超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲-編制說明

超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲

編制說明

（征求意見稿）

1.工作簡況

1.1任務來源

本項目是依據(jù)工信部科函[2023]18號文件《工業(yè)和信息化部2023年第一批行業(yè)標準

制修訂和外文版項目計劃》下達的2023年第一批行業(yè)標準制修訂計劃，申報號

2023-0067T-YB，計劃完成時間2025年。

1.2本標準修訂的目的和意義

本標準符合《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》中關于推廣應用金屬材料表面覆層強化、工業(yè)

部件服役延壽的要求；符合《國家標準化體系建設發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中重點

領域--材料--新型功能材料、先進結構材料等標準研制的要求。同時符合交通運輸部印

發(fā)《關于推進公路鋼結構橋梁建設的指導意見》中“提高結構抵抗自然環(huán)境腐蝕能力，

降低養(yǎng)護成本”的要求。該產(chǎn)品為新材料，具有高耐腐蝕性能。

橋梁纜索是現(xiàn)代大型索承式橋梁的關鍵構件。隨著國家交通強國的戰(zhàn)略推進，目前

我國超大跨徑的橋梁規(guī)劃建設如火如荼。近幾年每年產(chǎn)量均接近或超過30萬噸。超大跨

徑橋梁建設的迅猛發(fā)展，對高強度、超耐腐蝕、高抗疲勞鋼絲的需求與日俱增。目前國

內(nèi)外尚沒有對應的超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲標準，嚴重影響著該產(chǎn)品的、服務

和過程控制的有序化及該行業(yè)的發(fā)展。目前市場上涌現(xiàn)出一些鋼絲生產(chǎn)企業(yè)，由于現(xiàn)有

國標存在一定的局限性，使得各廠家生產(chǎn)的產(chǎn)品質量參差不齊（尤其在強度、耐腐蝕性

和抗疲勞性能方面）。通過制定專用標準，提升產(chǎn)品的技術要求和檢驗要求，可更好的

解決產(chǎn)品的標準化、規(guī)范化、統(tǒng)一化問題，彌補超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲產(chǎn)品

在設計、生產(chǎn)和檢驗等方面的不足。

1.3標準起草單位

本標準起草單位：江蘇東綱金屬制品有限公司、江蘇法爾勝纜索有限公司、冶金工

業(yè)信息標準研究院等

1.4主要工作內(nèi)容

起草(草案、調研)階段:計劃下達后，2023年4月，全國鋼標委盤條和鋼絲分委員

會組織各起草單位成立了起草工作組，由江蘇東綱金屬制品有限公司、江蘇法爾勝纜索

有限公司、冶金工業(yè)信息標準研究院等單位牽頭負責標準的編制工作。工作組進行對國

內(nèi)橋梁纜索企業(yè)制造技術現(xiàn)狀與發(fā)展情況進行全面調研，同時廣泛搜集相關標準和國內(nèi)

外技術資料，進行了分析研究、資料查證工作，結合實際應用經(jīng)驗，進行全面總結和歸

納，在此基礎上編制出《超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲》標準草案。2023年6月形

成了標準征求意見稿及其編制說明等相關材料，及將開始征求意見。

2.本標準編制原則

本標準在起草過程中主要按GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分:標準的結

構和編寫規(guī)則》的要求編寫。

在確定本標準主要技術指標時，綜合考慮生產(chǎn)企業(yè)的能力和用戶的利益，突出橋梁

纜索制造行業(yè)的特性，提出符合橋梁纜索制造企業(yè)的評價。

3.標準主要內(nèi)容

3.1適用范圍

本文件規(guī)定了橋梁纜索用超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲的術語和定義、符號、分

類與型號、技術要求、試驗方法等通用技術條件。

3.2規(guī)范性引用文件

本文件引用了下述現(xiàn)行標準：

GB/T238金屬材料線材反復彎曲試驗方法

GB/T239.1金屬材料線材第1部分：單向扭轉試驗方法

GB/T470鋅錠

GB/T1839鋼產(chǎn)品鍍鋅層質量試驗方法

GB/T2972鍍鋅鋼絲鋅層硫酸銅試驗方法

GB/T2976金屬材料線材纏繞試驗方法

GB/T8170數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定

GB/T12689.1鋅及鋅合金化學分析方法第1部分：鋁含量的測定鉻天青S-聚乙二醇

辛基苯基醚-溴化十六烷基吡啶分光光度法、CAS分光光度法和EDTA滴定法

GB/T12689.12鋅及鋅合金化學分析方法鉛、鎘、鐵、銅、錫、鋁、砷、銻、鎂、鑭、

鈰量的測定電感耦合等離子體——發(fā)射光譜法

GB/T21839預應力混凝土用鋼材試驗方法

YB/T4264橋梁纜索鋼絲用盤條

3.3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1光面鋼絲barewire

拉拔后未經(jīng)過熱鍍鋅的鋼絲

3.3熱鍍鋼絲hotdipwire

拉拔后經(jīng)過熱鍍鋅-5%鋁-合金獲鋅-10%鋁-稀土多元合金的鋼絲。

3.4鋅-5%鋁-合金鍍層鋼絲zinc-5%aluminumalloycoatedsteelwire

在鋅-鋁合金熔池中，將光面鋼絲外表熱鍍鋅-5%鋁-合金層的鋼絲。

3.5鋅-10%鋁-稀土多元合金鍍層鋼絲zinc-10%aluminummischmetalalloy-coatedsteel

wire

在鋅-鋁-稀土多元合金熔池中，將光面鋼絲外表熱鍍鋅-10%鋁-稀土多元合金層的鋼絲。

3.6成品鋼絲finishedwire

已經(jīng)完成所有加工作業(yè)的鋼絲。

3.2術語和定義

為在本標準中不引起歧義，保證標準中涉及到的關鍵術語具有明確的含義，本標準

中引用了盤條、金屬線材等標準中的術語。

3.3分類、型號與規(guī)格

3.3.1分類

1）鋼絲按公稱直徑分為5mm、6mm及7mm三個系列。

2）鋼絲按強度級別分為1860MPa級、1960MPa級、2000MPa級、2060MPa級、2100MPa、

2200MPa級等六個系列。

3）鋼絲按松弛性能分為I級松弛和Ⅱ級松弛。

4）按照鍍層類別分為鋅-5%鋁合金鍍層鋼絲和鋅-10%鋁-稀土多元合金鍍層鋼絲。

3.3.2型號

1）鋼絲型號包括以下內(nèi)容：

a）公稱直徑；

b）鍍層形式；

c）公稱抗拉強度；

d）松弛等級；

e）文件號。

示例1：公稱直徑為Ф6.00mm，抗拉強度級別為2060MPa，I級松弛的鋅-10%鋁-稀土多

元合金鍍層鋼絲，其型號表示為6.00-Zn-10%Al-RE-2060-I-DB32/TXXXX-XXXX。

示例2：公稱直徑為Ф7.00mm，抗拉強度級別為2000MPa，Ⅱ級松弛的鋅-5%鋁-合金鍍

層鋼絲，其型號表示為7.00-Zn-5%Al-2000-Ⅱ-DB32/TXXXX-XXXX。

3.3.3規(guī)格

鋼絲尺寸、允許偏差、不圓度、公稱截面積及每米參考質量應符合表1的要求。

表1鋼絲的尺寸和允許偏差

公稱直徑直徑允許偏差不圓度公稱截面積（）每米參考質量

系列(dn)Sn

mmmmmmmm2（g/m）

5.0019.6153

5.1020.4160

5.2021.2166

5mm±0.05≤0.05

5.3022.1173

5.4022.9179

5.5023.8186

5.6024.6193

5.7025.5200

5.8026.4207

5.9027.3214

6.0028.3222

6mm±0.06≤0.06

6.1029.2229

6.2030.2236

6.3031.2244

6.4032.2252

6.5033.2260

6.6034.2268

6.7035.3276

7mm6.80±0.07≤0.0736.3284

6.9037.4293

7.0038.5301

注：1、鋼絲公稱直徑、公稱截面積、每米參考質量均應包含鍍層在內(nèi)；

2、每米參考質量不包括直徑偏差引起的變化，計算時，鋼絲的參考密度取7.83g/cm3。

3.4.技術要求

3.4.1材料與制造

1）制造鋼絲采用的盤條應符合YB/T4264的規(guī)定，經(jīng)供需雙方協(xié)商，也可采用其他要求的

盤條。

2）熱鍍用鋅錠應采用GB/T470中Zn99.95及以上牌號的鋅錠，熱鍍用合金錠應符合附錄A

中的規(guī)定。根據(jù)供需雙方協(xié)商，也可適當調整鋁含量的范圍。

3）盤條經(jīng)拉拔形成光面鋼絲后，再進行熱鍍鋅-10%鋁-稀土多元合金。

4）光面鋼絲經(jīng)熱鍍后需要根據(jù)最終產(chǎn)品的松弛要求進行相應的后處理。

5）鋼絲整卷長度內(nèi)不應有任何形式的接頭存在，在制造過程中的焊接頭應在成品中切除。

3.4.2力學性能

1）成品鋼絲的力學性能應符合表2-表4的要求。

表25mm系列鋼絲的力學性能

序

項目單位技術指標

號

1強度級別MPa186019602000206021002200

2抗拉強度MPa≥1860≥1960≥2000≥2060≥2100≥2200

規(guī)定塑性延伸強度Ⅰ級松弛≥1490≥1570≥1600≥1650≥1680≥1760

MPa

3Rp0.2Ⅱ級松弛≥1660≥1750≥1790≥1850≥1890≥1980

疲勞試驗/應力上限0.45Rm，200萬次不斷裂

4彈性模量MPa（2.0±0.1）×105

5斷后伸長率A（標距250mm）%≥4.0

次

6扭轉試驗（100dn）≥14≥14≥12≥10≥8≥8

/360°

纏繞試驗圈圈圈5dn×8

73dn×84dn×8圈

8反復彎曲試驗次≥5（彎曲圓弧半徑為15mm）

松弛性能（1000h,Ⅰ級松弛≤7.5

9在0.70Fm的荷載%

下,20°C）Ⅱ級松弛≤2.5

表36mm系列鋼絲的力學性能

序

項目單位技術指標

號

1強度級別MPa186019602000206021002200

2抗拉強度MPa≥1860≥1960≥2000≥2060≥2100≥2200

規(guī)定塑性延伸強度Ⅰ級松弛≥1490≥1570≥1600≥1650≥1680≥1760

MPa

3Rp0.2Ⅱ級松弛≥1660≥1750≥1790≥1850≥1890≥1980

疲勞試驗/應力上限0.45Rm，200萬次不斷裂

4彈性模量MPa（2.0±0.1）×105

5斷后伸長率A（標距250mm）%≥4.0

次

6扭轉試驗（100dn）≥12≥12≥10≥8≥8≥8

/360°

纏繞試驗圈圈4dn×8圈

73dn×8圈5dn×8

8反復彎曲試驗次≥5（彎曲圓弧半徑為20mm）

松弛性能（1000h,Ⅰ級松弛≤7.5

9在0.70Fm的荷載%

級松弛

下,20°C）Ⅱ≤2.5

注：鋼絲的抗拉強度和規(guī)定塑性延伸強度的計算面積均采用公稱截面積。

表47mm系列鋼絲的力學性能

序

項目單位技術指標

號

200

1強度級別MPa18601960206021002200

0

≥20

2抗拉強度MPa≥1860≥1960≥2060≥2100≥2200

00

≥16

Ⅰ級松弛≥1490≥1570≥1650≥1680≥1760

規(guī)定塑性延伸強度00

3MPa

≥17

Rp0.2Ⅱ級松弛≥1660≥1750≥1850≥1890≥1980

90

疲勞試驗/應力上限0.45Rm，200萬次不斷裂

4彈性模量MPa（2.0±0.1）×105

5斷后伸長率A（標距250mm）%≥4.0

6扭轉試驗（100dn）次/360°≥12≥10≥8≥8≥8≥8

7纏繞試驗圈3dn×8圈4dn×8圈5dn×8圈

8反復彎曲試驗次≥5（彎曲圓弧半徑為20mm）

松弛性能（1000h,Ⅰ級松弛≤7.5

9在0.70Fm的荷載%

級松弛

下,20°C）Ⅱ≤2.5

注：鋼絲的抗拉強度和規(guī)定塑性延伸強度的計算面積均采用公稱截面積。

2）供方在保證1000h松弛性能合格的基礎上可用不少于120h的測試數(shù)據(jù)推算1000h的松

弛值。

3）經(jīng)供需雙方協(xié)商，可供應其他力學性能要求的鋼絲。

3.4.3鐓頭性能

1）如需方要求，可做鐓頭試驗。

2）鋼絲鐓頭性能應符合下列要求：

a）鐓頭為鼓槌狀，鼓槌最大外徑為鋼絲公稱直徑的1.4倍±0.1倍；

b）鐓頭不應出現(xiàn)橫向裂紋；

c）鐓頭允許出現(xiàn)平行于沿鋼絲軸線不貫通縱向裂紋和斜裂紋，但裂紋寬度應小于

0.1mm。

3.4.4鍍層性能

1）鋼絲單位面積鍍層質量按用途可分為兩類，用于懸索橋主纜時為250g/m2-350g/m2，用

于懸索橋吊索、斜拉橋斜拉索、拱橋吊索和系桿索等時為300g/m2-400g/m2。經(jīng)供需雙方協(xié)

商確定，也可供應其他鍍層重量的鋼絲。

2）鋅-5%鋁合金鍍層鋼絲中鋁含量為4.2%~7.2，鋅-10%鋁-稀土多元合金鍍層鋼絲鍍層中鋁

含量應為9.0%-14.5%，稀土總含量應不小于0.005%。

3）鋼絲鍍層經(jīng)5dn×8圈的鍍層附著性試驗后，螺旋圈的外側鍍層應沒有剝落或用手指（避

免采用指甲）摩擦不產(chǎn)生剝落。

4）鋼絲鍍層經(jīng)硫酸銅溶液浸泡2次(每次時間45s)后，不應出現(xiàn)光亮沉積層和橙紅色銅的粘

附。

3.4.5伸直性能

1）鋼絲長度方向應順直，不應有彎折、扭曲等情況。

2）取長度5m的鋼絲放置于光滑平整的地面上，一端接觸地面，另一端翹離地面的高度不

應大于150mm。

3）取弦長1m的鋼絲平放于地面，其自然矢高hb不應大于25mm，如圖1。

圖1自然矢高的測量

3.4.6外觀

鋼絲表面鍍層應連續(xù)、均勻、光滑，不應有肉眼可見的損傷、脫鍍等缺陷。

3.5試驗方法

3.5.1外觀和尺寸檢驗

1)鋼絲的外觀應采用目測方法進行檢查。

2)鋼絲直徑的測量應采用精度為0.01mm的千分尺，應在同一截面相互垂直的兩個方向上測

量，取平均值。

3)鋼絲不圓度的測量應采用精度為0.01mm的千分尺，取同一截面上直徑的最大值和最小值

的差值。

4)鋼絲自由翹頭高度和自然矢高的測量應采用最小分度值為1mm的鋼尺。

3.5.2力學性能檢驗

1)鋼絲的抗拉強度、規(guī)定塑性延伸強度、斷后伸長率試驗應按GB/T21839的規(guī)定進行。計

算強度采用公稱截面積。

2)疲勞試驗應按附錄B的要求進行。

3)彈性模量試驗應按GB/T21839的規(guī)定進行。

4)鋼絲的扭轉試驗應按照GB/T239.1的規(guī)定進行，標距為100dn，扭轉測試轉速應不大于60

轉/分鐘。

5)鋼絲纏繞試驗應按GB/T2976的規(guī)定進行。

6)鋼絲反復彎曲試驗應按GB/T238的規(guī)定進行。

7)在型式檢驗中，松弛試驗應按GB/T21839的規(guī)定進行，持續(xù)時間1000h。出廠檢驗中，

在保證1000h型式試驗松弛合格的基礎上，也可采用至少120h的試驗數(shù)據(jù)推算1000h的松

弛值。

3.5.3鐓頭性能檢驗

鋼絲鐓頭試驗按附錄C的規(guī)定進行。

3.5.4鍍層性能檢驗

1)鍍層質量試驗應按GB/T1839的規(guī)定進行。

2)鍍層中的鋁含量可按GB/T12689.1或GB/T12689.12中的規(guī)定進行，當出現(xiàn)異議時，應按

GB/T12689.1中的EDTA滴定法仲裁。

3)鍍層中的稀土含量應按GB/T12689.12中的規(guī)定進行。

4)鍍層附著性試驗應按GB/T2976的規(guī)定進行。

5)鍍層均勻性試驗應按GB/T2972的規(guī)定進行。

3.6數(shù)值修約

數(shù)值修約應按附錄D的規(guī)定進行。

4.與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及標準，特別是強制性標準的協(xié)調性

我國尚未正式發(fā)布與超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲相關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和相

關強制性標準。

5.標準水平建議，預期的社會經(jīng)濟效果

本項目針對超大跨徑纜索承重橋梁纜索用鋼絲，以實現(xiàn)其高性能、長壽命為目標，

重點突破超高強度纜索鋼絲的抗疲勞、耐腐蝕問題，針對主跨2000米以上懸索橋及主跨

1100米以上斜拉橋等超大跨纜索承重橋梁纜索用超高強度、超耐腐蝕抗疲勞熱鍍鋼絲，

填補了國內(nèi)空白。

超大跨纜索承重橋梁鋼絲一般要求承載能力大，服役壽命長（一般要達到100年以

上），要求其關鍵材料強度高（如鋼絲強度要大于2100MPa以上）、抗疲勞要求高（410

MPa高應力變幅，疲勞循環(huán)次數(shù)達到1000萬次以上，實現(xiàn)無限疲勞壽命）、耐久長壽（服

役壽命不低于100年）等。本標準的制定，有利于推動該產(chǎn)品的研發(fā)和推廣應用，有利

于提高超大跨徑纜索的服役壽命和后期養(yǎng)護成本。

6.對征求意見及重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

暫無收到反饋意見。

行業(yè)標準《超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲》編制小組

2023年6月6日

超大跨徑纜索承重橋梁用熱鍍鋼絲

編制說明

（征求意見稿）

1.工作簡況

1.1任務來源

本項目是依據(jù)工信部科函[2023]18號文件《工業(yè)和信息化部2023年第一批行業(yè)標準

制修訂和外文版項目計劃》下達的2023年第一批行業(yè)標準制修訂計劃，申報號

2023-0067T-YB，計劃完成時間2025年。

1.2本標準修訂的目的和意義

本標準符合《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》中關于推廣應用金屬材料表面覆層強化、工業(yè)

部件服役延壽的要求；符合《國家標準化體系建設發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》中重點

領域--材料--新型功能材料、先進結構材料等標準研制的要求。同時符合交通運輸部印

發(fā)《關于推進公路鋼結構橋梁建設的指導意見》中“提高結構抵抗自然環(huán)境腐蝕能力，

降低養(yǎng)護成本”的要求。該產(chǎn)品為新材料，具有高耐腐蝕性能。

橋梁纜索是現(xiàn)代大型索承式橋梁的關鍵構件。隨著國家交通強國的戰(zhàn)略推進，