[发明专利]桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法。

背景技术

桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的研制项目是我公司根据市场需求自主研发的新型金属材料，产品适用于桥梁的索缆、锚固拉力构件、提升及固定用拉力构件和土木工程中其它构件。作为目前桥梁缆索的基本原材料“桥梁缆索用钢丝及其制品”就要不断提高耐疲劳性能指标，不断研究提高寿命的方法，以适应桥梁的发展要求。

由于缆索内部钢丝锈蚀问题，既难检查又难处理，因此用户对防化学腐蚀问题也非常重视。

20世纪90年代以来，我国建设了百余座缆索桥梁(如：悬索桥、斜拉桥和拱吊桥)，但是这些桥梁多为双塔承载或多塔承载，对缆索钢丝及其制品的承载力、韧性和塑性、抗弯曲耐疲劳性能要求并不高，桥梁设计使用寿命约60-80年。随着空气污染的日益加重，桥梁缆索系统的耐久性问题开始显现，很多缆索桥梁的缆索腐蚀程度和速度大大超出预期，设计30年更换一次的缆索，往往用了10多年后就因各种腐蚀出现缆索断裂等严重的现象。甚至为了保证桥梁的安全性，提前更换缆索。缆索的更换需要大量的人力物力，造成了巨大的经济损失，因此对桥梁缆索系统的腐蚀进行研究已经迫在眉睫。国家的产业政策和潜力巨大的市场需求，都呼唤一种高强度高韧性高疲劳性能和高耐腐蚀的新型桥梁缆索用预应力筋的出现。

中国境内设计了第一座必须满足鞍座弯曲疲劳试验相关要求的柱式独塔空间双索面混合梁斜拉桥-徐州至明光高速公路安徽段五河淮河特大桥。该桥特点是：柱式独塔结构，桥梁设计使用年限120年。因此，对缆索钢丝及其制品的承载力、韧性和塑性、尤其是鞍座系统抗弯曲耐疲劳性能要求很高。

总之，高速公路桥梁缆索用无粘接高强度低松弛预应力热镀锌钢绞线生产技术亟待研发。

发明内容

针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法，以利于达到提高缆索抗腐蚀性能、提高抗弯曲耐疲劳性能和耐腐蚀性能，延长使用寿命的目的。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法，

(1)、拉丝工艺采用搅拌润滑和旋转冷却模具组合技术，解决拉丝钢丝表面质量及提高半成品钢丝的塑性和扭转指标，同时采用“小角度+长模芯”拉丝模的拔丝工艺、钠基G88润滑剂，严格控制拉拔速度，保证钢丝的各项技术指标在可控范围内。

(2)、热镀锌工艺在采用多组电解碱洗+电解酸洗+EMW电磁感应抹拭组合技术的同时，采用全新的热镀锌(提高锌温并延长浸锌时间)生产工艺。

(3)、在捻制、稳定化工序，产品的松弛性能与镀层表面质量互相制约，因此寻找一个合理的回火温度和张力，取得综合性能的最优化是该工序的难点，我们经过多次试验，最终确定了该工序的工艺参数。

(4)、该低松弛预应力产品可达到1860MPa；最大力伸长率≥5.0％；单丝面缩率≥25％；鞍座弯曲疲劳试验施加800MPa周期载荷，200万次不断裂。

本发明的效果是：该热镀锌预应力钢绞线应用在桥梁建设中，可节省大量的建桥材料，缩短建设时间，保证工程质量稳定性，由于其具有较高的耐腐蚀性能(化学腐蚀和应力腐蚀)和较好的耐疲劳性能，可大大提高缆索使用寿命，经济效益和社会效益显著。

该热镀锌预应力钢绞线由于其特有的防腐性能和较高的耐疲劳性能，预计可提高缆索的使用寿命一倍以上，具有很强的市场竞争力。

在桥梁建设中钢索是桥梁的主要承载结构，而桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线是桥梁建设用缆索的主要材料，该产品应用在桥梁建设中，和同等条件的梁桥比较，可节省钢材用量15％。缩短建设时间，保证工程质量稳定性，由于其具有较高的耐腐蚀性能(化学腐蚀和应力腐蚀)和200万次鞍座弯曲疲劳不断裂的疲劳性能，可提高缆索的使用寿命一倍以上，经济效益和社会效益显著。又由于其外观敷有靓丽色彩，用于城市桥梁建设增加美感。

附图说明

图1是本发明的桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线流程图。

图2是本发明的拉丝模结构示意图；

图3是本发明的压缩率分布曲线图。

具体实施方式

结合附图对本发明的桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法加以说明。

本发明的桥梁缆索用HDPE热镀锌预应力钢绞线的生产方法：

(1)拉丝