中国跨度最大的桥,跨江1700米不设桥墩,10万吨桥体怎么浮起来?
在我国长江之上,有一座名叫杨泗港长江大桥的跨江工程,与传统带有桥墩的混凝土大桥不同,它的总长度虽然达到了1700米,但却没有使用一个桥墩,而是由一根又一根的钢缆将桥面拉到了空中。
那么这些看起来如此纤细的索缆,是如何拉起十万多吨主桥梁体的呢?
❶ 钢绞线的制作过程
实际上这些钢索在专业人员的口中被称呼为钢绞线 ,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。
首先,制作钢索的钢丝必须是桥梁专用钢丝,挑选好材料后,接下来要做的就是对其表面进行热处理和拉拔操作。为了增强钢丝绳的韧性,我们还要在它的表面镀上一层金属,或者其它合金材料。
基本处理完毕之后,我们就可以将其放到专业的器具中进行最重要的三道工序——拉丝、捻股、合绳。经过这一步的处理,众多的钢丝就会被捻成一股钢丝。
再次重复这个步骤,小股钢丝就会被合成大股钢丝,最后再把它们放到分盘器中进行合绳,出来的成品就是钢绞线了。
当然到这一步,钢绞线的制作还没有结束,我们还必须在它的表面涂抹一层润滑油脂,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。所以大部分钢绞线,看起来都是黑乎乎的 摸上去也黏黏的。
❷ 超强的承重能力
目前国内生产的钢绞线直径一般在15.24mm左右,横截面积为139~140平方毫米,强度为1860mpa(兆帕),理论破断力在285.45KN~260.40KN(千牛)之间。
经过不同单位的转换后,我们就可以得知,一根钢绞线所能承受的重量相当于28.5t~26t,如此看来这些纤细的钢索可谓是极其结实了,所以只要我们合理地设计索缆的数目,支撑起一座大桥是完全没有问题的。
而我国在2014年修建杨泗港长江大桥时,为了减轻主缆的重量,更是研制出了直径为6.2毫米、强度达到1960兆帕的世界强度最高的钢丝。
不难算出,当时所使用的由91根钢丝组成的单根钢索承重能力就达到了6.5万吨,而最终建成的杨泗港大桥由271根索缆组成,它们所产生的拉力完全可以吊起一个航空母舰,更不用说是一座大桥了。
❸ 钢绞线的后期保养
虽然索缆的拉力非常高,但是一旦腐烂生锈它的承重力就会大打折扣,而且由于位置的关系,索缆都是无法更换的。
所以为了延长悬索桥的寿命,施工人员都会在悬索桥上安装除湿系统,并且设置多个监测点,一旦索缆内的湿度高于设定湿度,系统就会自动作业将湿空气抽出,同时吹入干空气保持钢丝干燥不生锈。
如此一来,悬索桥就能够多年屹立不倒了
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