VSL钢绞线斜拉索体系的对比
VSL钢绞线斜拉索体系的对比
三、从防腐性能比较
纵观整根斜拉索，最薄弱的环节是锚头部位，也是防腐最重要 的部位。
根据FIP及交通部标准JT/T 771 的要求，锚头在动态状况下， 应能密封3米高水压。
±1.40 3米
VSL 斜拉索 锚具的密封试验示意图
张拉千斤顶 横向千斤顶
四、从锚固可靠性比较
钢绞线斜拉索是低应力锚固，要求锚具在低应 力状态下具有可靠的锚固性能。
VSL钢绞线斜拉索锚固可靠性
VSL采用进口斜拉索夹片，经过顶压后，在应力 为标准应力的5%情况下，也不会出现滑丝。
国内第一座无粘结钢绞线斜拉索桥
青州闽江大桥
VSL 斜拉索无粘结锚固体系已使用30多年，仅在国 内也使用了10年，足以证明其锚固可靠性。
VSL斜拉索体系与其他厂家斜拉索体系比较
一、从锚具内部结构比较； 二、从抗疲劳性能比较； 三、从防腐性能比较； 四、从锚固可靠性比较； 五、从可更换性比较；
一、从锚具内部结构比较
锚具内部是否确保各钢绞线相互独立、平行？
VSL 锚具内部结构比较
进口夹片 去PE的钢绞线 进口密封圈
PE钢绞线
油脂
锚环
穿线管
VSL锚具内部各钢绞线独立布置在各穿线管内、平行， 单根密封且无粘结，因此，可实现单根换索、监测。
其他厂家锚具结构
其他厂家体系锚头内部各钢绞线集中在锚腔内， 非独立和平行，有时免不了相互缠绕。
二、从抗疲劳性能比较
根据FIB及交通部标准JT/T 771 的要求，斜拉索肯定存在弯曲应力， 弯曲应力肯定会影响斜拉索的疲劳及寿命。
密封装置
染色水
密封圈 锚头
试验条件： A、温度变化范围：40℃ B、转角范围：±1.40拉索 C、应力：20～45%fptk D、要求：经受3米高水压
VSL 桥梁鞍座体系的应用研发
VSL 桥梁鞍座体系的应用研发摘要：VSL SSI2000桥梁鞍座是一种新型斜拉索桥梁鞍座体系，该体系在保留了常规斜拉索体系锚具的机械性能，在钢绞线单根安装和单根更换的基础上，研发出了不同的材料界面之间的微动腐蚀疲劳和摩擦成果。
在VSL SSI2000鞍座体系方案中，所有的钢绞线通过各自的单根分丝孔道在鞍座内按照设计的角度进行偏转，分丝孔道的截面几何形状类似于一个优化后的倒置的雨滴型，该截面形状可以提供较高的摩擦系数和优良的耐疲劳性能。
此新型鞍座根据国际标准FIB对于斜拉索体系的要求，对规格为Φ15.7-4的鞍座进行了疲劳试验验证，结果完全满足FIB 标准的要求。
关键词：疲劳；鞍座体系；斜拉索体系；微动腐蚀疲劳0 引言平行钢绞线拉索在桥梁上进行应用时，可以选择使用钢绞线和拉索锚具在桥塔上进行锚固；或是选择在使用桥梁鞍座，使得钢绞线连续从桥塔的一侧通过桥塔到达桥塔的另一侧而不间断，保证了预应力钢绞线的连续性。
如果选择后一种方案，首先从设计的角度，桥塔的设计截面尺寸会大幅减小；通过使用鞍座使得桥塔结构更加紧凑，避免了锚固区裂纹。
普通斜拉索桥桥塔鞍座斜拉桥桥塔图1 不同的斜拉索桥桥塔结构1 VSL SSI2000鞍座体系的性能（1）实现了钢绞线连续的防腐蚀保护；（2）鞍座具备和斜拉索锚具同样的耐疲劳性能，即，满足FIB 和CIP 国际标准要求的200MPa应力幅，二百万次疲劳载荷循环；（3）新型鞍座能够平衡桥塔两侧的不平衡载荷；（4）鞍座与钢绞线之间的摩擦系数不小于0.4；（5）优越的防腐保护；（6）钢绞线可以单根安装和单根更换。
图2 VSL SSI2000鞍座在结构中的布置2 VSL SSI2000新型鞍座解决了不同材料之间的微动腐蚀疲劳该新型鞍座的设计思路是在具备良好耐疲劳性能的同时，保证拉索和鞍座之间保持可靠的摩擦力以平衡桥塔两侧的不平衡载荷，并且保持体系的可更换性。
微动腐蚀疲劳是指钢绞线在鞍座内发生偏转，同时在接触面产生较大的接触压力和较高的摩擦。
斜拉桥施工技术之斜拉索图文并茂
3
平行钢丝拉索结构
平行钢丝拉索 成品索断面图
平行钢丝拉索冷 铸镦头锚构造图
日渐常用的一种。1978年法国建造的勃洛 东纳桥，主跨为(143.5+320+143.5)m，首次采用60φj15.2mm钢绞线拉索， 应用至今已有26年。在近20年中，钢绞线拉索在欧美、日本等国家得到了 广泛的应用。我国1980年在广西红水河修建的主跨96m的铁路桥，首次采 用了10φ5.2mm钢绞线作拉索，锚具采用的是销式组合锚具。采用自锚体 系夹片式群锚作为钢绞线锚具的新型拉索，在我国应用还不到10年，最早 是在湖南的浏阳河大桥上使用，因其材料强度高(抗拉强度大于1860MPa)、 牵挂索容易、张拉机具吨位小而有一定优越性。
钢绞线拉索的锚具，早期采用的是销式组合锚、弗氏锚、楔型锚等。随着 锚具的不断开发、研制、创新，国外有Fressgent和VSL公司先后研制了自 锚夹片式群锚体系；国内有HVM、OVM、VSL等厂家生产的自锚夹片式 群锚，均广泛地应用于钢绞线拉索的锚固上。这种锚具退锚方便、锚固效 果好、操作简便。但钢绞线斜拉索的锚具、夹片、钢绞线三者的工作性能 以及拉索在低应力状态或高应力幅与振动疲劳作用下易出现夹片松动导致 滑丝现象，值得引起计者与施工者密切注意。
1968年5月在美国新港悬索桥上第一次应用平行钢丝索， 从此大跨径桥梁建设所需的高强材料实现了一大飞跃。 1986年我国在广东九江大桥2×160m跨的独塔斜拉桥上， 采用了由当时的湖南路桥总公司与重庆交通科研所在工 地共同研制出的我国第一根热挤PE防护扭绞型平行钢丝 拉索(又简称PWS索)，这为我国在这一领域的开拓和发 展奠定了可贵的基础。历经近20年的发展，我国拉索的 设计和生产进入了国际先进行列。已建南京长江二桥拉 索最长为337m，重27000kg由241φ7mm高强钢丝组成； 在建的江苏苏通长江大桥，主跨1088m，最长索约582m， 索径170mm，索重达65000kg。
非均匀温度场下斜拉索张拉施工技术研究与应用
非均匀温度场下斜拉索张拉施工技术研究与应用曾令华1，张勇1，周彬2，吴忠键2（1. 中交二公局第一工程有限公司，湖北武汉 430000；2. 中交第二公路工程局有限公司，陕西西安 710065）［摘要］目前斜拉索施工一般安排在夜间温度稳定的状态下进行终张拉，造成现场施工存在停滞、等待时间节点的情况，如何剔除温度对斜拉索施工的影响值得进行探索。
通过非均匀温度场效应快速计算理论分析，本文提出了斜拉索在非均匀温度场下的张拉关键技术，实现了拉索体系桥梁24小时连续不间断施工，索力误差及线形误差均在合理范围内。
相对于目前的斜拉索终张拉操作一定要安排在环境温度场均匀条件相比，该施工技术既可节约施工工期，又为项目节省了大量人力、物力，具有良好的经济效益，可为同类斜拉桥体系桥梁施工提供借鉴。
［关键词］非均匀温度场；钢绞线斜拉索；初张拉；终张拉；等值张拉［中图分类号］U445.469 ［文献标识码］A ［文章编号］1001-554X（2023）09-0158-07 Research and application of tension construction technology of stay cableunder non-uniform temperature fieldZENG Ling-hua，ZHANG Yong，ZHOU Bin，WU Zhong-jian矮塔斜拉桥是一种组合结构体系，其力学性能介于连续梁桥和斜拉桥之间。
由于其良好的经济特性和景观效果，在世界范围内得到了越来越广泛的应用，显示出巨大的发展潜力。
斜拉索是矮塔斜拉桥体系中至关重要的一部分，其施工质量是否符合设计及规范要求，直接影响全桥最终成桥线形和后期运营阶段桥梁的整体受力性能。
因为温度变化会影响斜拉索的索力、频率和边界条件，故目前斜拉索施工一般安排在夜间温度稳定的状态下进行终张拉，造成现场施工存在停滞、等待时间节点的情况，有一定的施工资源浪费，如何剔除温度对斜拉索施工的影响值得进行探索。
VSL SSI 体外索体系简介
威胜利工程有限公司
VSL Engineering Corporation Ltd .
2014-03-08
VSL SSI 体外预应力拉索体系
符合:JT/T 853-2013《无粘结钢绞线体外预应力束》
ETAG 013 《GUIDELINE FOR EUROPEAN TECHNICAL APPROVAL of POST-TENSIONING KITS FOR PRESTRESSING OF STRUCTURES》
采用VSL 15.2-12、19、22、31规格体外索（2010～2013）
2014-03-08
2014-03-08
2014-03-08
南京四桥 体外转向器(规格15.2-22)
2014-03-08
转向器填充浆体性能
序号 1
2
3
项目内容 抗压强度N/mm2 （40X40X160试块）
抗折强度
弹性模量MN/m2
性能
3天 7天 28天 60 90 110 3天 7天 28天 12 16 21
≈50,000
4
密度g/cm3
吊杆
索夹 减振垫 减振圈
2014-03-08
４、VSL SSI 体外预应力防护系统
锚头防护系统
索体防护系统
在FIB 2005《钢绞线斜拉索验收规范中》，要求在腐蚀恶劣环境里， 要保证拉索的设计寿命100年，因此，要保证防腐质量是关键。
2014-03-08
体外预应力索体防腐
防腐油脂
PE层
钢绞线
国内外， 镀锌+ 油脂+PE层=三层防护
张拉千斤顶 横向千斤顶
密封装置
染色水
钢绞线斜拉索防护应用分析
钢绞线斜拉索防护应用分析结合现有技术对钢绞线斜拉索自由段、过渡段和锚固段三部分的防护方式进行了研究分析，同时结合当前应用分析了各种防护材料和防腐蚀措施的优劣性，以供参考。
标签：钢绞线斜拉索；防蚀；应用Abstract：Based on the existing technology，the protection methods of free section，transition section and anchor section of steel strand cable are studied and analyzed. At the same time，in combination with the current application，the advantages and disadvantages of various protective materials and anticorrosion measures are analyzed.Keywords：steel strand stay cable；anticorrosion；application前言斜拉索作為斜拉桥的重要受力构件，保证其安全可靠具有非常重要的意义。
从桥梁的耐久性来说，几乎所有的标准或规范都对斜拉桥的使用寿命作了明确的规定。
对耗费大量资金的桥梁投资方来说，斜拉索的设计使用寿命应尽可能延长。
斜拉索的某些组件可以是短寿命的，比如索导管定位器、减振装置或防腐蚀涂料，这些组件需要定期的维护或更换来达到斜拉索体系的设计寿命。
对实施多层防护的斜拉索，其设计目标是使整个生命周期成本最小化。
随着大跨度斜拉桥的大量建设，斜拉索的设计寿命提高到了100年甚至120年。
为了确保桥梁的安全性，斜拉索腐蚀防护显得尤为重要。
斜拉索结构通常由自由段、过渡段和锚固段三部分组成，桥梁拉索结构受到腐蚀破坏的主要原因有以下几方面：HDPE管的损坏；锚头表面的锈蚀；钢丝表面锈蚀[1]。
钢绞线斜拉索索力均衡控制技术的探讨
钢绞线斜拉索索力均衡控制技术的探讨王志刚;费汉兵;单继安【摘要】Through analysis of existing cable force equalization control technology of the multi-strand stay cable,several key technical issues are discussed on the equal tensile force method which was commonly adopted in China,and some views and solution are given,so as to make sure the uniformity of tendon cable tension to achieve the requirement of the design and regulations.%通过对钢绞线斜拉索的索力均衡控制现有技术的分析,讨论了目前国内常用的索力均衡控制方法——＂等张拉力法＂的几个关键问题,提出一些观点和解决方法,以使钢绞线索力的均匀性达到设计和规范要求。
【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2011(037)027【总页数】2页(P169-170)【关键词】斜拉索;钢绞线;索力均衡;等张拉力法【作者】王志刚;费汉兵;单继安【作者单位】江阴法尔胜住电新材料有限公司,江苏江阴214445;江阴法尔胜住电新材料有限公司,江苏江阴214445;江阴法尔胜住电新材料有限公司,江苏江阴214445【正文语种】中文【中图分类】U448.251 概述现代斜拉索向轻质、高强、操作简便等方向发展，钢绞线斜拉索具有:1)组成斜拉索的各根钢绞线单根挂索、单根张拉;2)无需大型运输和起吊设备;3)拉索安装迅速、快捷、可靠度高;4)受施工环境、安装时间限制小等特点，因此已被桥梁建设者们接受和认可。
钢绞线斜拉索挂索和张拉时，如钢绞线束内各绞线采用同一张拉索力，则后续张拉的钢绞线使塔梁发生变形，使已张拉的钢绞线索力发生变化，从而使各钢绞线的索力产生偏差。
钢绞线斜拉索索力监测与应用
钢绞线斜拉索索力监测与应用王先丽【摘要】Steel strand is the key component in the system of bridge stress,and the stress state or the size is an important index to evaluate the health condition of the cable bridge.Based on the principle and the main circuit structure of magneto elastic effect,the coupling relationship between stress and mag-netic flux and the characteristics of magnetic domain of steel strand is analyzed,and a typical sensor mag-netic circuit structure is proposed and the stress testing system of the steel wire is constructed.Then,the test system is applied to the cable force monitoringof a bridge and comparison its monitoring and design values,we can draw a conclusion that the two have a good consistency and the monitoring value is more accurate,it is shown that the steel strand stress monitoring system based on the magneto elastic effect has high precision and repeatability,it can meet the requirements of engineering construction quality and construction safety of the bridge cable,and can also provide reference for the cable force and deformation monitoring of the structure.%钢绞线是桥梁结构体系中的关键受力部件，钢绞线的应力状态是评价拉索桥梁健康状况的重要指标。
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其他厂家体系锚具防腐密封
其他厂家体系： 1.未通过动态状况下的密封试验； 2.密封不可靠，灌注环氧浆，使锚固区形 成有粘结，不能进行单根更换。
2011-11-04
其它厂家体系的产品样本
其它厂家体系的产品样本说明中，有要求灌浆要求。
2011-11-04
四、从锚固可靠性比较
钢绞线斜拉索是低应力锚固，要求锚具在低 应力状态下具有可靠的锚固性能。
其它厂家斜拉索体系在国内使用
在锚杯里灌浆体 其它厂家体系由于担心起锚固可靠性，总是在锚头内灌注浆体， 使之成为有粘结体系，失去了使用钢绞线的意义，特别是给桥梁的维 护和监测带来了极为不便。
2011-11-04
五、从可更换性比较
钢绞线斜拉索的主要优点之一：就是能实现单根更换。 1.在桥梁使用25～30之后，可以随机抽取1～2根钢绞线，观察钢 绞线的锈蚀情况； 2.桥梁运行中，交通事故等意外情况都有可能损伤斜拉索，这时 更能体现单根钢绞线的检测和更换是多么的重要。
VSL 85孔疲劳试验装置
2011-11-04
其他厂家体系斜拉索疲劳试验
其他厂家虽然完成了疲劳试验，但试验时未考虑弯 曲应力，不符合标准要求。
2011-11-04
三、从防腐性能比较
纵观整根斜拉索，最薄弱的环节是锚头部位，也是防腐最重要 的部位。
根据FIP及交通部标准JT/T 771 的要求，锚头在动态状况下， 应能密封3米高水压。
VSL斜拉索体系与其他厂家斜拉索体系比较
一、从锚具内部结构比较； 二、从抗疲劳性能比较； 三、从防腐性能比较； 四、从锚固可靠性比较； 五、从可更换性比较；
2011-11-04
一、从锚具内部结构比较
锚具内部是否确保各钢绞线相互独立、平行？
2011-11-04
VSL 锚具内部结构比较
进口夹片 去PE的钢绞线 进口密封圈
锚垫板 DS 6-31 锚头
保护盖帽
2011-11-04
VSL密封试验中锚头的偏转
试验时锚头转角 范围：±1.4°拉索
2011-11-04
其保证了钢绞线处于完全油脂的防腐状态下，此种锚 具的设计为无黏结锚具设计，是单根钢绞线换索的前提。
2011-11-04
VSL 体系锚固区钢绞线完全处于油脂的防腐状态下，锚固 区为无粘结，能够进行单根更换。
据我们所了解：其它体系在成桥后或一年后基本上 都在锚头内灌注粘结浆体，目前还无索体单根更换的实 例。
2011-11-04
PE钢绞线
油脂
锚环
穿线管
VSL锚具内部各钢绞线独立布置在各穿线管内、平行， 单根密封且无粘结，因此，可实现单根换索、监测。
2011-11-04
其他厂家锚具结构
其他厂家体系锚头内部各钢绞线集中在锚腔内， 非独立和平行，有时免不了相互缠绕。
2011-11-04
二、从抗疲劳性能比较
根据FIB及交通部标准JT/T 771 的要求，斜拉索肯定存在弯曲应力， 弯曲应力肯定会影响斜拉索的疲劳及寿命。
2011-11-04
VSL钢绞线斜拉索锚固可靠性
VSL采用进口斜拉索夹片，经过顶压后，在应力 为标准应力的5%情况下，也不会出现滑丝。
2011-11-04
国内第一座无粘结钢绞线斜拉索桥
青州闽江大桥
VSL 斜拉索无粘结锚固体系已使用30多年，仅在国 内也使用了10年，足以证明其锚固可靠性。
2011-11-04
2011-11-04
VSL斜拉索单根更换
VSL斜拉索体系是钢绞线相互独立的无粘结体系， 可以在不影响交通的情况下实现单根换索，我们在国内 以下项目上都进行过换索演示或应用。
1.青州闽江大桥； 2.夷陵长江大桥； 3.菜园坝长江大桥系杆； 4.六安淠史杭大桥；
2011-11-04
其它厂家体系斜拉索无法单根更换
因此，疲劳试验一定要考虑弯曲应力
2011-11-04
VSL 斜拉索的偏离疲劳试验
斜垫板
自由段
约束圈
锚固段
≥0.5m ≥3.5m
VSL 斜拉索疲劳试验时使锚头倾斜0.6°，以便在锚头两端 产生弯曲应力。另外试验时还加上使用时的约束圈或定位器。
VSL 已通过85孔的斜拉索疲劳试验。
2011-11-04
2011-11-04
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
±1.40 3米
VSL 斜拉索 锚具的密封试验示意图
张拉千斤顶 横向千斤顶
密封装置
染色水
密封圈 锚头
试验条件： A、温度变化范围：40℃ B、转角范围：±1.40拉索 C、应力：20～45%fptk D、要求：经受3米高水压
2011-11-04
VSL斜拉索锚头的密水试验
3米高水柱