江阴大桥每根钢缆要承受多少吨的拉力

江阴大桥使用寿命是50~100年。设计时会采用较高的安全系数，实际可使用年限会长一些，大约30%.2009年，江阴大桥由于短吊索轴套磨损异响的问题，已经对52根短吊索（钢丝绳）进行了更换，并形成了成熟安全的单吊点施工工艺。但是由于长吊索（平行钢丝）的特殊性，采用同样的更换技术，在松弛同样索力的情况下，必然会导致更大的应力场变化，损伤主缆和主梁，从而影响结构安全。大桥自1999年建成通车，距今已19年，而吊索设计寿命为25年，为了进行技术储备和可能出现的应急维修，有针对性地分析研究长吊索更换技术具有非常重要的意义，可以为大桥运营后期的长吊索批量更换提供依据。

(2003-09-15 09:05:16)

1975年,我国开始涉足斜拉桥领域,在不足30年的时间里,我国一跃成为世界上拥有斜拉桥最多的国家。在世界著名斜拉桥中,我国占据了重要位置---

随着科技的迅猛发展,综合国力的不断增强,建设规模

的不断扩大,我国的桥梁建设进入了跨越式发展时期。尤其在公路斜拉桥建设中,尽管起步比发达国家晚了20年,但经过近30年的艰苦努力,我国一跃成为世界上拥有斜拉桥最多的国家,而且跻身于斜拉大桥建设的国际先进行列。

据最新资料显示,在已经建成的世界10大著名斜拉桥中,我国就

有6座榜上有名。其中,2001年建成的南京长江二桥,以主跨628米成为世界第三跨度的斜拉桥,2000年和2001年建成的武汉白沙洲长江大桥以主跨618米、青州闽江桥以主跨605米、上海杨浦大桥以主跨602米,分别居世界第四、五、六跨度斜拉桥,上海徐浦大桥、汕头喾石大桥分别名列第八和第十位。在跨度600米以上的斜拉桥中,世界仅有6座,而我国就占去了4座。

桥梁建设因何采用斜拉桥？

在桥梁建设中,为了攻破桥梁建设大跨径这个最大的技术难题,

桥梁界进行了前仆后继的科技攻关。目前一致公认,惟有采用斜拉桥和悬索桥两种桥型,才能解决跨径超过200米以上的技术难题。而跨度越大,技术要求越高,建造难度越大,因此,在200米到1000米的大跨度桥梁建设中,斜拉桥脱颖而出,占据着明显的比较优势。

斜拉桥,一般由索塔、主梁、斜拉索组成。选择不同的结构外形

和材料,可以组合成多姿多彩的桥型。目前,从国外和我国已经建成的斜拉桥中,索塔型式大体有A型、倒Y型、H型、独柱等,材料选择有钢结构和混凝土两种,主梁有混凝土梁、钢箱梁、钢混结合梁等。斜拉索有单索面、平行双索面、斜索面等。拉索材料有热挤PE防护平行钢丝索、PE外套防护钢绞线索等。

作为一种拉索桥梁体系,斜拉桥比梁式桥梁有更大的跨越能力,

由于不需要悬索桥那样巨大锚碇,因此,它是桥梁建设中,最有效利用力学性能,解决大跨度难题的最主要的首选桥型。

我国能否成为斜拉桥“霸主”？

1965年,瑞典建成了世界上第一座斜拉桥斯特伦松德桥,主跨为

182．6米,这在当时成为世界最大跨度的桥梁。而我国第一座斜拉桥是1975年建成的四川云阳斜拉桥,主跨只有76米。此后,在不足30年的时间里,我国就在斜拉桥领域创造了从无到有,从小到大,从落后到先进的奇迹。目前,在斜拉桥的设计、施工技术、施工控制、斜拉索的防风、雨振等方面的技术,我国正一步步地逼近和追赶着世界先进水平。

自上个世纪八十年代末开始,无论是建桥数量、建设速度,还是

建桥技术、建桥质量,我国斜拉桥建设都得到了跨越式发展。据统计,迄今,我国已经建成了各种类型的斜拉桥100余座,其中,跨径超过200米的有52座,主跨大于400米的有20座,成为世界上拥有斜拉桥最多的国家。而这些斜拉桥绝大部分是近十年建造的。

我国在斜拉桥的建造中,十分注重吸收发达国家的先进经验,在

引进中消化,在消化中创新,在创新中跨越。在此基础上,开创性地形成了具有自己本民族的风格,在诸多技术项点上获得了一系列重大突破。据专家介绍：“近几年来,我国斜拉桥的建造令世界瞩目,无论是设计、制造,还是架设、施工等都达到了国际先进水平,部分成果居国际领先水平。”

2001年,我国建成的世界第三跨度斜拉桥南京长江二桥钢箱梁斜

拉桥,桥索塔采用倒Y型,塔高195．4米,通航净高24米,拉索为平行钢丝索。同年建成的名列世界第五跨度的福建青州闽江结合梁斜拉桥,主梁采用钢箱梁,两端采用混凝土梁,是我国采用钢混结合梁最大的斜拉桥。这两座大桥,经桥梁专家鉴定均居斜拉桥国际领先水平。

2002年10月30日奠基、目前正在投入建设的江苏苏通斜拉大桥,

成为世界第一大跨度斜拉桥,同时是世界连续长度最大的双塔双索面斜拉桥,设计主跨径达1088米,比目前世界上最大跨径的日本多多罗大桥长200米左右,大桥主塔高298米,为世界第一高桥塔,比国内现有最高桥塔高出近百米。大桥基础埋置深度达80米,通航净空高度62米,5万吨集装箱货轮可从桥下通过。大桥可抵御最大风速为每秒47米的大风,相当于12级台风的2倍。大桥建设总投资62．7亿元,建设工期6年,计划2008年底建成。

在斜拉桥建设中,我国已把目光瞄准了世界最前沿。正在筹建规

划的几座世纪大桥、跨海大桥以及越江和跨海工程等,设计者们大都把目光选择在了斜拉桥上。跨度上开始向1000米以上发起冲刺,斜拉桥向新型结构、大跨度、轻质、灵敏和美观等国际化方向发展。我们有理由相信,21世纪中国的斜拉桥,必将在斜拉桥国际舞台上占有举足轻重的地位。

13.2毫米应该是实测直径，考虑钢丝绳使用以后磨损造成直径减小，钢丝绳的直径需要与卷筒配套，还需要考虑钢丝绳的破断拉力，可以安装公称直径14毫米的钢丝绳，这种钢丝绳实测直径在14.5毫米左右。

目前，疲劳寿命最长的是锰系磷化耐磨涂层钢丝绳，钢丝表面有15-40克/平米的锰系磷化膜，使用寿命更长、单位使用成本更低，锰系磷化耐磨涂层钢丝绳是光面钢丝绳的升级换代产品。

中国年产钢绳180万吨居世界第一，磷化涂层钢丝绳是世界钢丝绳领域革命性创新技术，使用寿命（疲劳寿命）超大幅度跃升，光面钢丝绳被彻底淘汰，全面进入磷化涂层钢丝绳时代：

1.磷化涂层钢丝绳（中国专利），经锰系或锌锰系磷化处理，钢丝表面耐磨、耐锈蚀能力全面跃升，GB/T11376-1997金属的磷酸盐转化膜国家标准中对磷化膜的耐磨、防锈作用有详细介绍，润滑脂渗入磷化膜孔隙起到异常优异的减摩效果，有效抑制钢丝绳内部钢丝表面发生磨损，是光面钢丝绳的升级换代产品，可代替先镀后拔薄锌层镀锌钢丝绳使用，目前磷化绳疲劳寿命是光面绳3倍左右，最好的达到4倍，可通过疲劳试验对比疲劳寿命长短，以后随着对耐磨磷化液的深入研究，还可大幅度提高使用寿命。磷化膜3-60克/米2，钢丝磷化后不进行拉拔加工，直接捻制钢丝绳。

注意：不能将拉拔用锌系磷化与制绳钢丝用锰系或锌锰系磷化混淆。该项技术适用于多种钢丝绳生产，如电梯钢丝绳、重要用途钢丝绳、矿山钢丝绳、阻旋转钢丝绳、采油开采用钢丝绳、打桩机用钢丝绳等，使用寿命更长，使用成本更低，稳定性更佳。。

2.镀锌钢丝绳，包括热镀锌和电镀锌两种，直升式热镀锌钢丝锌层较厚，锌层越厚则防腐蚀能力越强使用时间越长，电镀锌较薄。由于磷化涂层具有一定的防腐蚀性能，锰系磷化涂层钢丝绳可以代替部分品种的薄锌层镀锌钢丝绳使用，如大气环境但空气潮湿的高温环境，而热镀锌-磷化双涂层钢丝绳的耐腐蚀能力进一步提高。

3.不锈钢丝绳，使用不锈钢丝捻制的钢丝绳，如304或316不锈钢，耐蚀性能高于热镀锌碳素钢丝绳，价格相对昂贵，对不锈钢丝进行锰系磷化涂层处理（不锈钢丝磷化需要特殊磷化配方），同样可以大幅度延长使用寿命。

4.涂塑钢丝绳，在钢丝绳基础上，在钢绳或股绳外层涂敷聚乙烯、聚丙烯。

5.光面钢丝绳，英国1834年开始生产，国内1939年天津第一钢丝绳厂开始生产（2005年破产），随着磷化涂层钢丝绳大批量进入市场，将被磷化涂层钢丝绳全面淘汰。

6.海洋工程系泊用钢丝绳，相关标准正在制定审批过程中

7.缆索钢丝绳

大气环境优选锰系磷化涂层钢丝绳，腐蚀环境优选热镀锌——磷化双涂层钢丝绳，海水环境中优选海工钢丝绳，使用寿命更长，使用成本更低。

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中国的基础设施能力是世界上最好的之一。无论是铁路建设还是公路桥梁建设，我们中国制造从未让人失望。因此，许多外国施工队会虚心向我们学习。甚至一些国家过去也要求我们帮助修复桥梁和道路。事实上，钢丝绳在施工队伍的专业术语中被称为钢绞线，这是悬索桥最突出的特点。钢绞线起着非常强大的作用，它有能力承受桥梁本身的重量和过往车辆的重量。钢绞线将用于许多桥梁的建设。

首先，钢丝必须是桥梁专用钢丝。合格的钢丝经过表面热处理和拉拔后才能进行下一步操作。合格的钢丝还必须涂上一层“油漆”，可以是镀锌或合金材料。它的作用是使钢丝的韧性越来越强。钢丝绳基本加工完成后，就可以进入生产过程。钢丝需要经历三个最重要的过程:拉丝、绞线和合绳。小钢丝合成钢丝，小钢丝合成大钢丝。最后，将钢丝放入碟式分离机进行合绳。最终成品是钢绞线。

最终投入使用的钢绞线具有很强的抗拉能力，能够完全承受数千吨桥梁的重量。通常，承载所有钢丝绳的桥梁也被称为预应力桥梁。这座桥具有很强的抗压能力和足够的韧性，因此它可以抵御地震和台风等自然灾害。所有这一切的关键是起支撑作用的“钢丝”。

桥上的“钢丝”能够承受载荷的原因是因为它有一套非常完整的生产程序。最终产品也称为钢绞线。几十根钢绞线一起承受着这座桥的重量。

桥的种类也是非常多，例如：钢架桥、悬索桥、斜拉桥、拱桥等。但是大家会不会有个疑问，就是在跨海、跨江的斜拉桥或悬索桥上的钢丝绳，为什么不会断呢？

1、选材

钢丝绳在很多方面与我们的生命都是相连着的，所以在选材方面，合格的钢丝材料才能进入工厂生产，经过表面热处理、拉拔等工序。目的是为了提高钢丝的最大作用，还会将一条条钢丝涂上合金材料，或者在表面镀锌等。

2、生产

分为三个基本工序：拉丝、捻股、合绳，这样才能做成一根完整的钢丝绳，小股合大股，大股再合成一条更粗的钢丝，这是必不可少的步骤。每条钢丝都要大小直接一样，最后将这些钢丝通过分盘器、压线瓦、变形器等设备完成合绳。

1、因为钢丝绳的使用的环境不同，所以在合绳的时候，都会在表面涂上一层润滑油脂，是为了加强钢丝绳的使用寿命。这也是为什么我们看到的钢丝绳表面都是黑黑的，摸上去黏糊糊的。

2、钢丝绳的材料进购的时候需要检测，出货的时候同样也要检测，就是确定钢丝绳能够承受多大的压力，断裂点是多少，只有到了标准，才能被允许在市面上售卖。

现在大家明白了，我们的跨海大桥上使用的钢丝绳，不会断就是这个原因，因为它完全能够承受桥梁重量以及自然力量的破坏。

我们平时在经过跨海大桥时，会发现它们由很多钢丝绳吊着，那么大的大桥，对比之下，那么细的钢丝绳吊着，显得挺单薄的，让人怀疑，再经过那么长的时间后，会不会断呢？有人说：既然修建大桥的项目人员敢用，牢固程度肯定是不用担心的，美国的金门大桥1937年就已经建成了，到现在80多年不还是照样在使用。那为什么不会断呢？

拉跨海大桥的“钢丝绳”是人工制作出来的，桥梁那么重，之所以不会断是因为钢丝绳有严格的生产过程。

1.跨海大桥使用的钢丝绳的生产原理与麻绳的生产原理相同。首先将钢丝绳分别拧成小股，然后将这些细钢丝绳拧成大股，形成粗钢丝绳。为了制作合格的钢丝绳，我们必须首先选择材料。选用合格的钢丝材料，经表面热处理、拉拔等工序后，可进入工厂生产合格的钢丝材料。最后，在合金材料或镀锌表面上涂上钢丝。

2.因为在这个过程中，公司的分子结构被破坏了，所以有必要再次恢复钢丝内部的结构，这样就不容易断裂，也可以增加其强度，也就是我们所说的抗拉强度。事实上，这种强度是通过拉丝而不是处理出来的，这也是钢丝绳工艺和机械加工工艺之间最大的区别。强度越高，拉伸力越强，但韧性越差。因此，在制作钢丝绳时，我们应该选择合适的强度。我们不能盲目地要求高强度。这样，高强拉丝的耐磨性和灵活性将更好。

3.钢丝生产需要对原材料进行检验，合格的原材料可以投入生产。只有经过表面处理、热处理和其他工艺，才能制造出合格的钢丝。这些钢丝通过性能测试后，需要通过分线网络盘压力网络和其他设备，将钢丝一个接一个地拧成股绳，这只是最终结果的一部分。这些已经形成的股票绳索需要再次通过设备并相互缠绕，以便它们能够成为满足我们日常需求的高强度钢丝绳。

4.钢丝绳的生产原理实际上与麻绳的生产原理相同。首先将单独的钢丝拧成小钢丝，然后将钢丝拧成大股，然后再次选择材料。为了提高其强度和耐腐蚀性，将满足标准钢丝绳磷化、涂油、涂层等过程。此外，还将有专人定期检查和维护安全安装在桥上的钢丝绳，以确保钢丝绳的使用寿命。

中国的基建能力在世界上都是名列前茅的，不管是铁路建设还是公路、桥梁方面的建设，我们中国制造从来就没有让人们失望过，为此很多国外的施工队都会向我们虚心学习，甚至有的国家还请我们过去帮忙修桥修路，例如英国、印尼、沙特、巴基斯坦等等，这也从侧面证明了我们中国制造的实力。就拿桥梁建设来说，中国这些年陆续开通了港珠澳大桥等著名的跨海大桥，当我们行驶在大桥上时，内心除了充满骄傲外，会不会疑惑大桥是如何建成的呢？尤其是连接大桥的钢丝绳，为什么钢丝绳那么细，却能撑得住成千上万吨的重量呢？

其实钢丝绳在施工队的专业术语中被称为钢绞线，这是悬索桥最显著的特征，钢绞线的作用非常强大，它起到了承受桥梁本身重量以及过往车辆重量的能力，很多大桥在建设时都会用到钢绞线，至于它为什么能承受住成千上万吨的重量，那就还要从它的制造过程来说起了。钢绞线其实是由无数个小钢丝合绳而成的，俗话说得好“一根筷子一折就断、十根筷子费劲吃奶的力也折不断”，大桥的钢绞线也是这个道理，无数个钢丝绑定在一起形成了强大的力量，那么这些钢丝绳又该如何选材呢？

首先钢丝必须是桥梁专用钢丝，合格的钢丝经过表面的热处理和拉拔之后才能进行下一步的操作，合格的钢丝还必须在表面涂上一层“油漆”它可能是镀锌或者是合金材料，作用就是让钢丝绳的韧性更强更坚固。当钢丝绳基本处理完毕之后，就可以进入到生产过程，钢丝需要经过拉丝、捻股、合绳这三道最重要的工序，小钢丝合成一股钢丝，小股钢丝再合成大股钢丝，最后再把它们放到分盘器中进行合绳，最终出来的成品就是钢绞线了。另外刚生产出来的钢绞线必须涂抹润滑油脂，这层油脂可以起到保护钢绞线的作用，并使其在恶劣的环境下长期使用，所以我们看到的大部分钢绞线看起来黑乎乎摸上去黏黏的。

最后投入到使用中的钢绞线抗拉能力非常强，完全能够承担得起大桥上千吨的重量，一般使用全钢丝绳承重的大桥也被称为预应力大桥，这种大桥具备很强的抗压能力，以及足够的韧性，所以使得这种大桥更能抵御地震台风等自然灾害，这一切的关键就是起到承重作用的“钢丝”。

最后校长总结一下，大桥上的“钢丝”之所以能够承重，那是因为它有一套非常完整的生产工序，最后的成品也被称为钢绞线，几十条钢绞线一起共同承担起大桥的重量。

跨海大桥使用的钢丝绳，为什么不会断裂？

跨海大桥使用的钢丝绳常年承受巨力，还被风吹雨淋，为什么不会断裂？他到底是怎么制造出来的？

首先我们来看一下钢丝绳的制作过程。一条完美的钢丝绳要经过钢丝成型和扭绳两部生产。钢丝的原料一般采用优质高碳钢，这些原料在进入生产线后，经过热处理、拉拔等生产工序后，为了提高钢丝性能，工人还会在钢丝表面涂上一层合金涂料，比如锌铝合金等。另外，在这个阶段，质检人员还会对钢丝的强度、韧性等各方面进行性能检测，检测合格的钢丝才可以进入钢丝绳的生产阶段。它的原理和拧麻绳相同，主要有拉丝、粘谷、集合绳三个工序，先将这些钢丝拉成统一的粗细，然后一一排列，通过分线盘、变形器等机器将钢丝拧成小古钢索，随后就进入了合绳阶段。

通常来说，一根钢丝绳由六股或以上的细钢索拧成，这些钢索经过变形器后会变成螺旋形，然后绞绳机会把这些钢索沿着绳心绞成一大股，通过压线瓦炸制后就形成了免致紧密的股绳。在合成的过程中，还会在绳索上涂一层防锈润滑油脂，以增加钢丝绳的使用寿命。钢丝绳生产出来后，还需要进行磷化处理，将钢丝绳浸泡在一定浓度的碳酸银溶液中，它的表面会形成一层防腐蚀的薄膜，经过这种处理的钢丝绳抗氧化能力、耐腐蚀性和强度都得到了提升。

在制作完成之后，钢丝绳还要经过力学性能、抗拉强度和抗疲劳性能，这是目前最常见的办法就是整绳破断拉力试验，用拉力机拉住绳索两端，在绳索断裂时确定他的破断拉力的大小，只有强度符合标准，才可以投入桥梁建设中。在桥梁设计时，每根钢丝绳的最大破断拉力及其能承受的最大重量都经过了精密的计算，因此，只要桥梁重量不超过钢丝绳己定的最大承重，它就不会断裂。

例如美国的金门大桥，1937年就建成了，至今已80多年了还在使用。当然，大桥上的这些钢丝绳的使用也是有讲究的，像钢丝绳竖着的这种叫悬索桥，斜着的叫斜拉桥，那两种桥又有什么差别呢？因为钢索方向不一样，桥梁受力结构有所不同。悬索桥以悬索主缆为主要承重构件，通过竖向钢索将桥面重量传到竹篮上，在由竹兰通过竹塔上的钢丝绳传到铆钉和主塔上，而斜拉桥已斜拉主缆为主要承重构件独揽，直接承受桥面荷载，再传到索塔上。

其次，两者的应用范围也不同。悬索桥的稳定更好，适合大风和地震区的需要，还可以建在比较湍急的水流上。南京长江第四大桥是中国首座三跨吊悬索大桥，在同大桥中居世界第三，被誉为中国的金门大桥儿。斜拉桥作为一种拉索体系，比悬索桥的跨越能力更好，跨径可达300到一千米，是大跨度桥梁的主要桥型。就像我国的苏通长江公路大桥，它也是世界跨径第一的斜拉桥。