江阴大桥是我国自己设计的第一座超千米大桥,其吊索具有如下特点:
% \0 f1 P! g8 D1、对于长度大于10米的长吊索,索体采用预制平行钢丝索股(PPWS),这在我国悬索桥中属首次应用。先于江阴大桥竣工的汕头海湾大桥、西凌大桥、虎门大桥以及青马大桥的吊索索体均采用钢丝绳索股。目前,平行钢丝索股已成为悬索桥吊索索股的主流形式。: G$ ~: T; h! g" I
平行钢丝索股的吊索较钢丝绳索股吊索具有许多无可比拟的优点:
' p9 t' G- ~% w6 c% x% H _2 H首先,平行钢丝索股的钢丝较粗,较之钢丝绳索股吊的细钢丝更耐腐蚀;: C% Z, v+ T+ J% o. a) j
其次,平行钢丝索股除镀锌层防护外,还有更为可靠的热挤PE护套,而钢丝绳索股只有镀锌层,很容易被氧化;) o3 S0 f$ |" f( V5 M ?
再次,平行钢丝索股较之钢丝绳索股弹性模量不仅高,而且稳定;
% F6 }. e; E* J! j6 a3 c# |( X最后,钢丝绳索股吊索常采用骑跨式,强度需要折减;而平行钢丝索股可省去这一方面的折减。
l6 d7 Z6 f1 K* _# l! ^2、对于长度短于10米的短吊索,索体仍采用钢丝绳索股。为了外观一致以及提高耐久性,钢丝绳索股也采用PE护套。限于当时国产钢丝绳供货品种,钢丝绳不得不选用不太理想的独立绳芯钢丝绳(IWRC)。为减轻应力腐蚀,强度只用到1570级。8 B: E- C2 r( R" |$ y5 R- L9 _# X
短吊索索体之所以采用钢丝绳索股,主要是为了适应加劲梁与主缆之间的相对位移所引起的吊索弯折。特别是横向位移,对于处在跨径中部的短吊索会造成灾难。
: c, |- I$ X) H1 x尽管钢丝绳索股的耐久性不如,但短吊索索股重量只占全桥吊索索股重量的28%,更换这些短吊索所花的代价和实施难度要比长吊索小得多。
8 p- a1 ?# h, D3 ?8 F3、江阴大桥吊索锚头采用叉耳销接,使得连接构造变得非常简单;安装也及其方便。0 b* A; g; c) T M& \4 j: Z; S
值得一提的是叉耳锚头构造的独特设计:叉耳与锚杯分开,两者之间采用螺纹连接,而且上下锚头的螺纹方向正好相反,看起来很简单,却带来了许多的好处:
: X3 }4 z' Y* X① 避免了叉耳对装锚和铸锚的影响;8 H5 z9 ?7 A4 E8 P
② 减小了叉耳耳板的间间距,缩小了销子的跨度;
# Z x$ _5 n0 W7 w8 z③ 更主要的好处是:如果同时、同方向转动上下锚杯,就可实现索股长度的精确调节。这种调节是无级的,理论上可以达到0.017mm的精度,实际上,受丈量精度的控制,只要量得出,也就调得到。8 u8 R! C. `0 t( \& v, B3 i
这种锚头的设计使吊索制造得到许多方便,确保了质量和长度精度,对控制同一吊点的两根吊索的长度误差特别需要,为后继的许多悬索桥所采纳。这种锚头较之国外所使用的偏心销子的调节构造,无论在制造难度、结构可靠性以及调节精确度上都胜过一筹,不愧为超国际水平的自主创新。2 m5 E+ \7 p# U% a! b! r! A
4、江阴大桥吊索的一个重大教训就是索体进水问题。竣工后发现索体内部有水,毛细水一旦进去,就很难排出。以致,有人认为平行钢丝索股还不如钢丝绳索股,水可以“自由进,自由出”。7 o% x# K- ]4 p; ?2 L% [
江阴大桥吊索索体进水可能有如下原因:
; c7 _, j% G% X7 Y: P) j① 设计上,在锚杯口没做防水设施,以致雨水从上锚头的锚杯与铸体的间隙中进入索体;
. w7 a1 f7 z/ P% V* i, ^② 制造时,采用横卧杯外铸锚,加大了锚杯与铸体的间隙,使进水更容易;) l/ z; z+ N' A0 x) D
③ 安装吊索时,护套有不少地方被刮伤;9 r* F/ N9 W C5 X4 U
可见,这个问题都是可以解决的。事实上,后来建造的一些悬索桥都已纠正了这些问题,总不能为倒洗澡水,把小孩也一起倒掉吧!
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