懸索橋吊索靜載性能技術(shù)要求及靜載性能測(cè)試

懸索橋吊索

懸索橋是大跨徑橋梁的主要形式，具有跨度大、輕柔性、用料省、自重輕等特點(diǎn)。懸索橋吊索是連接主纜和加勁梁，并將加勁梁的荷載傳遞到主纜的重要構(gòu)件，按照吊索索體的不同可將其分為平行鋼絲吊索和鋼絲繩吊索。

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靜載性能測(cè)試必要性

隨著我國(guó)交通領(lǐng)域的快速發(fā)展，車流量逐漸加大，重型車輛快速增多，給橋梁結(jié)構(gòu)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)，特別是車輛超載現(xiàn)象更給懸索橋的正常運(yùn)營(yíng)造成巨大影響。

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吊索是懸索橋的傳力結(jié)構(gòu)，擔(dān)負(fù)著傳遞荷載的重要使命，其基本力學(xué)性能和耐久性能對(duì)結(jié)構(gòu)安全和橋梁的正常運(yùn)營(yíng)有巨大的影響。吊索受到的軸向拉力不僅對(duì)自身及主纜有著重要影響，同時(shí)也對(duì)加勁梁的恒載彎矩等諸多技術(shù)參數(shù)產(chǎn)生較為直接的影響。

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如果吊索力學(xué)性能沒(méi)有得到嚴(yán)格的檢測(cè)，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，將會(huì)導(dǎo)致一系列更為嚴(yán)重的問(wèn)題出現(xiàn)。因吊索質(zhì)量問(wèn)題或在長(zhǎng)期服役期間出現(xiàn)病害而導(dǎo)致事故的也有很多，嚴(yán)重的甚至造成人員傷亡，因此一定要嚴(yán)格把控吊索質(zhì)量安全。正是由于吊索在懸索橋整體結(jié)構(gòu)中所處的關(guān)鍵位置，在諸多檢測(cè)項(xiàng)目中，懸索橋吊索的靜載性能測(cè)試尤為重要，需各方給予足夠的重視。

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技術(shù)要求

在靜載性能方面，無(wú)論是平行鋼絲吊索還是鋼絲繩吊索，經(jīng)靜載性能試驗(yàn)后，靜載破斷荷載均不應(yīng)小于吊索公稱破斷荷載的95%，且在靜載試驗(yàn)后錨具等附屬構(gòu)件不應(yīng)有損傷，錨具旋合應(yīng)正常。

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此外，對(duì)于騎跨式吊索還宜進(jìn)行彎曲靜載試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)后彎曲靜載破斷荷載不應(yīng)小于索體公稱破斷荷載的規(guī)定比例范圍。

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在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 449-2021《公路懸索橋吊索》中，按照索體分類增加了剛性吊桿類別，且要求剛性吊桿應(yīng)能承受0.85倍桿體屈服強(qiáng)度的拉力。在對(duì)其進(jìn)行靜載性能試驗(yàn)卸載后，其殘余變形率也應(yīng)滿足相應(yīng)要求，且各部分仍應(yīng)能夠保持轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

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試驗(yàn)方法

平行鋼絲和鋼絲繩吊索進(jìn)行軸向靜載性能試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)所用吊索長(zhǎng)度不小于3m。具體試驗(yàn)加載由10%破斷載荷開(kāi)始逐級(jí)加載至50%破斷載荷，每級(jí)10%破斷載荷，加載速度應(yīng)為100MPa/min，每級(jí)持荷時(shí)間2min，并及時(shí)測(cè)量每級(jí)吊索長(zhǎng)度的變化。當(dāng)荷載達(dá)到50%破斷載荷，持荷10min后以每級(jí)5%破斷載荷繼續(xù)逐級(jí)進(jìn)行加載，加載速度仍保持為100MPa/min，每級(jí)持荷時(shí)間2min，并測(cè)量每級(jí)索長(zhǎng)變化。

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當(dāng)加載至95%破斷載荷，持荷規(guī)定時(shí)間后停止加載，試驗(yàn)即結(jié)束，隨后對(duì)被測(cè)索體進(jìn)行解剖，以查驗(yàn)鋼絲的斷絲率是否符合要求。

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需要注意的是，在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)及時(shí)觀測(cè)試件狀況，如果過(guò)程中發(fā)生異?，F(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確記錄異常所在位置及其他相關(guān)情況。

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對(duì)于宜進(jìn)行彎曲靜載試驗(yàn)的鋼絲繩吊索，試驗(yàn)時(shí)吊索長(zhǎng)度應(yīng)滿足相關(guān)試驗(yàn)要求，且為了更準(zhǔn)確測(cè)得吊索的實(shí)際受力情況，張拉盤與索夾槽應(yīng)保持直徑一致。

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其他事項(xiàng)

吊索靜載性能測(cè)試是對(duì)吊索質(zhì)量控制的重要一環(huán)，但也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)吊索其他項(xiàng)目的質(zhì)量檢測(cè)。同時(shí)，在后期橋梁運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，也應(yīng)注意對(duì)懸吊系統(tǒng)的檢查與養(yǎng)護(hù)，特別是對(duì)于索夾錐體鑄塊內(nèi)、十字撐與吊索連接部位等容易引起腐蝕的部位應(yīng)仔細(xì)檢查。對(duì)于存在腐蝕情況的吊索，應(yīng)對(duì)已腐蝕鋼絲數(shù)量進(jìn)行清查，判斷其腐蝕程度，當(dāng)有必要時(shí)應(yīng)對(duì)吊索進(jìn)行更換。

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如果遇到臺(tái)風(fēng)、地震、超重車輛通行以及受到嚴(yán)重撞擊等情況，也應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行特殊檢查，并根據(jù)檢查結(jié)果做出合適的養(yǎng)護(hù)安排，以保持橋梁結(jié)構(gòu)整體的安全。