跨海大桥的重力那么大,并且长年累月的历经风雨,为什么这些钢丝绳却不会断开呢?了解完钢丝绳的制作过程你就知道了。
跨海大桥上使用的钢丝绳可不是普通的钢丝绳,整个制作过程大概分为两步。第一步钢丝成型,也就是制作钢丝;第二步扭绳,也就是把制作好的钢丝扭到一起。
首先,从制作原料上出发,一般会采用优质高碳钢,将钢材经过酸洗去除掉表面的锈蚀物,就可以进行热处理加工了。加热后的钢材更方便进行拉拔处理,将钢材拉拔成粗细一致的钢丝,并在钢丝上涂上一层铝锌合金材料,它可以增强钢丝的质量,避免使用中被腐蚀。而上面既然有热处理了,接下来就必须得进行冷拔硬化,这一步的目的是为了使钢丝定型,可具备更高的强度和硬度。
到现在,钢丝基本上就已经成型了,而它是否能通过当做跨海大桥的钢缆绳使用,还要经过性能检测,主要检测的是其强度、韧性、弹性极限和疲劳极限等。检测通过后的钢丝,就可以进行第二步,扭绳了。
在这里,钢丝会通过分线盘被拧成一小股钢索,而跨海大桥上的一根钢丝绳,需要用到六股或以上根数的钢索,所以就要将这些分散的钢索给合到一起,也就是合绳环节。这些钢索经过变形器后会被拧成螺旋状,然后绞绳机再把这些钢索,沿着绳心绞成一大股绳索。最后,绳索会穿过压线瓦轧制,就形成了一股捻制紧密的绳股。
你以为这样就完了吗,在出厂前还要对钢丝绳进行磷化处理,也就是将钢丝绳浸泡在浓度适中的碳酸银溶液中,使其表面形成一层防腐蚀薄膜,这样一来,在后期的使用中,不论是耐腐蚀性、强度还是抗氧化能力那都是杠杠的。最后的最后,再经过一轮抗压性能和抗疲劳性性能的测试,测试通过后,恭喜这根绳,它将出现在跨海大桥的应用中。
其实跨海大桥每根钢丝绳的最大破断拉力,和承重力都是经过精密计算的,所以只要桥梁重量,不超过钢丝绳的最大载重就不会断裂。例如美国金门大桥自1937年建成以来,至今仍在安稳使用中。由此看来,桥梁限重是至关重要的,毕竟因超重而造成的桥梁事故有很多。
大家还记得2019年10月10日,无锡高架桥侧翻事故吗,好端端的高架桥竟然塌了,最终造成桥下3辆小车被压,桥上3辆小车及2辆卡车掉落。事故原因就是因为桥上的这2辆卡车,严重超载且间距较近。你想想看,每辆卡车上都运有160吨重的钢卷,这能不超载吗。所以这也间接引发了桥梁载荷分布太集中,而导致桥梁失稳效应,使桥梁支座系统失效,最终酿成了悲剧的发生。