新聞中心
跨海大橋上的鋼絲繩那么細，為什么不會(huì )斷裂？它是如何制造出來(lái)的
2023-10-22
你有沒(méi)有發(fā)現跨海大橋使用的鋼絲繩一般都比較細，那細小的鋼絲繩為什么可以穩穩拖住跨海大橋的重量，擁有如此強度的鋼絲繩又是如何生產(chǎn)的呢？
大橋一般建為斜拉橋或懸索橋，但不管是哪種橋都會(huì )用到一個(gè)東西就是鋼絲繩，不僅是跨海大橋，就是中國常見(jiàn)的跨江大橋也多數是采用這兩種形式。而相比于宏偉的混凝土橋墩和橋面，一根根的鋼絲繩顯得相對單薄，讓人不免擔心這些鋼絲繩經(jīng)不住大橋的重力而斷裂。其實(shí)不必擔心，只要你了解它的制作過(guò)程就會(huì )發(fā)現鋼絲繩非常牢固，完全可以承托起橋梁的重量。
鋼絲繩的制作過(guò)程主要分為兩大部分，第一部分是鋼絲的制作，第二部分就是鋼絲繩的成形，分為捻股和合繩。
首先鋼絲的制作采用的是原料是高碳鋼，將鋼材原料經(jīng)過(guò)酸液洗去表面的銹蝕物之后，就可以經(jīng)過(guò)熱處理加工，然后是進(jìn)行拉拔處理，將原材料拔成粗細完全一致，并符合要求的鋼絲。之后會(huì )在鋼絲上涂鋁鋅合金材料，主要是為了增強鋼絲的質(zhì)量和避免鋼絲被銹蝕。而采用高碳鋼的原因也是因為高碳鋼經(jīng)過(guò)一定的熱處理和冷拔硬化后，可以具備高強度和高硬度的特性，
這正是鋼絲運用在橋梁上所需要的。當然鋼絲是否能夠達到相應的要求還需要經(jīng)過(guò)性能檢測，主要是檢測鋼絲的強度和韌性，而因為采用的是高碳鋼，所以彈性極限和疲勞極限都很高。
這種特質(zhì)就為接下來(lái)的工序做好了必要的準備，因為只要鋼絲檢驗合格就要進(jìn)入接下來(lái)的鋼絲繩捻股的程序，捻股的程序就相當于捻麻繩。
跨海大橋使用的鋼絲繩，需要多根鋼絲才能擰成一股鋼索，六股鋼索才能擰成一個(gè)鋼絲繩，那么捻股程序具體是怎么操作的呢？
其實(shí)就是將已經(jīng)拉好的多根鋼絲并排放置，然后通過(guò)捻股機器捻成小股的鋼索，在此過(guò)程中所有鋼絲都必須經(jīng)過(guò)涂油處理，因為捻股形成的鋼索是鋼絲繩的內芯，相當于纖維。只有均勻的涂抹了防銹潤滑油才能保證后期的使用過(guò)程中內芯不會(huì )銹蝕。接著(zhù)捻好的鋼索需要再次繞在線(xiàn)盤(pán)上方便之后的加工程序。
接下來(lái)需要做的就是合繩的工序，這個(gè)工序主要是通過(guò)合繩機將多股鋼索圍繞繩芯的中心線(xiàn)進(jìn)行螺旋式的排列壓擰緊制成鋼絲繩。根據需求的不同，可以有2到8根不等的鋼索擰制而成，運用最廣泛的是用6股鋼索組成雙捻鋼絲繩。
擰制合成鋼絲繩的過(guò)程中需要再次給鋼絲繩涂抹上防銹潤滑油，這一步是通過(guò)合繩機和收繩裝置之間設置的涂油槽實(shí)現，當鋼絲繩通過(guò)涂油槽就可以均勻的涂上防銹潤滑油。
在此之后鋼絲繩還需要經(jīng)過(guò)磷化處理，這一步主要是將鋼絲繩浸泡在磷酸鹽溶液中，這樣做可以使鋼絲繩表面形成一層磷酸鹽薄膜，而磷酸鹽薄膜不溶于水，這個(gè)工藝可以進(jìn)一步增強鋼絲繩的防腐效果，不僅可以抗氧化耐腐蝕，而且可以大大提高鋼絲繩的強度。經(jīng)過(guò)一系列的工藝鋼絲繩就完成了，但是在出廠(chǎng)投入實(shí)際使用之前，還需要經(jīng)過(guò)相應的測試，只有合格的鋼絲繩才能被運用于大橋上。
為了測試跨海大橋使用的鋼絲繩竟要拉斷為止，鋼絲繩又究竟是怎樣經(jīng)過(guò)測試最終應用到大橋上的呢？
主要是要經(jīng)過(guò)抗拉強度測試和抗疲勞性能測試，抗拉強度測試的目的是通過(guò)不斷加大力度拉扯整個(gè)鋼絲繩的兩端，使其斷裂來(lái)判斷鋼絲繩所能承受的最大拉力極限，而這個(gè)極限以下就是單根鋼絲繩能夠承拉的重量。而抗疲勞測試主要是通過(guò)施加恒定的拉力，來(lái)測試鋼絲繩的抗疲勞能力。
經(jīng)過(guò)了測試的鋼絲繩就會(huì )被運用在跨海大橋上。根據使用的方式不同，鋼絲繩的受力方式也不同。但是通過(guò)建筑工程師精密的計算，每根鋼絲繩所承受的重量都是在自己的承重極限之內。所以不用擔心某一根鋼絲繩會(huì )突然斷裂，比如美國的金門(mén)大橋始建于1937年，采取的就是是懸索橋的形式，至今為止也沒(méi)有出現過(guò)任何問(wèn)題。
那么懸索橋和斜拉橋有什么區別嗎？主要區別就是受力結構的不同，懸索橋主要靠鋼絲繩將力傳導給主纜承載，而主纜又將拉力傳給地面的錨點(diǎn)。而斜拉橋由斜拉索與主梁共同承載。
因此懸索橋的穩定性好，所以適合建設在水流比較湍急的河流上。而斜拉橋的延展性更好，往往適合建設跨度比較大的橋梁，比如跨海大橋。所以看到的跨海大橋一般都是斜拉式。但不管是什么樣的形式，鋼絲繩都是經(jīng)過(guò)千錘百煉，不斷測試之后才得以出現在大橋上的，不僅有高強度的品質(zhì)作為保證，還有建筑工程師科學(xué)的建造工藝，所以完全不用擔心會(huì )出現斷裂。
上一頁(yè)：
下一頁(yè)：
2023 /
10-22
所屬分類(lèi)：
新聞中心
公司新聞
相關(guān)資訊—
