[发明专利]一种热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索的制作方法

摘要

本发明涉及一种热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索的制作方法是按照拉索截面钢丝布置规则，以中心标准丝控制拉索长度，以2°～4°的扭合角将锌铝合金镀层钢丝进行集束，钢丝束外缠高强聚酯带，再通过双腔共挤一次成型工艺热挤双层高密度聚乙烯防护层，根据拉索风雨振设计要求，在聚乙烯防护套外层设置抗风雨振压纹，拉索两端锚固后盘卷和存储。最终根据发货要求运输到架设现场，逐根架设。本发明的拉索制作工艺不受施工现场场地限制，气候因素影响小，工厂化生产管理便于控制，能够满足特大跨径海洋环境的桥梁中斜拉索长度长、精度高及耐久性使用要求。

主权项

一种热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索的制作方法，其特征在于：包括如下实施步骤：（1）制作锌铝合金镀层钢丝在钢丝表面设置锌铝合金镀层，锌铝合金镀层分Zn95Al5和Zn90Al10两种，其中铝的质量含量分别为4.2%～7.2%和9.2%～12.2%，镀层重量不小于300g/m2；（2）制作标准长度钢丝拉索以中心丝作为标准丝来控制拉索的整体长度，标准丝的长度是通过基线测长法确定的，具体操作是在钢丝的两端施以一定的张紧力使钢丝平直，并进行应力和温度修正，制作一根标准长度钢丝，在钢丝的头尾做上切割标识，然后以此标准长度钢丝作为基准，通过转移法控制全部拉索的长度；（3）钢丝束扭绞拉索是由若干层钢丝组成的，放丝过程中将标准丝设置于拉索截面中心位置，全部钢丝采用左旋扭绞，扭合角为2°～ 4°，然后整体绕包定型缠包带，缠包带绕向为右旋获得半成品拉索索体；根据中心标准丝长度、考虑扭缩率计算其他层钢丝的放丝长度L/，关系式：L0= L/×cosα+K其中：α——扭合角，取值范围2°～ 4°，K——制作余量，根据具体规格和操作因素选取，单位m，L/——其他层钢丝的放丝长度，单位m，L0——中心标准丝长度，单位m；（4）挤塑在拉索裸索外设置双层聚乙烯防护层，聚乙烯防护层的密度满足0.942～0.978g/cm3,耐环境应力开裂≥5000 F0/h，熔融指数≤0.45 g/10min，具体操作：挤塑前根据拉索外径和两层聚乙烯防护层的厚度要求设定挤塑机模口和挤出速度，模口设置两层出料通道，挤出过程中双层聚乙烯塑料同时覆盖裸索；（5）下料确定拉索的初下料位置点，局部剥套后寻找索体中心处标准丝两端的切割标识点，采用非液体式切割机将索体切断，切割时确保拉索切割端面与拉索轴线的垂直度，然后按照设定长度剥套露出钢丝；（6）灌锚锚具是把拉索索力传递给塔和梁的主要连接结构，锚具采用热镀锌或油漆涂装进行防腐，热镀锌的厚度不小于90μm，油漆涂装的厚度根据钢结构规范和设计要求确定；灌锚采用冷铸镦头锚或热铸锚，具体操作分别为：①冷铸镦头锚a将钢丝端头和锚杯在灌锚台上固定，对锚杯部分的钢丝进行清洗油污、锈蚀，同时清洗锚杯内壁；b穿丝镦头：将两端的钢丝对照锚板孔位均匀分开，采用镦头器对每根钢丝进行镦头，镦头尺寸要求：镦头直径≥1.4D，镦头高度≥1.0D，D为钢丝直径；c锚杯内冷填料的主要成分包括钢球、岩粉、环氧树脂、固化剂、二丁脂、稀释剂，将搅拌均匀的冷填料灌注于锚杯内，灌注同时配合振动泵振动，让冷填料充分填充锚具和钢丝之间的间隙；②热铸锚采用锌铜或者锌铜铝合金进行浇铸，其中锌铜合金的成分为98%±0.2%的锌和2%±0.2%的铜；锌铜铝合金中铝含量为4%～7%，铜含量1%～2%，锌含量91%～95%，灌锚过程如下：a钢丝端头和锚杯在灌锚台上垂直固定，将锚杯部分的锌铝合金镀层钢丝呈同心圆散开，然后清洗钢丝表面的油污和锈蚀，同时清洗锚杯内壁；b锚杯内的钢丝应保持索体中心与锚杯中心一致，并保证钢丝的任何部位不与锚杯接触；c锚杯下口应进行密封，防止注入的合金从下口漏出，灌铸锌铜或者锌铜铝合金前应将锚杯预热；d将合金注入锚杯时，应避免任何振动，浇铸应一次完成，不得中断；（7）张拉/顶压检测根据灌锚填料的不同，冷铸锚拉索在出厂前进行张拉检测，热铸锚拉索进行顶压检测，具体操作如下：冷铸锚拉索，拉索的超张拉力取1.1～1.5倍的设计索力，张拉完成要求锚杯内铸体回缩值不超过6mm，张拉后将张拉力卸载至20%的超张拉力或成桥索力，在此条件下对拉索进行测长检测，长度测量应在恒温、避光条件下进行，拉索基准温度下的无应力长度计算公式如下：LC0——拉索基准温度下的无应力长度，单位为m；LCP——拉索承受张拉力P20的长度，单位为m；P20——20%的超张拉力，单位为N；A ——索体钢丝束的公称截面积，单位为mm2；E ——弹性模量，单位为MPa；α——斜拉索线胀系数，取0.000012/℃；t ——斜拉索长度测量时的稳定均匀温度，单位为℃；t0——斜拉桥设计基准温度，由设计确定，单位为℃；热铸锚拉索顶压力取1.25倍的设计索力，顶压完成要求锚杯内铸体回缩值不超过6mm；（8）盘卷拉索采用脱胎或钢盘形式盘卷，盘卷前对拉索外表面进行包装，然后逐层进行盘卷收线，要求盘卷内径不小于拉索外径的20倍，并且盘卷内径不小于1.6m。