马鞍山长江公铁大桥2100MPa高强度钢绞线斜拉索及锚具研制

张强1,李冰2,郝玉柱3,周琦4 (1.中铁大桥勘测设计院集团有限公司;2.宁安铁路公司(合肥枢纽指挥部);3.威胜利工程有限公司;4.河间市宝泽龙金属材料有限公司)

摘要:巢马铁路马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥为(58+168+392+168+58)m双塔三索面钢桁梁斜拉桥,斜拉索设计采用抗拉强度2100MPa、抗疲劳应力幅280MPa的ϕ15.2mm低松弛PE镀锌钢绞线拉索。为保证高强度钢绞线斜拉索的力学及锚固性能,根据其技术指标要求,在1860 MPa钢绞线基础上,研制2100MPa钢绞线及配套锚具。通过提高钢绞线原材料盘条中C、Si、Mn元素含量及改进钢丝拉拔工艺,选择直径14.0mm的PQS92Si-HT盘条为2100MPa钢绞线原材料。为提高钢绞线的锚固性能,夹片选择20CrMnTi钢,夹片长度52mm、牙高0.45mm、锥角6°10'、表面粗糙度Ra3.2以上且表面硬度不低于56HRC。根据2100MPa钢绞线锚具的载荷变化和现行锚具锚板的材料性能,锚板选择40Cr钢,并进行调质处理。对研制的2100MPa钢绞线及配套锚具进行单孔锚及斜拉索锚具组件疲劳试验及疲劳后静载试验。结果表明:研制的2100MPa钢绞线及其锚具组件均满足规范要求,可应用于马鞍山长江公铁大桥副汊航道桥。

关键词:公路铁路两用桥;斜拉桥;斜拉索;钢绞线;锚具;夹片;疲劳试验;静载试验