1、越南城市桥 Nhat Tan 桥斜拉索技术摘要：多塔连跨斜拉桥近年来成为许多城市桥梁的方案首选。本文通过介绍越南 Nhat Tan 大桥斜拉索的概况技术要求和抗疲劳性能试验情况，给国内同类城市桥梁提供借鉴。 关键词: 桥斜拉索城市桥越南 中图分类号：U448.27 文献标识码：A 项目简介 越南 Nhat Tan 大桥全长 8.5 公里，该工程于 2009 年 10 月开始建设，预计于 2014 年建成通车。该斜拉桥采用了 5 塔斜拉桥。全桥长度1500 米，其跨度分布为：150 米+4x300 米+150 米。全桥为双向 10 车道，总体宽度 35.6 米。 该桥的桥面为预制混凝土桥面，梁为
2、六跨连续叠合双 I 型梁，斜拉索锚固在主梁的外边缘。在预制梁的边缘设置了风觜提高粱的整体稳定性。斜拉索采用平行钢丝拉索，索面为双索面扇形分布。预应力混凝土塔采用了 A 型构造以保证其桥梁垂直于桥向的刚度，斜拉索的钢锚箱集中在塔的顶部。 越南 Nhat Tan 桥斜拉索体系介绍 越南 Nhat Tan 选择了平行钢丝拉索体系，该平行钢丝拉索采用经过轻度扭绞然后热挤双层高密度聚乙烯的平行钢丝拉索，两端安装锚具形成锚头。 平行钢丝拉索具有以下优点：1）结构紧凑；在同等索力下，钢绞线的拉索的直径比平行钢丝拉索直径大 30%，对于大跨径斜拉桥，会增加作用在斜拉索的风荷载；2）质量稳定：平行钢丝拉索在工厂
3、完成制作，并经过了超张拉检验，质量稳定可靠，钢绞线成品拉索的质量由现场作业决定，离散度较大，没有经过超张拉检验。3）防腐可靠：平行钢丝斜拉索防腐密封在工厂室内内进行，没有雨水进入索体，耐久性可以保证，钢绞线拉索防腐套管在现场露天焊接组装，索体内会滞留施工和运输期间残存在零件上的水份，耐久性不能保证。4）结构受力均匀：平行钢丝索整根斜拉索张拉至设计吨位，实现整体锚固，整体调索，钢丝受力均匀。 三、 越南 Nhat Tan 桥热镀锌钢丝介绍 越南 Nhat Tan 大桥斜拉索结构受力复杂，因此钢丝的综合性能要求较高，本项目采用了优质的等温盐浴淬火后的高碳钢盘条，其索氏体含量达到 90%以上，同时结
4、合先进的多次拉拔工艺和合理的热镀锌技术，制造出了性能优异、抗扭转性能好、抗疲劳性能极好、强度达到 1770MPa以上的高强度高性能镀锌钢丝。 高强度镀锌钢丝是将将高碳钢冶炼成毛坯，然后热轧形成盘条，并通过冷拉拉拔成高强度光面钢丝，然后将光面钢丝浸入锌锅进行热浸镀锌，形成镀锌钢丝。热浸镀锌形成防腐蚀性能良好的锌层，可以大大延长钢丝的使用寿命。 热浸镀锌的温度一般在 450 度左右，相当于将高强度钢丝进行回火，光面钢丝的强度经过热镀后将有 10%左右的下降。随着形变量的增加，金属内部晶粒不断产生滑移，晶格产生位错歪扭，金属形成“冷加工硬化”现象，因而使钢丝的抗拉强度升高，拉拔后的钢丝比热轧态盘条抗
5、拉强度可增加 50左右。这主要是因为 450的热镀锌温度 接近再结晶温度，引起钢丝内部金相组织的改变。钢丝在拉拔加工时形成的纤维状组织，使抗拉强度明显提高，但在热镀锌时由于热作用原子重新排列组成新晶粒，纤维状组织消失，片状渗碳体会变成球状渗碳体，使钢丝的强度下降。 影响热镀锌钢丝强度的因素有：1）盘条的原始强度； 2）压缩率获得较获得的强度；3）热镀锌过程中的强度损失程度。在以上三个因素中，盘条直径压缩虽能获得较高的抗拉强度，但过大的压缩率却会造成钢丝韧塑性指标的降低。因此，选择合适的原材料、钢丝拉拔工艺、热镀锌工艺保证热镀锌钢丝成品具有较高的拉伸强度和韧塑性强度是桥梁缆索用镀锌钢丝制作的关键
6、。钢丝的抗扭转试验高强度镀锌钢丝的一个关键指标。 钢丝的抗扭转试验要求将试件两端夹固，钳口间距为 100d，试件的一端可沿试件轴线方向移动，另一端以小于每分钟 60 转的速度转动，直至试件扭断。性能优异、组织均匀的高强度钢丝试验中完全由于扭转剪切而发生破坏，破坏后的端面是平齐的端面，且断裂口能看出明显的同心圆纹路，抗扭转次数也较高。如果盘条热处理不到位，金相组织不良，钢丝拉拔变形不均匀，钢丝表面及内部有微观缺陷，都会导致钢丝在扭转式发生分层开裂，扭转次数下降。 四、越南 Nhat Tan 大桥斜拉索寿命介绍 越南 Nhat Tan 大桥交通荷载比较复杂，使用寿命要求高。其斜拉索要求构件在应力上
7、限为 0.4b、应力范围为 245MPa 的荷载循环下，经过200 万次的疲劳循环，然后经过 95%的公称破断荷载的拉伸荷载后基本不破坏，要求断丝率在 2%之内， 斜拉索的疲劳寿命是影响斜拉索耐久性的主要因素。本项目选取代表性的大、中、小三种规格等比例制作了疲劳试验用拉索模型来研究斜拉索的抗疲劳性能，试验索模型与实桥斜拉索采用一样的材料和工艺。试验索长度为 5.5 米，试验加载的频率为 1.15HZ 到 1.25HZ 之间，试验过程中采用声发射传感器监控在疲劳试验中实时动态的监控疲劳循环以及随后的静载试验中钢丝的断裂情况，在静载试验中记录其荷载与应变曲线，在静载试验后测量其非弹性伸长率， 。经过疲劳及静载后，静载试验后的非弹性伸长率达到 2.4%，拉索的断丝率在 1%以下，结果表明该桥斜拉索不仅具有较高的抗拉强度，也有优良的韧性。 五、结论 越南 Nhat Tan 选取了平行钢丝拉索结构，同时采用优质的、抗扭转性能高的高强度镀锌钢丝，并就斜拉索成品进行了应力范围较大的抗疲劳性能试验研究，为桥梁工程的安全提供了保证。
