1 概述
大跨度橋梁的纜索系統(tǒng)是現(xiàn)代懸索橋、斜拉橋和拱吊橋的主要承重傳力結(jié)構(gòu)，這些纜索結(jié)構(gòu)的主要材料就是鋼絲或鋼絲制品。鋼絲是以盤條（線材）為原料通過拉絲及輔助工序加工生產(chǎn)的一種金屬產(chǎn)品，鋼絲制品包括鋼絲、鋼絲繩、鋼絞線和其它鋼絲制品，鋼絲及其制品是關(guān)系到國家建設(shè)和居民生活的重要工業(yè)產(chǎn)品。鋼絲、鋼絞線、鋼絲繩的質(zhì)量、品種和數(shù)量，以及國產(chǎn)化程度，反映著國家的鋼絲制品工業(yè)技術(shù)工藝水平。大跨度橋梁纜索結(jié)構(gòu)，既長期承受橋梁負荷的動載和靜載，又長期暴露在風雨、潮濕和污染空氣的環(huán)境中，纜索結(jié)構(gòu)容易遭受應(yīng)力和腐蝕破壞。當綜合性能優(yōu)異的高強度的鋼絲引入橋梁建設(shè)后，加速了橋梁結(jié)構(gòu)得到改進和提高，以及橋梁跨度和建設(shè)速度提高的步伐。
2 纜索結(jié)構(gòu)對高強度鋼絲的技術(shù)要求
20年前，我國才開始建設(shè)大跨度現(xiàn)代斜拉橋和懸索橋，開始這些橋梁主體結(jié)構(gòu)的主纜、吊索和斜拉索用的鋼絲都是依靠進口，一直存在質(zhì)量、價格和供貨周期問題。90年代，楊浦大橋建設(shè)過程中國內(nèi)開始試制斜拉橋斜拉索鋼絲(但未實橋應(yīng)用)，虎門大橋建設(shè)時國內(nèi)開始試制和制造懸索橋主纜鋼絲。虎門大橋和江陰大橋是同時采用進口鋼絲和國產(chǎn)鋼絲制作主纜，國產(chǎn)高強度鋼絲邊試邊改快速進步，在主纜制造和架設(shè)過程中，普遍認為國產(chǎn)鋼絲在這兩個項目的使用性能明顯優(yōu)于進口鋼絲，較快實現(xiàn)了纜索鋼絲國產(chǎn)化。十余年后，以西侯門大橋一條主纜和蘇通大橋斜拉索為標志，國產(chǎn)盤條和纜索鋼絲在強度和性能方面都達到或接近國際先進水平。橋梁建設(shè)推動了國產(chǎn)盤條和鋼絲技術(shù)的進步，橋梁建設(shè)推動了國產(chǎn)盤條和鋼絲技術(shù)的進步，纜索用盤條和鋼絲國產(chǎn)化促進了國內(nèi)橋梁建設(shè)的快速發(fā)展。
2.1 提高盤條質(zhì)量，改進工藝，提高鋼絲綜合性能
鋼絲加工主要借助拉絲磨具在外力作用下，利用金屬的可塑性使金屬變形，獲得需要的形狀、尺寸規(guī)格和機械力學性能。由于結(jié)構(gòu)的重要性和特殊性，橋梁纜索一般要求鋼絲具備高強度、耐腐蝕、塑性和韌性好等特點。由此對盤條和加工工藝提出了較高的技術(shù)要求，國內(nèi)制造纜索鋼絲及鋼絲制品，開始是進口盤條加工鋼絲。2000年以后開始研制國產(chǎn)盤條，國產(chǎn)盤條采用微合金技術(shù)、純凈鋼冶煉技術(shù)和特殊控軋控冷技術(shù)等技術(shù)工藝，使盤條的純凈度、力學性能、金相組織等實物質(zhì)量水平達到(或接近)進口優(yōu)質(zhì)盤條水平。
在鋼絲和盤條技術(shù)工藝方面的需要進行的研究工作有：提高盤條的高強度水平和綜合性能，通過微觀組織設(shè)計與控制改善冷拔性能及韌性；研發(fā)盤條和鋼絲加工工藝新技術(shù)和改進已有技術(shù)，以便經(jīng)濟、清潔和安全地生產(chǎn)高使用性能的盤條和鋼絲；改進環(huán)保和能源消耗、延長盤條和鋼絲產(chǎn)品使用壽命長；提高鋼絲綜合性能，降低適用鋼絲成本。
2.2 鋼絲性能要突出不同索股結(jié)構(gòu)使用特點
由于主纜和斜拉索結(jié)構(gòu)和應(yīng)用受力的區(qū)別，鋼絲使用性能方面也有一定差別。斜拉索鋼絲制造工藝流程是直接應(yīng)用了國際上傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力熱鍍鋅圓鋼絲和鋼絞線的工藝流程，基本上是比較傳統(tǒng)和成熟的工藝：索氏體化盤條（或盤條→索氏體化處理）→表面準備→拉絲→熱鍍鋅→穩(wěn)定化處理→檢驗→入庫。主纜鋼絲開始是借用斜拉索鋼絲加工工藝，兩類鋼絲加工流程可在同一生產(chǎn)線完成，最大差別就是有無穩(wěn)定化處理工序。國內(nèi)主纜鋼絲為了適應(yīng)主纜制索工藝的要求，特別是直線度和鍍后直徑、表面外觀的要求，在此鋼絲生產(chǎn)流程基礎(chǔ)上改進利用穩(wěn)定化處理工序，形成了國產(chǎn)主纜鋼絲專門的工序。
斜拉索和主纜鋼絲實際應(yīng)用中就存在一定區(qū)別，在使用標準上，主纜鋼絲不太強調(diào)低松弛性能（只要求Ⅰ級松弛），而斜拉索鋼絲強調(diào)低松弛性能（要求Ⅱ級松弛）。斜拉索鋼絲還需要強調(diào)鐓頭性能，但這一技術(shù)在實踐未被執(zhí)行?，F(xiàn)在由于換索和維護困難，設(shè)計對斜拉索提出了50年以上安全使用壽命的要求，但目前斜拉索錨固是環(huán)氧填充料，而環(huán)氧材料本身是由一定有效壽命的。一旦環(huán)氧失效，斜拉索就需要錨固鋼絲鐓頭來承受荷載的。這就需要鋼絲鐓頭能獨立承擔錨固功能。
——本文摘自中國金屬制品網(wǎng)
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