钢绞线整束挤压拉索体系

冷梦

GJ钢绞线整束挤压拉索体系
一、应用范围及优点
GJ钢绞线整束挤压拉索可做为拱桥拉索,还可做为桥梁拉索、大型体育场馆等建筑结构用索,小吨位拉索特别适合且于景观性强的建筑及桥梁工程,该拉索具有以下优点:
1、锚头结构紧凑,外径小,可使预留孔尺寸减少,有利于整体结构的优化、美观.相同吨位的压接式钢绞线锚索与热铸锚、冷铸锚尺寸对比在极限承载力基本相同的情况下,钢绞线整束挤压拉索锚头外径比冷铸锚钢丝拉索外径小30%以上.
2、钢绞线线端整束挤压锚固,安全可靠、疲劳性能好.钢绞线穿入锚固套相应孔,可根据受力的需要调整挤压机械的压紧力和压紧的长度,使得锚固套受挤压后塑性变形而产生的对钢绞线的握裹力能够保证不会发生滑丝情况,并且通过在每根钢绞线端部加入锥塞,使钢绞线端部胀为锥形;因此,不管钢绞线受力如何,锚固套对其的握裹力都是不变的,在钢绞线高、低应力甚至是负应力的情况下,都不会滑脱.同时,由于锚固套的硬度比钢绞线的低,对钢绞线损伤不会像夹片锚那样大,可以达到较高的锚固效率系数.由于钢绞线进入锚头的折角小,疲劳性能也更好.
3、索体多重防腐.各根钢绞线外涂防锈油脂,单根包聚乙烯后,整束再用聚乙烯管包裹,避免了钢丝束由于一处受腐蚀而整束锈蚀.同时钢绞线之间有聚乙烯护套相隔,结构阻尼较钢丝拉索的大,抗振性能好.锚头制做时有上端外PE能自由伸缩,大大减少了外护套的拉应力,有效减少PE开裂的可能,提高了PE的耐久性.
4、索体可以方便地耦合测量长期应变量变化的光纤光栅传感器;拉索上下端锚头也可方便安装压力传感器.
5、由于采用比钢丝束强度更高的1860MPa级钢绞线,在相同设计应力下,索体钢丝的总截面积可以减少11.4%,拉索总重量可相应降低10%左右,改善了桥梁承重条件.
二、满足技术指标
1、静载性能达到GB/T14370-2000<<预应力筋用锚具、夹具和连接器>>的要求:锚具效率系数ηA≥95%,极限延伸率ε≥2%;
2、疲劳性能达到PTI-2001《斜拉索设计、测试和安装条例》和GB/T 18365-2001<<斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条例>>的要求: 试验拉索应力上限0.45σb,应力幅200MPa,经200万次脉冲加载后断丝不大于总数的2%;
3、拉索宏观弹性模量: E=1.9×105MPa±0.1×105MPa .
三、市场应用前景
GJ钢绞线整束挤压拉索采用钢绞线的强度比钢丝强度高5~10%,在相同索力条件下,材料利用率高,作为拉索的钢材可节省5~10%;而且,挤压拉索锚具结构紧凑,相对于钢丝拉索,随着其制造工艺的成熟,其成本优势更加明显.
GJ钢绞线整束挤压拉索隔离防腐,大大降低了突然断裂的可能性,增强桥梁等结构的安全性.目前,一般的桥梁拉索10~15年换索,假定每座桥换索工程费用平均约500万元,每年约50座,则换索工程每年费用高达2.5亿元.由于采用了挤压拉索,预计拉索使用期限起码可以延长至20~30年,则换索费用会降低一半,每年节约1.25亿元.可见,采用挤压拉索,不但可以大大降低后期换索费用,而且方便桥梁等结构设计,增强结构安全性和美观度,具有很好的经济、社会效益.