DB32 T 4002-2021 大跨径悬索桥预制平行钢丝索股通用技术条件.pdf
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1、ICS 93.040 P 28 DB32 江苏省 地 方 标 准 DB32/T 4002 2021 大跨径悬索桥预制平行钢丝索股 通用技术条件 General technical condition of pre-fabricated parallel wire strand for the long span suspension bridge 2021-03-04 发布 2021-04 -04 实施 江苏省市场监督管理局 发布 DB32/T 4002-2021 目 次 前言 . I 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 符号 . 2 5 产品形式、标记
2、. 3 6 原材料 . 5 7 技术要求 . 7 8 试验方法 . 8 9 检验规则 . 10 10 标志、包装、运输和储存 . 11 附 录 A (规范性附录) 常用索股主要技术参数 . 12 DB32/T 4002-2021 I 前 言 本 文件 按照 GB/T 1.1-2020标准化 工作导则 第 1部分:标准化文件的结构和起草规则 的 规定 起 草。 本 文件 由 无锡市市场监督管理局 提出。 本 文件 由 江苏省市场监督管理局 归口。 本 文件 起草单位: 江苏法尔胜缆索有限公司、 南京市公共工程建设中心 、深中通道管理中心、江苏 东纲金属制品有限公司 、江苏法尔胜路桥科技有限公司
3、。 本 文件 主要起草人: 赵军、薛花娟、宋神友、郭志明、强强、卢靖宇、毛勇、王志刚、周祝兵、吴 琼、陈建峰、朱晓雄、缪盛凯、周能作、费汉兵。 DB32/T 4002-2021 1 大跨径悬索桥预制平行钢丝索股通用技术条件 1 范围 本文件规定了大跨径悬索桥预制平行钢丝索股的术语与定义、 符号、结构形式、标记、技术要求、 试验方法、检验规则及标志、包装、运输与贮存 。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本 文件。 GB/T 222
4、钢的成品化学成分允许偏差 GB/T 223.5 钢铁 酸溶硅和全硅含量的测定还原型硅钼酸盐分光光度法 GB/T 223.11 钢铁及合金铬含量的测定 可视滴定或电位滴定法 GB/T 223.23 钢 铁及合金镍含量的测定 丁二酮肟分光光度法 GB/T 223.59 钢铁及合金磷含量的测定 铋磷钼蓝分光光度法和锑磷钼蓝分光光度法 GB/T 223.63 钢铁及合金化学分析方法高碘酸钠(钾)光度法测定锰量 GB/T 223.85 钢铁及合金硫含量的测定 感应炉燃烧后红外吸收法 GB/T 223.86 钢铁及合金 总碳含量的测定感应炉燃烧后红外吸收法 GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验第 1部
5、分:室温试验方法 GB/T 231.1 金属材料布氏硬度试验第 1部分:试验方法 GB/T 700 碳素结构钢 GB/T 4956 磁性基体上非磁性覆盖层覆盖层厚度测量 磁性法 GB/T 7233.1 铸钢件超声检测第 1部分:一般用途铸钢件 GB/T 7753 压敏胶粘带拉伸性能试验方法 GB/T 9444 铸钢件磁粉检测 GB/T 12689 锌及锌合金化学分析方法 GB/T 17101 桥梁缆索用热镀锌或锌铝合金钢丝 JB/T 6402 大型低合金钢铸件 YS/T 310 热镀用锌合金锭 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 平行钢丝束 pre-fabricated pa
6、rallel wire bundle 将若干根钢丝平行集束成正六边形后用定型缠包带扎紧的索股 。 DB32/T 4002-2021 2 3.2 锚具 socket 牢固连结在索股端头的一种装置,通过它将索股的拉力传递到基础的构件 。 3.3 预制平行钢丝索股 pre-fabricated parallel wire strand 平行钢丝束两端在工厂内安装锚具并完成灌锚,能在工程结构中承受拉力的索股 。 3.4 公称截面积 nominal cross section area 根据钢丝公称直径和钢丝数量计算得到的索股理论截面积 。 3.5 公称破断荷载 nominal breaking loa
7、d 根据钢丝标准抗拉强度和公称截面积计算得到的索股理论破断力 。 3.6 标准丝 gauge wire 经过准确的长度测量,用于控制预制平行钢丝索股长度的钢丝 。 3.7 标志丝 color wire 表面用醒目颜色油漆着色,用于观察预制平行钢丝索股是否发生扭转的钢丝 。 3.8 浇铸材料 socketing material 用于预制平行钢丝索股灌锚,填充平行钢丝束与锚杯间空隙并固结的合金材料 。 3.9 索股直径 strand diameter 六边形索股的外接圆直径 。 4 符号 下列符号适用于本文件 。 A 索股钢丝束内钢丝的公称截面积之和,单位为平方毫米 ( mm2) ; D 钢丝公
8、称直径; E 弹性模量,单位为兆帕 ( MPa) ; k 索力设计安全系数,由设计确定; LCP 预制平行钢丝主缆索股承受拉力 P1时的长度,单位为米 ( m) ; P1 预制平行钢丝主缆索股弹性模量检测时的起始拉力,单位为千牛 ( kN) ; P2 预制平行钢丝主缆索股弹性模量检测时的终止拉力,单位为千牛 ( kN) ; 主缆索股静载效率系数 ; DB32/T 4002-2021 3 LP 预制平行钢丝主缆索股对应于 P1、 P2下的长度变化 值,单位为米 ( m) 。 5 产品形式、标记 5.1 结构形式 5.1.1 预制平行钢丝索股索股 结构示例图 参见图 1。 5.1.2 索股断面示例
9、图 参见图 2。通常由 61 根、 91根或 127根钢丝组成,具体索股参数详见附录 A。 5.1.3 锚具结构与形式示例图 参见图 3。 ( a)端面承压式 ( b)双拉杆式 ( c)螺母式 标引序号说明: 1 锚具; 2 索体; 3 螺母。 图 1 索股结构示例图 DB32/T 4002-2021 4 标引序号说明: 1 标志丝; 2 定型缠包带; 3 标准丝; 4 热镀钢丝。 图 2 索股截面示例图 ( a)端面承压式 ( b)双拉杆式 ( c)螺母式 标引序号说明: 1 锚具; 2 热铸材料; 3 索体。 图 3 热铸锚具示例图 5.2 产品标记 预制平行钢丝索股型号表示方法如下: D
10、B32/T 4002-2021 5 示例 1: 91根直径为 5.0 mm、抗拉强度级别为 1960 MPa的热镀锌钢丝索股,其型号表示为 Zn-PPWS-91- 5.0-1960。 示例 2: 127根直径为 6.0 mm、抗拉强度级别为 2060 MPa锌 -5%铝合金镀层钢丝索股,其型号表示为 Zn-5%Al-PPWS-127- 6.0-2060。 示例 3: 127根直径为 5.5 mm、抗拉强度级别为 1860 MPa锌 -10%铝 -稀土合金镀层钢丝索股,其型号表示为 Zn-10%Al-PPWS-127- 5.4-1860。 6 原材料 6.1 钢丝 6.1.1 制造索股用钢丝的力
11、学性能应符合表 1的要求 。 表 1 钢丝 的力学性能 序号 项目 单位 技术指标 1 a 抗拉强度 MPa 1860 1960 2000 2060 2100 2b 规定非比例延伸强度 MPa 1490 1570 1600 1650 16 80 疲劳应力( 应力上限 为抗拉强度 0.45 倍 , 200 万次不断裂 ) MPa 360 410 3 弹性模量 MPa ( 2.00.1 ) 10 5 4 断后伸长率 (标距 250 mm) % 4.0 5 反复弯曲 试验 次 4 ( 5 mm 系列钢丝弯曲圆弧半径为 15 mm; 6 mm 系列钢丝弯曲圆弧半径为 20 mm) 6c 松弛性能 %
12、7.5 a计算热镀钢丝抗拉强度、 规定非比例延伸强度 及弹性模量的钢丝面积为包含镀层的钢丝公称截面积; b钢丝的 规定非比例延伸强度 是钢丝在非比例延伸率为 0.2%时的强度; c松 弛率是指钢丝在 70%公称破断索力下,经 1000 h 后的钢丝松弛率,可用不少于 120 h 的测试数据推算 1000 h 的松 弛值。 6.1.2 钢丝缠绕性能满足在表 2中规定的芯棒直径上缠绕 8圈不断裂 。 表 2 钢丝缠绕试验 钢丝公称直径 mm 芯棒直径 1860 MPa 级 1960 MPa 级 2000 MPa 级 2060 MPa 级 2100 MPa 级 5.0 5.5 3D 3D 3D 3D
13、 4D 钢丝根数 钢丝强度,单位为兆帕 ( MPa) 钢丝直径,单位为毫米( mm) -PPWS 镀层类别,镀锌层为 Zn,锌 -5%铝合金镀层为 Zn-5%Al, 锌 -10%铝 -稀土合金镀层为 Zn-10%Al DB32/T 4002-2021 6 表 2 钢丝缠绕试验 (续) 钢丝公称直径 mm 芯棒直径 1860 MPa 级 1960 MPa 级 2000 MPa 级 2060 MPa 级 2100 MPa 级 5.6 6.2 3D 3D 3D 4D 5D 注: 芯棒直径 3D=3钢丝公称直径 6.1.3 钢丝扭转性能应符合表 3的规定 。 表 3 钢丝最小扭转次数 钢丝公称直径 m
14、m 最小扭转次数,次 1860 MPa 级 1960 MPa 级 2000 MPa 级 2060 MPa 级 2100 MPa 级 5.0 5.5 14 14 12 10 8 5.6 6.2 12 12 10 8 8 6.1.4 钢丝的镀层性能应符合表 4的规定 。 表 4 钢丝镀层性能 序号 项目 单位 技术指标 热镀锌 锌 -5%铝合金 锌 -10%铝 -稀土合金 1 镀层中的铝含量 % / 4.2 7.2 9.0 14.5 2 镀层 单位 质量 g/m2 300 400 250 350 280 400 3 硫酸铜试验 次 4 ,每次 60 秒,不挂铜 2 ,每次 45 秒,不挂铜 4 镀
15、 层附着性 圈 5D 8,镀层不起层,不剥离 6.2 定型缠包带 定型缠包带应使用纤维增强聚酯压敏胶带, 主要性能应符合表 5的要求 ,并且对钢丝无腐蚀性。 表 5 定 型缠包带技术要求 项目 宽度 ( mm) 厚度 ( mm) 抗拉力 ( 单层全宽, N) 延伸率 ( %) 技术 指标 40 60 0.15 0.25 1000 5 6.3 锚具 6.3.1 锚杯材质宜采用铸钢 ZG20Mn,化学成分和力学性能应符合 JB/T 6402的规定。分丝板和盖板材 质为 Q235,化学成分和力学性能应符合 GB/T 700的规定 。 6.3.2 锚杯应逐件进行超声波和磁粉探伤,超声波探伤按 GB/T
16、 7233.1中的规定执行,磁粉探伤按 GB/T 9444的规定执行 。 6.3.3 锚具各部件应采用防腐处理。锚杯外表面须进行热喷锌或热渗锌处理,锌层厚度不小于 90 m, 喷锌或渗锌后进行封闭。分丝板采用电镀彩锌处理,锌层厚度 20 m 40 m。 盖板采用热镀锌处理, 锌层厚度不小于 90 m。 6.4 热铸材料 6.4.1 锌铜合金热铸材料成分为 Zn: ( 98 0.2) %, Cu: ( 2 0.2) %。 6.4.2 锌铜铝合金热铸材料成分为 Zn: ( 92.8 0.2) %, Cu: ( 1.4 0.2) %,Al: ( 5.8 0.2) %。 DB32/T 4002-202
17、1 7 7 技术 要求 7.1 外观 、 尺寸 7.1.1 外观 7.1.1.1 索股 成形后的索股钢丝应按规定整齐、紧密排列,无错位,钢丝镀层完好。标准丝和标志丝位置应正确, 且未发生转动和扭绞。索股在自然状态下应保持顺直,不应出现螺旋形卷曲。 7.1.1.2 锚具 锚具外表面防腐层不应有可视损伤,螺纹不应有任何碰伤,螺纹连接处应能自 由旋合。 7.1.2 尺寸 7.1.2.1 索股 直径 索股直径见附录 A。 7.1.2.2 长度精度 标准丝制作长度精度在 1/15000以上,标记点间精度在 1/15000以上,成品索股精度在 1/12000 以上。 7.1.2.3 垂直度 索股与锚具端面
18、的垂直度应控制在( 90 0.5)范围内。 7.2 力学性能 7.2.1 弹性模量 预制平行钢丝索股弹性模量不应小于 1.90 105 MPa。 7.2.2 静载性能 预制平行钢丝索股经过 8.3.2的试验后,静载性能应符合表 6的要求。 表 6 静载性能 要求 项目 弹性模量 MPa 效率系数 a 极限延伸率 % 断丝率 % 指标 1.90 105 0.95 2 2 a = 实测最大索力 /公称破断索力。 7.2.3 疲劳性能 预制平行钢丝索股轴向疲劳性能试验后,锚具不应有损坏,索股 断丝率不应大于 5%。 7.3 预制平行钢丝索股制作 7.3.1 标准丝、标志丝 标志丝是位于正六边形索股截
19、面左上角的一根钢丝,沿全长涂上红色;标准丝是位于右上角的一根 钢丝,用以控制索股长度。 7.3.2 合股成型 索股截面按设计要求的钢丝根数组成正六边形,两端面应平整,为保持索股截面形状,沿索股长度 方向每隔 1.5 m 2.0 m缠绕定型缠包带,每处为 6 10层;对于同一种规格索股,缠绕间距应保持一 致。需在适当的位置 缠绕钢丝或设置夹具。制作的索股内钢丝应保持平行,不应出现交叉、扭绞现象。 DB32/T 4002-2021 8 7.3.3 标记 在标准丝上对应于散索鞍,主索鞍,以及边跨跨中、中跨跨中和边跨锚头起点等控制点位置,依据 设计的要求用不同颜色组合分别作出明显标记。 7.3.4 盘
20、卷 索股在收卷或放出索股时不产生阻碍 ,索股盘卷内径应不小于 30 倍的索股外接圆直径,并不小于 1.8 m。 7.3.5 灌锚 7.3.5.1 灌锚前,索股应先消除可能已发生的转动,并在适当的位置用钢丝缠绕固定,以防止索股钢 丝错动。 7.3.5.2 索股端头的钢丝散开后应清除其油污、锈蚀,用分丝板分开钢丝,保持适当的间距。 7.3.5.3 灌铸热铸材料前应将锚具 预热至( 200 50),灌铸温度为( 460 20)。 7.3.5.4 索股插入锚具深度的误差控制在 5 mm,保持索体中心与锚具中心一致,并将其固定 。 7.3.5.5 灌铸密实、无气孔,灌铸量为每只锚具实际容量的 92%以上
21、 。 7.3.5.6 顶压 每根预制平行钢丝索股灌锚后均须经顶压,顶压力取 0.5 0.6倍的索股公称破断索力,顶压的回 缩量不大于铸体长度的 2%,对于铸体长度小于 250 mm的顶压回缩量不大于 5 mm。 8 试验方法 8.1 材料 8.1.1 钢丝 热镀钢丝 的进货检验按供方出厂检验数量的 5%进行取样。试验方法按 GB/T 17101的规定进行。 8.1.2 定型缠包带 8.1.2.1 定型 缠包带宽度和厚度尺寸用卡尺和千分尺进行测量。 8.1.2.2 定型缠包带的力学性能检测检验按 GB/T 7753的规定进行。 8.1.3 锚具 锚具试验方法应符合表 7的要求。 表 7 锚具试验
22、方法 序号 项目 试验方法 1 化学成分 GB/T 222, GB/T 223 系列标准 2 力学性能 GB/T 228.1 3 超声波检测 GB/T 7233.1 4 磁粉检测 GB/T 9444 5 防腐层厚度 GB/T 4956 6 外形尺寸 游标卡尺测量 7 螺纹尺寸 螺纹规检测 8 表面硬度 GB/T 231.1 8.1.4 热铸材料 按 GB/T 12689进行抽样化学成分分析。 DB32/T 4002-2021 9 8.2 外观 、 尺寸 8.2.1 外观 预制平行钢丝索股和锚具外观用目测检查。 8.2.2 尺寸 8.2.2.1 索股直径用游标卡尺进行测量。 8.2.2.2 标准
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