佛山市顺德区朗耀钢铁有限公司主要生产销售:螺旋钢管,无缝管,钢护筒,打桩管,钢管桩,大口径钢管,直缝焊管。兼营:H型钢,镀锌钢管,球墨铸铁管,角钢,槽..

产品描述

疲劳性能
按GB/T 3075—2008《金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》,在PLG-200型疲劳试验机和系列对称拉压载荷(应力比R=-1)、相近频率、大循环次数1×107的条件下,测试和评价了该X80钢级桩腿支撑管的疲劳性能。X80钢级桩腿支撑管的疲劳性能试验数据结果表明,当应力幅值S为384 MPa,试样在循环周次未达到1×107时已失效;当S降低至369MPa,试样在循环周次达到1×107时均未失效。因这两组试验的应力幅值差小于其中未失效试样应力一般高强结构钢的疲劳极限比(σ-1/Rm)通常在0.3~0.5,而X80钢级桩腿支撑管的疲劳极限比较高,达到0.54;因此,X80钢级桩腿支撑管材料具有优异的疲劳性能。
根据疲劳断口形貌,认为X80钢级桩腿支撑管具有优异疲劳性能的原因是:
(1)X80钢级桩腿支撑管用钢的纯净度高,夹杂物含量很少,第二相粒子细小,疲劳裂纹难以萌生;
(2)X80钢级桩腿支撑管的晶粒细小,晶界数量多,对疲劳裂纹在阶段的扩展具有明显的阻碍作用。
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防撞性能
海洋平台用桩腿支撑管在服役过程中可能会遭受油轮和工程船的意外撞击。据测算,船舶撞击时,桩腿支撑管承受速率在10-2~10s-1的变形。因此,采用拉伸试验,通过测试动态拉伸性能,评价X80钢级桩腿支撑管材料的防撞性能。试验结果表明:拉伸应变速率为0.002~5s-1时,随应变速率增加,X80钢级桩腿支撑管的屈服强度、抗拉强度、应变强度(Rp2和Rp5)提高,断后伸长率下降;此外,屈服强度和拉抗强度分别为612~670 MPa和695~790 MPa,仍符合标准规定的要求。因此,X80钢级桩腿支撑管材料具有良好的防撞性能。
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施工要点
1.格构柱设计要求
格构柱截面形式为 550×550mm,角钢型号为∠160×16,缀板型号为 500×300×12@600 mm,钢构件连接均为满焊。其中格构柱嵌入基底以下 15m,即钻孔灌注桩长 15m,钢立柱嵌入钻孔灌注桩 3m。钢立柱与钻孔灌注桩主筋焊接,一起吊放,钻孔灌注桩桩径 1200mm,桩身垂直度偏差≤1/300 桩长。
2.格构柱制作技术要求
①格构柱采用在场外钢构加工制作,原材料进场首先审查质量合格证明文件并对材料的外观进行检查验收,合格后准予制作。对制作完成的格构柱依据《钢结构工程施工验收规范》GB50205-2001 及设计要求进行验收验收合格后方允许进场进行安装。
②格构柱间对接焊接时接头应错开,保证同一截面的角钢接头不超过 50%,相邻角钢错开位置不小于 50cm。角钢接头在焊缝位置角钢内侧采用同材料短角钢进行补强。
3、钢筋笼浇筑时易出现的问题
1)钢筋笼上浮
已经沉放到设计深度位置的钢筋骨架,在浇砼过程中,骨架位置比原设计位置高出,俗成“浮笼”。
原因分析
(1)钢筋笼骨架内径与导管间距小,粗骨料粒径太大, 主筋搭接焊头未焊平,在导管提升与下沉回来过程中,挂带钢筋笼。
(2)钢筋在安装过程中,骨架扭曲,箍筋变形、脱焊脱落或者导管倾斜,使得钢筋与导管外壁紧密接触。
(3)有时因机具故障,浇砼时停歇,导管与钢筋间砼已凝结,提升导管时将钢筋带出。
(4)浇砼速度过快,砼面升至钢筋笼底,产生向上“浮力”,导致钢筋笼浮上来。
处理办法
(1)刚开始浇砼就出现“浮笼”,主要是导管与笼之间有挂带现象;应立即中止浇砼,反复上下摇动导管或单向旋转。
(2)在浇砼过程中,随着导管拔出,笼上浮,但砼面不动,亦是因导管与笼间有挂带现象,应反复摇动导管,重复使之上下移动,以切断二者联系。
2)桩头冒水
在基坑垫层砼浇灌完毕,桩头部位出现渗水现象。
原因分析
(1)砼浇注不密实,桩身(尤其是桩头部位)有裂隙或夹泥,砼中石子粒径太大,级配不均匀。
(2)浇砼时,泥浆相对密度过大,砼与主筋之间有夹泥,地下水沿着夹泥冒出。
(3)在基坑开挖时,挖土机械碰撞桩身,造成桩头部位有裂隙。
(4)截桩时风镐等机械过度冲击桩头部砼,致使桩头砼产生裂缝而渗水。
处理办法
(1)如发现有桩头冒水现象,应检测桩身砼强度、桩身有无缺陷,对于桩头一段长度范围内出现裂隙的,应凿除桩头砼,直至露出坚实砼后再灌高出原等级一个强度等级的砼。
(2)如桩身质量有严重缺陷,应请设计及检测中心核定是否须重新补桩。
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耐火性能
海洋平台用支撑管还可能在油池火焰、喷射火焰或意外火灾引起的高温环境服役,材料的强度损失可能造成桩腿的局部或全部坍塌。因此,结构管在短时(1~3h)高温条件下能够保持较高的强度,足以使人员全部撤离,是一项重要的安全技术指标。耐火设计时,基于火灾发生时钢材中热传导和热变形过程的解析,一般将耐火钢的耐火温度定在600℃,且耐火钢应符合600℃。高温强度Rp600 ℃不低于室温强度Rp的2/3。
即Rp600 ℃≥2/3Rp,或强度系数SF=Rp600 ℃/Rp≥2/3。参照GB/T 4338—2006《金属材料 高温拉伸试验方法》,X80钢级桩腿支撑管的屈服强度和强度系数随环境温度的升高而降低,但该钢在温度为100~600 ℃的高温强度不低于室温强度的2/3,即强度系数不低于2/3;特别是在600 ℃的环境温度下强度系数达到0.70,高于耐火钢的相关技术要求。因此,X80钢级桩腿支撑管材料具有优异的耐火性能。
X80钢级桩腿支撑管的耐火机理是:该桩腿支撑管材料采用Mo-Nb-V的合金化设计,且实际上将Mo、Nb和V的含量分别控制在0.20%、0.04%和0.08%的水平;与普通耐火钢相比,X80钢的Mo含量相当,但Nb和V的总含量是前者的2~3倍,从而在该钢高温拉伸断口附近观察到数量更多的(Nb,V)(C,N)粒子。
在位错上析出的细小粒子发挥钉扎作用,明显推迟了位错在高温下的回复;在铁素体边界上析出的细小粒子阻止了铁素体的回复。因此,X80钢级桩腿支撑管的高温强度显著提高。
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