连接方式接长,连接处的强度不应低于整根索套管的屈服强度。

5.2.3 锚具组件

5.2.3.1 锚具组件中夹片、锚板、支撑筒和调节螺母等主要受力构件应采用合金结构钢,并应符合 GB/T 3077 的规定。锚板、支撑筒和调节螺母等零件毛坯宜为锻件,并应符合 JB/T 5000.8 的规定。夹片、锚板、支撑筒和调节螺母的硬度应符合产品设计文件或 JT/T 329 的规定。 5.2.3.2 锚具防松装置、密封装置等其他构件,应采用不低于 Q235 要求的碳素结构钢,并应符合GB/T 699或 GB/T 700 的规定。 5.2.3.3 锚具保护罩采用不低于 Q235 要求的碳素结构钢,应符合 GB/T 699 或 GB/T 700 的规定。

5.2.4 索鞍

5.2.4.1 整束内外套管式索鞍内外管采用不低于 Q235 要求的无缝钢管,应符合 GB/T 8162 的规定。5.2.4.2 密集组合分线式索鞍钢分线管采用不低于 Q235 要求的无缝钢管,应符合 GB/T 8162 的规定。

5.2.4.3 箱型分线式索鞍的分线管采用 PE 管或无缝钢管,应符合 GB/T 13663 或 GB/T 8162 的规定;箱体采用不低于Q235 要求的碳素结构钢,应符合GB/T 699 或GB/T 700 的规定。 填充料宜采用抗压强度不低于 50MPa 的水泥砂浆或环氧砂浆。 5.2.4.4 索鞍最小弯曲半径 \(R _ { \mathrm { m i n } }\) 应符合以下要求:a) 整束内外套管式索鞍: \(R _ { \mathrm { m i n } } { \gtrsim } 3 0 D ( D\) 为索套管直径); b) 分线导管式索鞍: \(R _ { \mathrm { m i n } } { \gtrsim } 4 0 0 d ( d\) 为钢绞线中单根钢丝直径)。

5.2.5 内置式减振器

5.2.5.1 定位、调节部件等采用不低于 Q235 要求的碳素结构钢,应符合 GB/T 699 或 GB/T 700 的规定。 5.2.5.2 橡胶减振块宜采用丁基橡胶,其性能应符合表1 中的指标要求。表1 减振橡胶块丁基橡胶性能指标

项目性能指标试验方法
硬度(IRHD)55±5GB/T 6031
拉伸强度(MPa)≥8GB/T 528
扯断伸长率(%)≥450GB/T 528
阻尼比>0.2单向压缩法
热空气老化试验(试验条件70°C×96h)拉伸强度变化率(%)<25GB/T 3512
扯断伸长率变化率(%)<25

5.2.6 拉索附属件

5.2.6.1 索箍、防水罩采用不低于 Q235 要求的碳素结构钢,应符合 GB/T 699 或 GB/T 700 的规定。 5.2.6.2 索套管伸缩补偿装置可采用不低于Q235 要求的无缝钢管或HDPE 管,应符合GB/T 8162 或CJ/T 297 的规定。

5.2.7 防腐材料

5.2.7.1 防腐材料可采用环氧砂浆、防腐油脂或防腐蜡油。

5.2.7.2 环氧砂浆抗压强度不应低于 50MPa。

5.2.7.3 防腐油脂技术性能应符合表 2 的要求。 表2 防腐油脂性能指标

项目性能指标试验方法
工作锥入度(1/10mm)220~320GB/T 269
滴点(°C)≥160GB/T 4929
水分(%)≤0.1GB/T 512
钢网分油量(100°C,50h)(%)≤4.0NB/SH/T 0324
腐蚀试验(45号钢片,100°C,24h)合格NB/SH/T 0331
蒸发量(99°C,22h)(质量分数)(%)≤2.0GB/T 7325
低温性能(-40°C,30min)合格JG/T 430—2014附录A
湿热试验(45号钢片,30d)(级) GB/T 2361
盐雾试验(45号钢片,30d)(级) SH/T 0081
氧化安定性(99°C,100h,75.8×104Pa)氧化后压力降(Pa) SH/T 0325
氧化后酸值(mg KOH/g) GB/T 264

5.2.7.4 防腐蜡油技术性能应符合表3 的要求。

表3 防腐蜡油性能指标

项目性能指标试验方法
滴点(°C) GB/T 8026
运动黏度(100°C)(mm2/s)>20GB/T 265
石蜡针入度(25°C,1/10mm)110~170GB/T 4985
钢网分油量(40°C,7d)(%) NB/SH/T 0324
腐蚀试验(45号钢片,100°C,24h)合格NB/SH/T 0331
盐雾试验(45号钢片,30d)(级) SH/T 0081
氧化安定性(99°C,100h)(MPa) SH/T 0325

5.3 力学性能

5.3.1 基本性能要求

5.3.1.1 填充型环氧涂层钢绞线力学性能除应符合 JT/T 737 的规定外,还应符合以下要求:a) 最小极限抗拉强度不应低于相应钢绞线的抗拉强度标准值 \(f _ { \mathrm { p t k } }\) ; b) 弹性模量: \(E = \left( 1 . 9 5 \pm 0 . 1 \right) \times 1 0 ^ { 5 } \mathrm { { M P a } }\) ;

偏斜拉伸性能 偏斜拉伸系数不大于

d) 疲劳性能应满足上限应力 \(0.45f_{\mathrm{ptk}}\),应力幅 300MPa,循环次数 200 万次的疲劳试验,不出现断丝,并在疲劳试验后对钢绞线作静强度拉伸试验,最小张拉应力不应低于 \(92\\%f_{\mathrm{pm}}\) 或 \(95\\%f_{\mathrm{ptk}}\)(取两者中的较大值)的要求。

5.3.1.2 拉索锚具组件静载锚固性能应符合 GB/T 14370 的规定。

5.3.1.3 夹片锚固性能应符合 GB/T 14370 的规定,并在使用应力低至钢绞线抗拉强度标准值 \(( f _ { \mathrm { p t k } } )\) 的 50% 时,不出现滑丝。

5.3.1.4 拉索过渡段内,钢绞线从锚固区到索箍处的偏转角度不大于 \(25\mathrm{mrad}(\approx 1.4^{\circ})\)。

5.3.2 疲劳性能

5.3.2.1 常规拉索疲劳性能按附录 C 试验后,应符合以下要求:

a) 疲劳试验中,单根钢丝的断丝数不应超过下述数量:

1) 拉索钢丝总根数少于100 根时,断丝不超过两根;

拉索钢丝总根数达到或超过100根时,断丝率不超过实际根数的2%(带小数时四舍五入)。

b) 疲劳试验时,钢绞线环氧涂层不应损伤,锚具或锚具构件不应受损破坏。

c) 疲劳试验后,试件最小张拉应力不应低于 92% \(f _ { \mathrm { p m } }\) 或 95% \(f _ { \mathrm { p t k } }\) (取两者中的较大值)。 锚具或锚具构件不应受损,但夹片出现裂纹除外。

5.3.2.2 索鞍支撑拉索疲劳性能按附录 D 试验后,应符合5.3.2.1a)~5.3.2.1c)的要求。

5.4 工艺性能

5.4.1 机械加工

5.4.1.1 零件机加工应符合 JB/T 5936 的规定。 零件毛坯锻造应符合 JB/T 5000. 8 的规定。 5.4.1.2 锚具梯形螺纹应符合 GB/T 5796. 1 ~ GB/T 5796. 4 的规定,螺纹副未注精度等级不应低于GB/T 197 中 7H/8g的规定。 5.4.1.3 同一规格锚具的同类部件应具有互换性。 5.4.1.4 未注公差尺寸的公差等级,不应低于 GB/T 1804 中 m 级的规定。

5.4.2 热处理及探伤

5.4.2.1 夹片应进行热处理,表面硬度不小于57HRC(或79.5HRA)。 夹片热处理后,应无氧化脱碳现象,同批次夹片硬度差不大于5HRC,同件夹片硬度差不大于 3HRC。 其他要求应符合 JB/T 5944 和JB/T 3999 的规定。5.4.2.2 锚板、支撑筒和调节螺母宜经调质处理或锥孔强化处理。若采用调质处理,则表面硬度不小于 225HB(或 20HRC),其他要求应符合 JB/T 5994 的规定。 5.4.2.3 锚板、螺母、支撑筒等主要受力件的半成品在热处理前,应进行超声波探伤,探伤方法及评定标准应符合 GB/T 4162 中B级或 GB/T 6402 中直探头4级的规定。成品表面应进行磁粉探伤,探伤方法及评定标准应符合 JB/T 4730.4 中Ⅱ级的规定。

5.5 防腐要求

5.5.1 拉索防腐体系应采用单根钢绞线独立防腐方式,索体防腐层数应为两层或两层以上。

5.5.2 锚固段有防水排水构造,锚固段及索鞍内钢绞线的防腐要求不应低于拉索自由段。

5.5.3 索鞍裸露表面宜采用油漆涂装防护,涂膜厚度不应小于40μm。

5.5.4 锚具组件裸露表面应进行镀锌或喷锌处理,锌层厚度不应小于20μm。 对在施工结束后才能进行防腐的部位,应先进行临时防护。

5.5.5 锚具组件应具有良好的防护密封性能,保证锚具内部钢绞线不受外部有害物质的侵入。在承受 3m 高的水压下,通过目测,锚具组件内部应无渗水现象。

5.5.6 拉索梁端防水罩的设置,应能保证外部水不进入拉索内部。塔端索套管伸缩补偿装置应保证其与索套管有足够的搭接长度,在索套管热胀冷缩的过程中不会脱离。

5.5.7 拉索安装张拉结束后,锚具内应灌注防腐材料对内部钢绞线进行防腐,拉索端部裸露钢绞线应做防腐处理,并安装保护罩防护。

6 试验方法

6.1 外观

填充型环氧涂层钢绞线、锚具、索套管、内置式减振器、索鞍及附件的外观用目测检查。

6.2 材料

6.2.1 填充型环氧涂层钢绞线的试验方法按表 4 的要求进行。

表4 填充型环氧涂层钢绞线试验方法

序号项目试验方法序号项目试验方法
1直径GB/T 52248应力上限为 ,应力幅300MPa的疲劳试验GB/T 5224
2横截面积GB/T 52249疲劳试验后的应力试验GB/T 5224
3抗拉强度GB/T 522410偏斜拉伸系数GB/T 5224
4整根钢绞线最大力GB/T 228.111涂层厚度JT/T 737
5最大力总伸长率GB/T 228.112涂层连续性JT/T 737
6弹性模量GB/T 2231513涂层附着力JT/T 737
7 下1000h应力松弛率GB/T 522414环氧涂层材料性能JT/T 737

6.2.2 填充型环氧涂层钢绞线的 PE 护层材料和 HDPE 索套管材料的试验方法按 CJ/T 297 的规定进行,尺寸用钢卷尺和游标卡尺测量。

6.2.3 锚具组件金属部件的力学性能、化学成分、探伤和表面硬度试验方法按表5 的要求进行。外形尺寸用游标卡尺测量,螺纹用螺纹规检查。

表5 锚具组件金属部件试验方法

序号项目试验方法
1力学性能GB/T 699、GB/T 700、GB/T 3077
2化学成分GB/T 699、GB/T 700、GB/T 3077
3超声波检测GB/T 4162
4磁粉检测JB/T 4730.4
5表面硬度GB/T 230.1、GB/T 231.1

6.2.4 索鞍和附属件的化学成分按 GB/T 699、GB/T 700 和 GB/T 8162 的规定进行,外形尺寸用钢卷尺或游标卡尺测量。

6.2.5 内置式减振器的橡胶减振块试验方法按表 1 的要求进行。

6.2.6 环氧砂浆抗压强度的试验方法按 JGJ/T 70 的规定进行。

6.2.7 防腐油脂和防腐蜡油的试验方法按表 2 和表 3 的要求进行。

6.3 力学性能

6.3.1 填充型环氧涂层钢绞线的力学性能试验按 GB/T 5224 和 JT/T 737 的规定进行。

6.3.2 锚具组件静载锚固性能试验按 GB/T 14370 的规定进行。

6.3.3 常规拉索疲劳性能试验按附录 C 的要求进行。

6.3.4 索鞍支撑拉索疲劳性能试验按附录 D 的要求进行。

6.4 防腐要求

6.4.1 索鞍表面油漆层和锚具表面镀锌层厚度用涂层测厚仪测量。

6.4.2 锚具组件密封性能试验按附录 E 的要求进行。

7 检验规则

7.1 检验分类

7.1.1 拉索检验分为型式检验和出厂检验。

7.1.2 型式检验为对产品全面性能控制的检验。 有下列情况之一时,应进行型式检验:

a) 新产品定型或产品转产鉴定时;

b) 正式生产后,当结构、材料、工艺等有改变,影响产品性能时;

c) 产品停产两年后,重新恢复生产时;

d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

e) 需方提出要求,经供需双方协议一致时;

f) 国家或省级质量监督机构提出型式检验要求时。

7.1.3 出厂检验为生产单位在每批产品出厂前进行的厂内产品质量控制性检验。

7.2 检验项目

7.2.1 拉索型式检验和出厂检验项目和取样数量应符合表6 的要求。 试验用样本应在同一批次产品中随机抽取。

表6 拉索型式检验和出厂检验项目

检验项目技术要求试验方法型式检验出厂检验取样数量
填充型环氧涂层钢绞线外观5.1.16.1++10%
材料5.2.1.16.2.1++逐盘卷
力学性能5.3.1.16.2.1++每100t 3根
疲劳性能5.3.2.16.2.1+-每100t 1根
防腐性能5.2.1.26.2.1+-每100t 1根
填充型环氧涂层钢绞线PE护层外观5.1.26.1++10%
厚度5.2.1.36.2.2++逐盘卷
材料性能5.2.1.36.2.2+-每100t 3根
锚具组件外观5.1.56.1++10%
硬度5.4.2.1
5.4.2.2
6.2.3++100%
外形尺寸5.1.66.2.3++10%
超声波探伤5.4.2.36.2.3++100%
磁粉探伤5.4.2.36.2.3++100%
螺纹5.4.1.26.2.3++100%
静载锚固性能5.3.1.2
5.3.1.3
6.3.2++1个组件
疲劳性能5.3.2.16.3.3+-1个组件
密封性能5.5.56.4.2+-1个组件
HDPE索套管外观5.1.36.1++10%
尺寸5.2.2.36.2.2++100%
材料性能5.2.2.16.2.2+-按CJ/T 297的取样规定
索鞍外观5.1.46.1++10%
尺寸5.1.6
5.2.4.4
6.2.4++100%
疲劳性能5.3.2.26.3.4+-1个组件
橡胶减振块外观5.2.5.26.2.5++10%
材料性能5.2.5.26.2.5+-每批3件
环氧砂浆抗压强度5.2.7.26.2.6+-每批1组
防腐油脂或防腐蜡油材料性能5.2.7.3
5.2.7.4
6.2.7+-按JG/T 430的取样规定
注1:“+”为检验,“-”为不检验。注2:1个锚具组件包括可调锚具和固定锚具各一套。注3:防腐油脂和防腐蜡油的性能检验时间较长,可由原材料供应商提供有效的试验报告。

7.3 判定规则

7.3.1 型式检验项目均应符合第5 章要求。

7.3.2 当出厂检验项目均符合第5章要求时,该批产品为合格品;当检验结果有不合格项目时,对不合格项目重新加倍取样进行复检,若复检结果仍不合格,则该批产品判定为不合格。

8 标志、包装、运输和储存

8.1 标志

8.1.1 拉索产品应在显著位置标明产品型号、规格和批号。

8.1.2 每件索鞍上应具有拉索索号、索鞍编号、安装方位等与索鞍定位安装有关的显著标志。

8.2 包装

8.2.1 锚具锚具出厂时应成箱包装,并符合 JB/T 5000.13 的规定。 包装箱内应附有产品合格证、装箱单。 产品合格证内容包括:规格型号、名称、出厂日期、质量合格签章、厂名、厂址。

8.2.2 填充型环氧涂层钢绞线

钢绞线应盘卷包装,盘径不应小于1 100mm。每盘钢绞线应捆扎结实,捆扎不得少于6道。每包装单位中必须有合格证。

8.2.3 索套管

单根索套管用塑料薄膜缠绕保护,批量索套管用编织袋包装,非金属绳捆扎牢固,或用木架固定两头捆扎。

8.2.4 索鞍

索鞍应采用合适的包装方式,防止装卸和运输过程中碰伤。

8.2.5 附件

索箍、防水罩、内置式减振器等附件应成箱包装,并符合 JB/T 5000.13 的规定。

8.2.6 防腐材料

防腐材料的包装应按 SH 0164 的规定执行。

8.3 运输和储存

8.3.1 在运输和装卸过程中,应小心操作,防止碰伤,不得受到划伤、抛甩、剧烈撞击及油污和化学品等污染。

8.3.2 产品宜储存在库房中,露天储存时应加遮盖,避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤和散失。

8.3.3 索套管应储存在远离热源、温度不超过40℃,无油污和化学品污染的地方,堆放场地应平整,水平整齐堆放,堆放高度不超过2m。

8.3.4 防腐材料应储存在库房中,并远离火源、热源,温度不超过40℃。

附 录 A

(资料性附录)

拉索主要技术参数

A.1 拉索主要技术参数见表 A.1。

表 A.1 拉索主要技术参数

拉索规格钢绞线束公称截面积 钢绞线束单位质量(kg/m)索套管外径(mm)公称破断索力 (kN)最大设计索力 (kN)
常规拉索索鞍支撑拉索
15.2-12168013.212125312514061875
15.7-12180014.136125334815072009
15.2-19266020.919145494822262969
15.7-19285022.382145530123853181
15.2-22308024.222160572925783437
15.7-22330025.916160613827623683
15.2-27378029.727160703131644218
15.7-27405031.806160753333904520
15.2-31434034.131180807236334843
15.7-31465036.518180864938925189
15.2-34476037.434180885439845312
15.7-34510040.052180948642695692
15.2-37518040.737180963543365781
15.7-37555043.5861801032346456194
15.2-43602047.3432001119750396718
15.7-43645050.6542001199753997198
15.2-55770060.5552001432264458593
15.7-55825064.792001534569059207
15.2-61854067.1612351588471489531
15.7-61915071.85823517019765910211
15.2-731022080.37326019009855411406
15.7-731095085.99426020367916512220
15.2-851190093.58526022134996013280
15.7-8512750100.13260237151067214229
15.2-9112740100.191280236961066314218
15.7-9113650107.198280253891142515233
15.2-10915260120.009315283841277317030
15.7-10916350128.402315304111368518247
15.2-12717780139.827330330711488219842
15.7-12719050149.606330354331594521260

A.2 有支撑筒可调锚具(YM)的结构见图 A.2,主要技术参数见表 A.2。


图 A.2 有支撑筒可调锚具(YM)结构示意图

表 A.2 有支撑筒可调锚具(YM)主要技术参数
单位为毫米

锚具组件规格型号锚板支撑筒调节螺母锚垫板参考尺寸索导管参考尺寸F
外径A厚度 外径B长度 外径C厚度 长(宽)D厚度 开孔直径E
YM 15.2-12195852052002658035040215
YM 15.2-192309524522530010040050253
YM 15.2-2224010025524032010043050265
YM 15.2-2727010028526035011045050295
YM 15.2-3127511529026036012048060300
YM 15.2-3429512531028038012050060320
YM 15.2-3729513031028038013055070320
YM 15.2-4331513533031040013055070340
YM 15.2-5534514036034044014060080370
YM 15.2-6136514538037046515062080390
YM 15.2-7339015541039050016068090420
YM 15.2-85420170440440535180730100450
YM 15.2-91440170460460560190760100470
YM 15.2-109470180490530600200800110500
YM 15.2-127515180540550650220900120550
注1:本表锚具尺寸同时适用于 。注2:当拉索规格与本表不相同时,锚具应选择邻近较大规格,如15.2-25的拉索应选配15.2-27拉索锚具。

A.3 无支撑筒可调锚具(WM)的结构见图 A.3,主要技术参数见表 A.3。


图 A.3 无支撑筒可调锚具 结构示意图

表 A.3 无支撑筒可调锚具(WM)主要技术参数
单位为毫米

锚具组件规格型号锚板调节螺母锚垫板参考尺寸索导管参考尺寸F
外径A厚度 外径B厚度 长(宽)D厚度 开孔直径E
WM 15.2-121951102557534040203
WM 15.2-192201252909035045230
WM 15.2-222451303159539045255
WM 15.2-2727014534511042045280
WM 15.2-3127014534511045050280
WM 15.2-3429515037011049060305
WM 15.2-3729515037011049060305
WM 15.2-4332016540013053070330
WM 15.2-5534017043013058070350
WM 15.2-6137019046015561080380
WM 15.2-7339019049015566090400
WM 15.2-8541521552018070090425
WM 15.2-91440220550180730100450
WM 15.2-109465240580200760110475
WM 15.2-127510260630220830120520
注1:本表锚具尺寸同时适用于 。注2:当拉索规格与本表不相同时,锚具应选择邻近较大规格,如15.2-25拉索应选配15.2-27拉索锚具。

A.4 固定锚具(GM)的结构见图 A.4,主要技术参数见表 A.4。


图 A.4 固定锚具(GM)结构示意图

表 A.4 固定锚具(GM)主要技术参数
单位为毫米

锚具组件规格型号锚板锚垫板参考尺寸索导管参考尺寸F
外径A厚度H1长(宽)D厚度H4开孔直径E
GM 15.2-1220510032050175
GM 15.2-1924011036060202
GM 15.2-2226011040060225
GM 15.2-2728012040070250
GM 15.2-3128512043075250
GM 15.2-3431013045075275
GM 15.2-3731514050080275
GM 15.2-4334515052090305
GM 15.2-5536015056090305
GM 15.2-61385150580100330
GM 15.2-73415165650110356
GM 15.2-85435175700110375
GM 15.2-91465180750120405
GM 15.2-109485185800130415
GM 15.2-127535190850140456
注1:本表锚具尺寸同时适用于 钢绞线拉索。注2:当拉索规格与本表不相同时,锚具应选择邻近较大规格,如15.2-25拉索应选配15.2-27拉索锚具。

附 录 B

(资料性附录)

拉索索体断面排布

拉索索体断面排布见图 B.1 ~图 B.15。


图 B.1 12 根钢绞线


图 B.2 19 根钢绞线


图 B.3 22 根钢绞线


图 B.4 27 根钢绞线


图 B.5 31 根钢绞线


图 B.6 34 根钢绞线


图 B.7 37 根钢绞线


图 B.8 43 根钢绞线


图 B.9 55 根钢绞线


图 B. 10 61 根钢绞线


图 B. 11 73 根钢绞线


图 B. 12 85 根钢绞线


图 B. 13 91 根钢绞线


图 B. 14 109 根钢绞线


图 B. 15 127 根钢绞线

附 录 C

(规范性附录)常规拉索疲劳试验方法

C.1 试件

C.1.1 试件构造应与实际拉索相同,应包括锚固段、约束器或定位器,以及至少0.5m 长的自由段,约束圈或定位器应能纵向自由移动。

C.1.2 试件规格选择实际采用的拉索中有代表性的规格,试验用填充型环氧涂层钢绞线应符合 5.2.1 和 5.3.1.1 的规定。

C.1.3 试件长度应与相应的试验设备相匹配,但不应小于3.5m。

C.1.4 如拉索体系采用不同强度级别的钢绞线,至少应做一个最高强度等级的大规格的拉索试验。

C. 2 试验设备

试验设备采用疲劳试验机。

C.3 试验环境

试验应在常温下进行。

C.4 试验步骤

试验步骤如下:

a) 按图 C.1,将试件安装在疲劳试验机上,并在拉索两侧锚具下放置一块 α =10mrad 的斜垫板,使拉索侧面呈 S 形,锚固段试件的实际中心线与理论中心线形成 10mrad(≈0.6°)的夹角。然后将钢绞线逐根预紧并锚固;

b) 以约 100MPa/min 的速度对试件纵向加载至试验应力上限 \(45 \\% f _ { \mathrm { p t k } }\) ,在调节应力幅度达到200MPa 后,开始循环疲劳试验,试验频率不超过8Hz;

c) 疲劳试验后,用同一试件进行静载试验。逐步缓慢增加应力,直至超过拉索所能承受的最大抗拉强度。

说明:

1———锚具; 4———钢绞线;

2———斜垫板; 5———约束圈。

3———试验机垫板;

图 C.1 常规拉索组件疲劳试验试件安装示意图

C.5 测量、观察和记录

试验时应进行下列各项测量和观察,并记录结果:

a) 试验装置和步骤的描述;

b) 检查各构件尺寸、硬度等的合格性,对单根钢绞线进行至少5 次极限试验;

c) 整个试验过程中的实际试验参数(包括次数、应力幅、荷载等)的完整记录;

d) 钢绞线、夹片在锚固段产生的相对位移;

e) 疲劳试验过程中,检测各构件的破坏程度;

f) 静载试验中不间断记录延伸率的变化;

g) 静载试验中测量出的最大张力和在最大张力下试件在两垫板间的总伸长率;

h) 静载试验完成后,将试件拆除,并仔细检查各构件,记录试验中受损的钢绞线、各零部件以及它们的位置;

i) 检验单位应向受检单位提交完整的检验报告,其中包括破坏部位及形式的图像记录,并有准确的文字评述。

附 录 D

(规范性附录)索鞍支撑拉索疲劳试验方法

D.1 试件

D.1.1 试件应包括锚固段、索鞍以及锚固段和索鞍入口之间至少2m的自由段。

D.1.2 试验拉索与水平面呈约30°的夹角,试验锚具轴线与自由段束体间应有 10mrad(≈0.6°)的偏转角。

D.1.3 试件规格应选择小型至中型的为代表,也可以根据设备能力来进行选择。试验用填充型环氧涂层钢绞线应符合5.2.1和5.3.1.1的要求。

D.1.4 试件的长度应与相应的试验设备相匹配。

D.1.5 如拉索体系采用不同强度级别的钢绞线,至少应做一个最高强度等级的大规格的拉索试验。

D. 2 试验设备

D.2.1 疲劳试验用脉冲千斤顶的持续脉冲加载频率不宜超过8Hz。

D.2.2 试验装置可采用图 D.1 所示的试验架。在满足试件要求的前提下,试验装置的具体构造可根据试验室条件做适当调整。

1———锚板; 5———钢束;

2———传感器; 6———转向装置;

3———轴向加载千斤顶; 7———竖向脉冲千斤顶。

4———试验架;

图 D.1 索鞍支撑拉索疲劳试验用典型试验装置示意图

D.3 试验环境

试验应在常温下进行。

D.4 试验步骤

试验步骤如下:

a) 将索鞍安装在试验架上,并将钢绞线穿过索鞍、轴向加载千斤顶和传感器,保证自由段与索鞍及锚固段相切,两侧锚固;

b) 各种测量仪表在加载前安装调试正确,各根钢绞线的初应力调试均匀,初应力可取钢绞线抗拉强度标准值 \(f _ { \mathrm { p t k } }\) 的 5% ~ 10% ;

c) 利用轴向加载千斤顶,将钢绞线束对称等速加载至其抗拉强度标准值 \(f _ { \mathrm { p t k } }\) 的55%,加载速度宜为100MPa/min 左右;然后将载荷降至下限值 \(F _ { \mathrm { m i n } }\)

d) 向脉冲千斤顶加载,使钢绞线束加载至其抗拉强度标准值 \(f _ { \mathrm { p t k } }\) 的 55%,测量并记录千斤顶位置;

e) 利用竖向脉冲千斤顶,以应力上限为 \(0 . 5 5 f _ { \mathrm { p t k } }\) ,应力幅 \(\Delta \sigma _ { { P } }\) 为140MPa,对索鞍进行脉冲循环加载(见图 D.2),循环次数不小于200 万次;

f) 疲劳试验后,用同一试件进行静载试验。 缓慢对称地增加应力荷载,直至超过拉索所能承受的最大抗拉强度。


图 D.2 疲劳试验加载示意图

D. 5 测量、观察和记录

试验时应进行下列各项测量和观察,并记录结果:

a) 试验装置和步骤的描述;

b) 检查各构件尺寸、硬度等的合格性,对单根钢绞线进行至少5 次极限试验;

c) 整个试验过程中的实际试验参数(包括次数、应力幅、荷载等)的完整记录;

d) 钢绞线、夹片在锚固段产生的相对位移;

e) 疲劳试验过程中,检测各构件的破坏程度;

f) 静载试验中不间断记录延伸率的变化;

g) 静载试验中测量出的最大张力,和在最大张力下试件在两垫板间的总伸长率;

h) 静载试验完成后,将试件拆除,并仔细检查各构件,记录试验中受损的钢绞线、各零部件以及它们的位置;

i) 检验单位应向受检单位提交完整的检验报告,其中包括破坏部位及形式的图像记录,并有准确的文字评述。

附 录 E

(规范性附录)锚具组件密封性能试验方法

E.1 试件

E.1.1 试件构造应与实际拉索相同,包括锚固段、至少3m长的自由段、密封装置,若有约束装置,也应全部装上,见图E.1。试件规格应采用不少于27根钢绞线的拉索。

E.1.2 试验用填充型环氧涂层钢绞线应符合5.2.1 和5.3.1.1 的要求。

E.1.3 锚固段内应注入与实际拉索内相同的填充料,并安装保护罩。

E.2 试验装置

试验装置布置见图 E.1。

说明:

1———轴向加载千斤顶;

5———支撑架;

9———密封装置;

13———张拉端锚具。

2———横向位移千斤顶;

6———外保护罩;

10———染色水;

3———钢绞线束;

7———内保护罩;

11———钢箱;

4———加热器;

8———固定端锚具;

12———滑板;

图 E.1 锚具组件密封性试验装置示意图

E.3 试验步骤

试验步骤如下:

a) 按图 E.1 所示,将试件安装在试验装置上;

b) 试件安装完毕后,在室温条件下对钢绞线束轴向加载至其抗拉强度标准值 \(f _ { \mathrm { p t k } }\) 的 30% ;

c) 在试验装置的钢箱内注入染色水,染色水高度位于锚具密封装置以上至少3 000mm。

d) 采用轴向加载千斤顶,对钢绞线束进行 0. \(2 f _ { \mathrm { p t k } } \sim 0 . 5 f _ { \mathrm { p t k } }\) 应力范围内的 10 次循环加载,最后降至 0. \(3 f _ { \mathrm { p t k } }\) ,见图 E. 2;

e) 第1 周:使水温保持在室温状态下一个星期;

f) 在随后的 4 周内,水温以每 3. 5d 一个循环周期在 \(5 0 \mathrm { { ^ \circ C } }\) 的范围内变化(每周2 个循环):

1) 水温约0.5d 升高一次温度;

2) 在1d 内水温保持在 \(7 0 ^ { \circ } \mathrm { C } \pm 5 ^ { \circ } \mathrm { C }\) ;

3) 水温在0.5d 内降温回落;

4) 在1d 内水温保持在 \(2 0 ^ { \circ } \mathrm { C } \pm 5 ^ { \circ } \mathrm { C }\) 。

g) 同时使用偏转千斤顶对试件以约 0. 1Hz 的频率进行 250 次弯曲循环,每次循环的行程为150mm(即振幅为 ±75mm,引起的偏转角度约1.4°),循环在高温(70℃)及室温情况下进行:

1) 第2 周:在室温下进行250 次循环;

2) 第 3 周:在 \(7 0 ^ { \circ } \mathrm { C } \pm 5 ^ { \circ } \mathrm { C }\) 下进行250 次循环;

3) 第4 周:在室温下进行250 次循环;

4) 第 5 周:在 \(7 0 ^ { \circ } \mathrm { C } \pm 5 ^ { \circ } \mathrm { C }\) 下进行250 次循环。

h) 第6 周:使水温保持在室温状态下一个星期。


图 E.2 锚具组件密封性试验步骤示意图

E.4 测量、观察和记录

试验时应进行下列各项测量和观察,并记录结果:

a) 检查试验用组件(锚具、钢绞线束及所有密封措施)的情况;

b) 试验装置及试验步骤的描述;

c) 试验过程中的加载载荷、温度和锚具位移循环等完整的试验周期;

d) 试验后拆开各组件,检查锚具内的潮湿和染色水渗透情况;

e) 检验单位应向受检单位提交完整的检验报告,包括图像记录,并有准确的文字评述。