甘肅懸索特大橋主纜索股制作與防護(hù)方案

甘肅折達(dá)二級(jí)公路ZD2合同段中國(guó)交通建設(shè)臨夏折橋至蘭州達(dá)川二級(jí)公路ZD2合同段劉家峽大橋主纜索股制作與防護(hù)方案中交第一公路工程局有限公司臨夏折橋至蘭州達(dá)川二級(jí)公路ZD2合同段目錄TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc13880編制依據(jù) 2HYPERLINK\l_Toc27860工程概況 3HYPERLINK\l_Toc99541主纜制作工藝 5HYPERLINK\l_Toc56372主纜加工生產(chǎn)線 6HYPERLINK\l_Toc30453錨頭灌注工藝 6HYPERLINK\l_Toc201883.1灌鑄材料 6HYPERLINK\l_Toc33023.2鑄前處理 6HYPERLINK\l_Toc81683.3灌鑄合金 7HYPERLINK\l_Toc65763.4背面預(yù)頂 7HYPERLINK\l_Toc13743.5成品檢測(cè) 7HYPERLINK\l_Toc89434主纜加工質(zhì)量控制要點(diǎn) 7編制依據(jù)1）臨夏折橋至蘭州達(dá)川二級(jí)公路ZD2合同段三階段施工圖設(shè)計(jì)2）《懸索橋預(yù)制主纜絲股技術(shù)條件》（JT/T395-1999）3）《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》（GB/T17101-2008）4）《金屬拉伸試驗(yàn)方法》(GB/T228-2002)5）《鋼絲驗(yàn)收、包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書的一般規(guī)定》（GB/T2013-2008）6）《合金結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件》（GB/T3077-1999）7）《優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T699-1999）8）《金屬楊氏模量測(cè)量、炫線測(cè)量、切線測(cè)量和泊松比試驗(yàn)方法（靜態(tài)法）》（GB/T8653-1988）9）《金屬材料線材反復(fù)彎曲試驗(yàn)方法》（GB/T238-2002）10）《鍍鋅鋼絲鋅層硫酸銅試驗(yàn)方法》（GB/T2972-1991）11）《鍍鋅鋼絲鋅層重量試驗(yàn)方法》（GB/T2973-2004）12）《金屬線材纏繞試驗(yàn)方法》（GB/T2976-2004）13）《鋅錠》（GB/T470-2008）14）《壓鑄鋅合金》（GB/T13818-1992）15）《陰極銅》（GB/T467-1997）16）《鋼鍛件超聲檢測(cè)方法》（GB/T6402-2008）17）《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)第4部分：磁粉檢測(cè)》（JB/T4703.4-2005）18）《金屬和其他無(wú)機(jī)覆蓋層熱噴涂鋅、鋁及其合金》（GB/T9793-1997）19）《公差與配合》（GB/T1800-1804-2000）20）《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）技術(shù)產(chǎn)品文件中表面結(jié)構(gòu)的表示方法》（GB/T131-2006）21）其他相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)工程概況

本項(xiàng)目ZD2合同段起點(diǎn)為K28+526.819（順接ZD1合同段終點(diǎn)K28+500），此處短鏈26.819m，位于東鄉(xiāng)縣河灘鄉(xiāng)大塬村；終點(diǎn)為K30+000，位于東鄉(xiāng)縣考勤鄉(xiāng)坡跟村，順接ZD3合同段起點(diǎn)K30+000；路線全長(zhǎng)1.473181km。主要工程包括劉家峽黃河特大橋及橋頭引道。劉家峽大橋?yàn)?-536m單跨雙鉸簡(jiǎn)支鋼桁加勁粱懸索橋，中跨536米，東邊跨113米，西邊跨148米。主纜的設(shè)計(jì)形式采用預(yù)制平行鋼絲股法（PPWS），每根主纜為44股，每股含直徑3.1.9mm的鍍鋅高強(qiáng)鋼絲127根，孔隙率在索夾處為18%，索夾外為20%，相應(yīng)的主纜分別為429.3mm和434.6mm。主纜索股兩端采用熱鑄錨，毛坯材料采用ZG20SiMn鑄鋼，其技術(shù)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)文件和JB/T6402-2006的規(guī)定，錨杯內(nèi)鑄體材料為鋅銅合金，合金成分（Zn:98+2%;Gu2+0.2%）,熱鑄工藝符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。主纜采用約1:11的垂跨比，主跨主纜的計(jì)算跨徑為536m，西岸邊跨的主纜計(jì)算跨徑為148米，東岸邊跨的主纜計(jì)算跨徑為113米，主纜共兩根，橫向設(shè)置間距為15.6m。主纜加工由專業(yè)施工廠家進(jìn)行工廠化加工，錨固力以及可靠性還需要在廠內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。檢驗(yàn)合格后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。圖1劉家峽大橋橋型布置圖圖2施工總體平面布置圖1主纜制作工藝2主纜加工生產(chǎn)線3錨頭灌注工藝3.1灌鑄材料鋅（Zn）的純度為99.99%，銅（Cu）的純度為99.95%，應(yīng)有廠方提供的原材料產(chǎn)品質(zhì)量合格證書，鋅銅合金的含量：鋅為（980.2）%，銅為（20.2）%，應(yīng)提供每一爐合金樣品分析報(bào)告。3.2鑄前處理校驗(yàn)錨杯錐形部分的幾何尺寸及平行鋼絲束的直徑。捆箍錨口處及端部并切除繩頭。切割方法不可用氣割，推薦用砂輪切割，切割后拆除錨頭的捆箍鋼絲。用15%的稀鹽酸溶液將錨杯清洗干凈，然后用氫氧化鈉溶液中和并用熱水清洗，酸洗和清洗是應(yīng)注意：酸洗長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)熱鑄長(zhǎng)度，中和及清洗長(zhǎng)度不應(yīng)小于酸洗長(zhǎng)度。將切割好的平行鋼絲束先穿過(guò)錨板再穿入錨杯，其伸出一定長(zhǎng)度后將其端部打散，注意：各鋼絲不得有過(guò)大的彎曲，不得絞合重迭，拉入錨杯校驗(yàn)時(shí)，鋼絲應(yīng)盡可能不與錨杯內(nèi)錐面解除。將錨杯和索股在澆注臺(tái)上垂直固定，錨杯口向上，錨杯下的索股垂直長(zhǎng)度應(yīng)不小于2050mm彎曲半徑應(yīng)大于1700mm，索股中心應(yīng)與錨杯軸心一致，錨杯下口應(yīng)用粘土，石棉等物充分密封，以保證注入的合金不從下口漏出。用噴燈或炭火將固定好的錨杯預(yù)熱，使其表面溫度預(yù)熱至100~150℃。3.3灌鑄合金在坩堝中熔化合金，去除表面氧化物，合金的澆注溫度為46010℃。將符合澆注溫度的合金注入錨杯，注入過(guò)程應(yīng)避免任何振動(dòng)，澆注應(yīng)一次完成，不得中斷。由于合金冷卻收縮，注入表面的中央會(huì)出現(xiàn)下凹，未凝固前在下凹處，應(yīng)補(bǔ)注合金，至澆注表面平整。在注入的合金完全凝固前，錨杯和索股應(yīng)保持靜置，并不得有任何振動(dòng)，直至錨杯表面的溫度下降至80℃以下為止。3.4背面預(yù)頂錨杯及澆注的合金完全冷卻后，對(duì)澆注合金進(jìn)行預(yù)壓：將錨杯固定在預(yù)壓臺(tái)上，在出口端做好標(biāo)記，將頂壓頭頂在澆注好的合金上。預(yù)壓力為2250kn，持壓五分鐘后卸壓，測(cè)量索股的外移量<5mm為合格，否則，應(yīng)將注入的合金熔化，重新進(jìn)行澆注。3.5成品檢測(cè)合金注入率：合金灌鑄密實(shí)，無(wú)內(nèi)氣孔。灌鑄量為每只錨杯實(shí)際容量的92%以上。索股與錨具承壓面的垂直度應(yīng)控制在（900.5）°范圍內(nèi)。為驗(yàn)證錨頭澆注工藝和合金配方的可靠性，要求試制一組短索（長(zhǎng)度不小于3米，不少于3根）做靜載試驗(yàn)，以確認(rèn)錨頭嵌固的安全度，試驗(yàn)完成后進(jìn)行錨頭剖面檢查，批量生產(chǎn)須在工藝成熟切檢驗(yàn)合格后開(kāi)始。試驗(yàn)荷載為4504KN,由900KN開(kāi)始，逐級(jí)（每級(jí)200KN）加載，每級(jí)持荷5min后量測(cè)絲股長(zhǎng)度變化，在達(dá)到3600KN時(shí)，改為每級(jí)225KN,直到4504KN，最后錨頭進(jìn)行切片觀察。4主纜加工質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）主纜索股加工時(shí)，先按照設(shè)計(jì)確定的各索股無(wú)應(yīng)力長(zhǎng)度及各標(biāo)志點(diǎn)間的距離，經(jīng)過(guò)溫度修正后，制造各段基準(zhǔn)絲，然后再編索機(jī)上編制索股。（2）編股時(shí)記錄所使用的鋼絲盤號(hào)，并從檢驗(yàn)記錄中查出各根鋼絲內(nèi)徑和彈性模量，統(tǒng)計(jì)出索股的平均線徑和彈性模量。（3）索股斷面呈正六邊形，六邊形的兩個(gè)頂點(diǎn)分別布置基準(zhǔn)絲和著色絲，著色絲用來(lái)檢驗(yàn)索股安裝時(shí)各索股是否扭絞的標(biāo)志。（4）每根股索間隔1.5米用纖維強(qiáng)力帶包扎定型，相鄰索股的膠帶位置要錯(cuò)開(kāi)布置，以減少主纜的空隙率。（5）再用兩種顏色對(duì)比強(qiáng)烈的油漆，根據(jù)基準(zhǔn)絲標(biāo)志點(diǎn)位置，在索股整個(gè)周邊涂刷標(biāo)志，使整個(gè)標(biāo)志點(diǎn)位于兩種色漆的交界處。（6）索股編制完畢后，將兩頭穿入錨杯，將鋅銅合金灌注入錨杯形成完整索股。（7）索股卷入卷筒包裝，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)備用。（8）主纜索股端頭和錨杯在澆鑄臺(tái)垂直固定，將插入錨杯部分的索股鋼絲呈同心圓散開(kāi)，然后先清除其油污、銹蝕，保持均勻間距，同時(shí)清洗錨杯內(nèi)壁。主纜索股插入錨杯后，應(yīng)保持絲股中心與錨杯中心完全一致，并保證鋼絲的任何部位不與錨杯接觸。錨杯下口用石棉或耐火水泥充分密封，以保證注入的合金不從下口漏出。將合金注入錨杯時(shí)，避免任何振動(dòng)，