王偉
摘 要:浸鋅鋼結構人行道板采用型鋼和鋼板通過焊接固定,結構穩(wěn)定,輕便,抗震,耐銹蝕,美觀,使用壽命長,安裝方便。希望通過文章的分析,能夠為相關工作提供參考。
關鍵詞:鐵路橋梁;鋼結構;人行道板
中圖分類號:U443.31 文獻標志碼:A 文章編號:2095-2945(2018)20-0087-02
Abstract: Zinc-impregnated steel structure sidewalk board is fixed by welding steel and steel plate, the structure is stable, light, aseismic, rust-resistant, beautiful, long service life, easy to install, in the hope that through the analysis of the article, can provide a reference for the relevant work.
Keywords: railway bridge; steel structure; sidewalk board
1 鋼結構人行道板簡介
浸鋅鋼結構人行道板(簡稱鋼構板)是用角鋼和扁鋼按照一定的間距進行正交組合,頂面鋪設一片花紋板,通過焊接加以固定的開敞式鋼構件。材料采用碳鋼制作,外表熱鍍鋅,可以起到防止銹蝕的作用。鋼構板具有通風,散熱,防滑等性能。
在鋼構板的底部裝有一個夾片,夾片可以將其和托架水平肢固定在一起,這樣一來,相鄰鋼構板之間的距離固定,不會碰撞磨損。
2 既有鐵路橋梁人行道概況
管內(nèi)既有橋梁人行道主要采用混凝土人行道板,由于受配合比、鋼筋材質、養(yǎng)生、運輸?shù)扔绊懀涫褂脡勖话阍?-10年左右。今年3月至10月,青島橋梁車間利用集中修完成了管內(nèi)膠黃線、膠新線18座橋梁的人行道板整修,通過總結,發(fā)現(xiàn)混凝土人行道板存在以下缺點:
(1)砼板主要由工區(qū)預制,制作周期長,前后包括制作鋼筋籠、配制混凝土、養(yǎng)生等環(huán)節(jié),影響因素多,需要層層把關,費時費力。
(2)砼凝土自身笨重,運輸轉移不便,磕磕碰碰容易損傷掉角,作業(yè)人員在搬運時更要格外小心,防止砸傷。
(3)抗沖擊能力低,沿海地區(qū)降雨多、濕度大,普遍存在鋼筋保護層脫落,鋼筋銹蝕等病害,使用壽命短,一般在5-10年,漏筋、掉塊一般出現(xiàn)在底面,橋上行走人員很難發(fā)現(xiàn),存在安全隱患。
3 鋼構板的優(yōu)勢
(1)結構輕便:用材少,結構輕,易于安裝。
(2)經(jīng)久耐用:采用浸鋅鋼結構,抗銹蝕能力強,耐壓耐沖擊,不積雨水,使用壽命能達到20年,是混凝土人行道板2倍以上,從長遠來看更經(jīng)濟。
(3)現(xiàn)代氣派:外形美觀,通風良好,給人以整體流暢的現(xiàn)代感受,適合在城市使用。
4 鋼構板拼裝方案
以替換既有1.48m混凝土人行道板為例:
材料采用熱鍍鋅碳鋼。幾何尺寸:1490mm×332mm×5mm。其中采用縱條(1490mm×30mm×5mm)3塊,橫條(320mm×40mm×5mm)6塊,角鋼(1490mm×56mm×56mm×6mm)2塊。為了便于固定,在端部兩塊角鋼靠近端部之間各焊接一塊220mm×30mm×5mm的扁鋼,花紋板(320×1490mm×4mm)1塊。浸鋅層平均厚度必須達到95?滋m以上。
在相鄰兩個托架間安裝3片鋼構板(人行道寬度為1.05m),間距1.5cm,在鋼構板和托架水平肢角鋼間鋪一片防磨膠墊以保護鍍鋅層,并與托架固定牢固。
5 結構驗算
本次驗算采用橋梁博士,將鋼構版簡化為梁進行驗算。首先將鋼構版劃分為14個單元,將各個截面導入生成模型。輸入荷載,根據(jù)《鐵路橋涵設計規(guī)范》,人行道豎向靜荷載4.0kPa,同時按豎向集中荷載1.5kN檢算。輸入邊界條件,一端有水平、豎向及轉動約束,另一端僅有豎向約束。診斷后進行驗算,得出各截面受力數(shù)據(jù),各截面受力均滿足要求。
6 成本分析
鋼格板的重量是指經(jīng)過包邊和表面處理(非表面處理的除外)后的理論重量。由于包邊、開孔和切口的不同,實際重量與理論重量會出現(xiàn)差異。
鋼結構骨架自重:W1=(1490×30×5×3+320×40×5×6+(50×6+56×6)×1490×2)×7850×10-9=23.16(kg)
花紋板自重:W2=1490×320×4×7850×10-9=14.97(kg)此計算值未減去圓孔的重量。
每塊鋼構板的自重:38.13kg
平均每塊混凝土人行道板自重約為50kg
50×5-38.13×3=135.61kg
可見,自重可以減輕一半多。
鋼材約為3800/噸,鍍鋅費2500/噸,每噸鋼能做26個鋼構板,加工費200/個
每塊鋼構板成本:3800/26+2500/26+200=442元
每三塊鋼構成本:442×3=1326元
每塊混凝土人行道板成本:150/元
每五塊混凝土人行道板成本:150×5=750元
每十塊混凝土人行道板成本:750×2=1500元
1326<1500
鋼構板的使用壽命約為混凝土人行道板的兩倍,相同使用時間下混凝土板需要更換兩次,考慮更換效率、雇傭勞務工、天窗時間、材料運輸?shù)纫蛩兀摌嫲鍙拈L遠來看更經(jīng)濟。
參考文獻:
[1]鐵路橋涵設計規(guī)范[S].北京:中國鐵道出版社,2017.
[2]鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則[S].北京:中國鐵道出版社,2014.