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                重复使用钢丝绳用做悬索桥施工 猫道承重索的检

                作者: admin 编辑: admin 来源:admin 发布日期:2022-10-05 12:51
                信息摘要:
                1前言 泰州大桥主桥采用主跨21080m三塔两跨连续钢箱梁悬索桥,为世界首创。猫道是悬索桥上部结构各分项工程施工最重要的高空作业通道和场地,其贯穿整个悬索桥上部结构安装工程
                1前言
                泰州大桥主桥采用主跨2×1080m三塔两跨连续钢箱梁悬索桥,为世界首创。猫道是悬索桥上部结构各分项工程施工最重要的高空作业通道和场地,其贯穿整个悬索桥上部结构安装工程始终。猫道的线形、结构安全、抗风稳定性将影响到整个上部构造施工各个主要分项工序的质量、进度和施工安全。泰州大桥施工猫道承重索,为原润扬大桥和西埃门大桥施工中使用过的p54mm(6×36SW+
                IWR)钢芯A类镀锌钢丝绳,破断拉力2030kN。猫道承重索作为猫道结构的主要受力体,对施工猫道的结构安全起着决定性作用。对旧钢丝绳的重复使用,目前国内的检验和报废标准主要有《煤矿重要用途在用钢丝绳性能测定方法及判定规则》(MT
                717-1997),《钢丝绳(缆)在线无损定检测方法和判定规则》(MT970-2005),《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB/T5972-2006/ISO4309),
                《重要用途钢丝绳》(GB8918-2006),《架空索道用钢丝绳检验和报废规范》(GB9075-1988),均为主要针对重载反复收放的,而针对悬索桥施工猫道这样受恒载为主的标准尚未出台。随着大跨径悬索桥这种桥型在国内被广泛使用,每座桥全部采用新绳也不可能-]。因此参照国内相关规范制订了完善的检验方案,进行了包含外观、面积减少(锈蚀、磨损、断丝)、性能3个方面的全面检测,对大型临时结构的材料的重复使用和保证工程施工安全起到了积极作用。

                2外观检查及维护
                2.1外观检查项目
                外观检查的主要目的是检查旧钢丝绳明显的损伤,主要依靠目测,主要参考《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB/T5972-2006)进行。
                对于具有下列情况之一的钢丝绳予以报废:
                a.主要是整股钢丝绳断裂;b.钢丝绳扭结严重;c.绳芯外露、绳芯损坏;d.局部外层钢丝伸长呈笼形状态;e.腐蚀、磨损和断丝数符合报废条件;f.变形、外观呈波浪形、笼形畸变、绳股挤出、钢丝挤出、绳径局部增大或减小、部分被压扁、整根钢丝绳绳芯被挤出,钢丝绳表面腐蚀凭视觉观察显著;g.断丝局部聚集或断丝数符合报废条件;h.由于电弧作用或受热过度而引起的损坏;i.其他符合报废条件。钢丝挤出、钢径局部增大或减小、钢丝绳部分被压扁如图1所示。
                2.2外观检测方法
                对用做猫道承重索的重复使用钢丝绳必须逐根展开进行外观检查,并记录检查结果。外观检查应在白天进行,安排两人以上从钢丝绳两侧同时观察,收放索装置间距应不小于20m,以便于观察。外观目检时的速度不得超过0.5m/s,检查结果应作记录并妥善保管。利用专用放索装置(具备放索和收索功能),通过逐段展开猫道承重索钢丝绳进行检查,详情见图2,图中钢丝绳外观检查和无损检测同时进行。
                2.3钢丝绳的维护保养
                外观检测合格、满足使用要求的钢丝绳,在检查过程中对钢丝局部轻微锈蚀部位除锈后,补涂富锌漆。做好完好状态、长度参数等标记。

                3钢丝绳的无损检测
                对钢丝绳的使用和报废情况的检验表明,内部损伤是许多钢丝绳失效的首要原因,通常的外部检验可能发现不了内部损坏的程度,甚至到了迫近断裂的危险地步也是如此。通常的方法是用两个夹钳以一定的间隔距离牢固地夹到钢丝绳上,朝着与钢丝绳捻向相反的方向对夹钳施加一个力,使外层绳股散开并脱离绳芯,进行内部检测。该方法不可能对钢丝绳全长都作内部检验,可靠性存在疑问。泰州大桥施工猫道长约3050m,全部承重索总长约61000m,检测数量大。对于面积减少(内外部磨损,内部的锈蚀、断丝)采用常规方法不但检查工程量大,而且存在漏检的可能性。参考《钢丝绳(缆)在线无损定检测方法和判定规则》(MT 970-
                2005),采用无损探伤技术进行检测。检测情况如下:a.对所有经过卷外观测检查合格的猫道架设钢丝绳,采用钢丝绳电脑探伤仪进行无损检测,检查其内部断丝及磨损断面缩小情况;b.检测仪器名称:
                钢丝绳电脑探伤仪;c.仪器型号:GNDT-CS60;d.钢丝绳判断标准:《索道用钢丝绳检验和报废规范》(GB/T 9075-2008)]。
                检测结果:经对120根6×36SW+IWR-54-A钢芯绳进行无损定量安全检测,钢丝绳整体状况良好,断面损失在0.39%~2.86%,其磨损、断丝均未超标,检验合格,可继续使用。

                4钢丝绳的破断试验和拆股试验
                为确保使用安全,对钢丝绳进行力学性能试验。依据中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿重要用途在用钢丝绳性能测定方法及判定规则》(MT 717-1997),对“在用绳定期检验的技术要求”中规定:

                “定期检验只做钢丝破断拉力和反复弯曲两种试
                验”,委托有资质的钢丝绳专业检测中心对钢丝绳取样进行试验,共完成8组试验,结果如下。
                4.1整绳破断试验结果
                按照《钢丝绳破断拉伸试验方法》(GB/T
                8358-2006)规定进行破断试验,结果见表1]。
                表1钢丝绳整绳破断拉力试验结果
                Table 1 Result of whole wire rope breaking pulling force test注:结构规格为6×36WS+IWR-54mm,强度为1960MPa钢丝绳的最小破断荷载为2007kN,最大破断荷载为2046kN,与公称破断拉力2030kN相比偏差在2%以内,说明钢丝绳性能保持完好。
                4.2拆股钢丝强度试验结果
                钢丝的破断拉力检验按照《金属材料室温拉伸
                试验方法》(GB/T228-2002)规定的方法进行,试验结果见表2]。
                表2拆股钢丝强度试验结果
                Table 2 Result of wire strand strength test MPa钢丝直径/mm编号1.872.45 2.553.0最大最小最大最小最大最小最大最小
                SD2917821702140220021002200201022202090原4#22101970214020702190213022002100
                DB5-920501970214020602180211021201980
                SD2421222002110217020802210208021902050SD2919221502070219020902160211021802050
                SD2X081021802050216020902160208022002080原2#21402010219021002190211022002020
                DB6-222102080224020602280211021402020注;结构规格为6×36WS+IWR-054mm,强度为1960MPa根据《重要用途钢丝绳》(GB8918-2006)规定,拆股钢丝强度低值为公称抗拉强度,表2数据均
                大于1960MPa,符合规范规定,性能满足要求。
                4.3拆股钢丝反复弯曲试验结果
                拆股钢丝的反复弯曲试验按《金属材料线材反复弯曲试验方法》(GB/T238-2002)规定的方法进行,试验结果见表38]。
                表3拆股钢丝反复弯曲
                Table 3 Repeated bending of wire strand次/180°
                钢丝直径/mm编号1.872.452.553.0最大最小最大最小最大最小最大最小
                SD29178 1411161114121512原4#1310151013101512
                DB5-913101512141214125D24212 15 101612131l1512
                SD29192149151114101410
                SD2X081013 11 161113111411原2#14 l1161015111311
                DB6-214ll 161215101410注:结构规格为6×36WS+IWR-454mm,强度为1960MPa根据《重要用途钢丝绳》(GB8918-2006)规定,对于强度等级1960MPa、A级镀锌钢丝绳,拆股钢丝反复弯曲(次/180°),1.87mm、d2.55mm最小值为9次,2.45mm、3.0mm最小值为10次(不同直径钢丝试验弯芯半径不同),满足规范要求。另外,依据中华人民共和国煤炭行业标准《煤矿重要用途在用钢丝绳性能测定方法及判定规则》
                (MT 717-1997),对矿井提升用钢丝绳定期检查(旧绳)的规定,“用做升降物料的光面和镀锌绳,钢丝的反复弯曲次数应不低于新绳允许弯曲次数的80%”,同样满足规范要求。

                5总体检验情况
                在对外观检查中发现主要损坏方式为折弯、锈蚀和磨损断丝三种情况。分析原因主要是在猫道拆除、吊装运输和保存过程中造成的折弯,拖拉中形成的磨损断丝,磨损后出现的锈蚀等。因此,针对猫道承重索钢丝绳的使用和保存,在工程施工和运输中应特别注意防止折弯、压扁、局部磨损。工程完工钢丝绳上盘前,应对局部锈蚀部位进行除锈,涂富锌漆,以利于再次使用。
                无损检测和拆股力学试验总体情况比较良好,均接近于新钢丝绳的性能指标,主要原因是猫道钢丝绳主要承受静力荷载,动载引起的荷载变化幅度较小,较起重和索道中的反复弯曲、磨损工况要良好的多。原有猫道承重索共120根合计约67000m,泰州大桥施工实际使用100根合计约61000m,针对检验合格的钢丝绳进行优化组合配置,不足部分剔除,局部损坏折弯段钢丝绳重新浇筑锚头后使用,工程应用情况良好。

                6结语
                泰州大桥上部结构施工中,考虑施工的经济性和节能环保,对于重复利用的猫道承重索钢丝绳,在国内还没有适用的检验和报废标准的情况下,为确保施工猫道的结构安全,积极探索通过多项检测手段,对旧钢丝绳的重复使用进行了全面检测,使旧材料的重复使用有据可依,同时打消安全顾虑,降低了施工投入。总结的重复使用钢丝绳用做悬索桥施工猫道承重索的检测方法和指标,对国内桥梁施工中规范化使用旧材料具有积极的借鉴意义,可供今后类似工程参考。

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