本發(fā)明屬于索道橋工程建設(shè)領(lǐng)域,涉及一種在不改變索道橋橋面系構(gòu)件傳統(tǒng)布局的條件下,通行性能和耐久性能好、自重較輕的鋼筋混凝土材質(zhì)橋面板的構(gòu)造。
背景技術(shù):目前限于結(jié)構(gòu)的整體剛度較小,現(xiàn)有索道橋的橋面都設(shè)置成單車(chē)道,行車(chē)道是由呈長(zhǎng)條狀的木質(zhì)或鋼質(zhì)橋面板,沿橫橋向依次并列鋪在橋面索上形成的。橋面板的長(zhǎng)度由橋面結(jié)構(gòu)的橫橋向?qū)挾葲Q定,沿縱橋向的寬度一般不超過(guò)1m。橋面板上不鋪設(shè)橋面鋪裝。車(chē)輛在這種橋面板沿縱橋向不連續(xù)的橋上行駛時(shí),有類(lèi)似火車(chē)輪子磕碰鐵軌那樣有規(guī)律的、咔嚓咔嚓的響聲,顛簸感明顯,行車(chē)很不平順。橋梁管理部門(mén)對(duì)該類(lèi)橋梁上通行的車(chē)輛都有限速要求。例如,輪式車(chē)輛在索道橋上的行駛速度應(yīng)小于20km/h。這大大降低了該類(lèi)橋梁的通行能力。另外,現(xiàn)有索道橋的橋面構(gòu)造中不設(shè)防、排水設(shè)施,縱橋向相鄰的兩塊橋面板之間也不設(shè)接縫構(gòu)造。索道橋在我國(guó)的西南地區(qū)建造較多。這里天氣炎熱,潮濕多雨。眾所周知,橋面部分天然敞露而對(duì)氣候影響十分敏感。木質(zhì)橋面板在這種室外環(huán)境下易裂、易腐、易遭蟲(chóng)蛀和易翹曲。鋼板橋面板即使在建造時(shí)進(jìn)行了徹底的除銹處理并涂上了合格的油漆,由于車(chē)輪的磨損,也極易脫漆進(jìn)而遭受銹蝕。由此可見(jiàn),木質(zhì)或鋼質(zhì)橋面板的耐久性差,橋梁運(yùn)營(yíng)階段的維護(hù)成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:為了克服現(xiàn)有的索道橋橋面通行性能不良、橋面板構(gòu)件耐久性差的缺陷,本發(fā)明提供一種鋼筋混凝土材質(zhì)的橋面板構(gòu)造。該發(fā)明的鋼筋混凝土橋面不僅其構(gòu)件耐久性好,構(gòu)造簡(jiǎn)單,橋面縱橋向行車(chē)平順性得到提高,而且可以工廠化預(yù)制和現(xiàn)場(chǎng)裝配,施工方便。橋面板的厚度按橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的最小構(gòu)造厚度取值,從而大幅降低了橋面構(gòu)件的自重。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:索道橋的橋面板采用鋼筋混凝土材料。目前這種材料的施工工藝和設(shè)計(jì)方法都是非常成熟的。橋面板混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C40,行車(chē)道部分的板厚取8cm,人行道部分的板厚取6cm(位于懸臂端)~8cm(位于懸臂根部)。對(duì)于鋼橫梁之間的橋面板(以下簡(jiǎn)稱普通橋板),它的縱橋向?qū)挾瓤筛鶕?jù)不同的施工吊裝能力在0.2m~2m之間取值;橫橋向?qū)挾热闃蛎娼Y(jié)構(gòu)的全寬。在人行道板下的鋼筋混凝土端橫梁腹板中開(kāi)孔留洞。橋面板的配筋這樣確定:首先依據(jù)預(yù)期的通行荷載和使用工況,通過(guò)結(jié)構(gòu)的空間有限元分析所得到橋面構(gòu)件的內(nèi)力分布,再按照鋼混凝土結(jié)構(gòu)的一般設(shè)計(jì)原理計(jì)算配筋面積和布置鋼筋。普通橋板的吊裝質(zhì)量約在0.3t~2t之間。索道橋橋面結(jié)構(gòu)的橫橋向全寬是根據(jù)車(chē)輛偏離車(chē)道縱橋向中心線不超過(guò)0.3m確定的。根據(jù)《道路車(chē)輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(GB1589—2004)中關(guān)于車(chē)輪橫橋向輪距和車(chē)輛底盤(pán)最小離地間隙的規(guī)定,鑒于橋面是單車(chē)道,車(chē)輛在橋上行駛時(shí),位于行車(chē)道中央的部分區(qū)域范圍內(nèi)車(chē)輪是不能到達(dá)的。所以,在橋面板中央部分留出矩形洞口,洞口邊沿設(shè)置矮肋縱梁加強(qiáng)(該梁頂面凸出板頂面的尺寸不大于車(chē)輛底盤(pán)最小離地間隙),再用鋅鐵皮覆蓋洞口,并用水泥鋼釘把鋅鐵皮釘于矮肋縱梁頂面。最后在鋅鐵皮上用道路反光油漆涂出黃、黑相間的條帶狀圖案標(biāo)志,以標(biāo)示車(chē)輪在橋面上的行駛區(qū)域。在橋面板橫橋向的兩個(gè)端面下部黏貼1cm厚填縫板。該填縫板采用經(jīng)過(guò)防腐液浸泡處理的、表面粗糙的木質(zhì)膠合模板,澆筑橋面板砼時(shí)把它們作為側(cè)模的一部分。砼養(yǎng)生結(jié)束時(shí)它們就被牢牢地黏貼在橋面板上,拆模時(shí)不拆除它們即可。在索道橋橋面結(jié)構(gòu)中,鋼橫梁是連接橋面索和穩(wěn)定索的重要構(gòu)件。位于鋼橫梁上面的橋面板(以下簡(jiǎn)稱橫梁橋板),它的縱橋向?qū)挾扰c鋼橫梁的上翼緣頂面相同;橫橋向?qū)挾热闃蛎娼Y(jié)構(gòu)的全寬。在人行道板下的鋼筋混凝土橫梁橋板腹部開(kāi)孔留洞;鑒于橫梁橋板的縱橋向?qū)挾炔淮?,其中央部分不再留矩形洞口。而在橋面中央仍然設(shè)置凸出橋面的路緣石,用鋅鐵皮覆蓋路緣石頂面并用水泥鋼釘固定,再涂畫(huà)交通引導(dǎo)標(biāo)志。填縫板的設(shè)置和橋面板的配筋方法同普通橋板。橫梁橋板的吊裝質(zhì)量約為0.3t。在縱橋向相鄰的兩塊橋面板之間設(shè)置接縫構(gòu)造。該接縫構(gòu)造由上下兩層厚度1mm的鋅鐵皮組成。上層鋅鐵皮的寬度比下層鋅鐵皮的窄一些。上層鋅鐵皮中央鉆直徑5mm的泄水孔。依據(jù)接縫內(nèi)部空間對(duì)上、下兩層鋅鐵皮進(jìn)行冷彎成型、疊置,再用水泥鋼釘把它們釘在板縫兩側(cè)的砼板面上。在橋面板頂面和接縫構(gòu)造之上設(shè)置JBS纖維增強(qiáng)橋面防水層,再在防水層表面鋪設(shè)1~2cm厚度的瀝青砂磨耗層。本發(fā)明的有益效果是,可以大大延長(zhǎng)索道橋橋面板的使用壽命,提高了橋面通行質(zhì)量。橋面板的構(gòu)造簡(jiǎn)單,可以進(jìn)行工廠標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和產(chǎn)品化生產(chǎn)。橋面板的制作材料—鋼筋砼來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉。對(duì)橋面板的板體采用局部開(kāi)孔留洞構(gòu)造,厚度按橋梁規(guī)范的最小構(gòu)造要求取值,從而降低了構(gòu)件的吊裝重量,方便了現(xiàn)場(chǎng)裝配施工。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一塊處于安裝狀態(tài)的普通橋板的立面圖(單位:cm)。圖2是圖1的F--F剖面圖(單位:cm)。圖3是圖1的N--N剖面圖(單位:cm)。圖4是圖1的Q--Q剖面圖(單位:cm)。圖5是圖1的Y--Y剖面圖(單位:cm)。圖6是一塊處于安裝狀態(tài)的普通橋板的平面圖(單位:cm)。圖7是一塊處于安裝狀態(tài)的普通橋板的側(cè)視圖(單位:cm)。圖8是處于安裝狀態(tài)的兩塊相鄰普通橋板的側(cè)視圖(單位:cm)。圖9是圖8的M大樣圖(單位:mm)。圖10是處于安裝狀態(tài)的橋面板接逢構(gòu)造的平面圖(單位:cm)。圖11是處于安裝狀態(tài)的橋面板接逢構(gòu)造的下層鋅鐵皮平面圖(單位:mm)。圖12是圖11的L--L剖面圖(單位:mm)。圖13是圖11的J--J剖面圖(單位:mm)。圖14是圖11的Z--Z剖面圖(單位:mm)。圖15是圖11的X--X剖面圖(單位:mm)。圖16是圖11的V--V剖面圖(單位:mm)。圖17是處于安裝狀態(tài)的行車(chē)道部分的橋面板接逢構(gòu)造的上層鋅鐵皮平面圖(單位:mm)。圖18是處于安裝狀態(tài)的人行道部分的橋面板接逢構(gòu)造的上層鋅鐵皮平面圖(單位:mm)。圖19是圖17和圖18的D--D剖面圖(單位:mm)。圖20是圖17和圖18的U--U剖面圖(單位:mm)。圖21是處于安裝狀態(tài)的普通橋板的中央鋅鐵皮蓋板平面圖(單位:cm)。圖22是圖21的A--A剖面圖(單位:cm)。圖23是一塊處于安裝狀態(tài)的橫梁橋板的立面圖(單位:cm)。圖24是一塊處于安裝狀態(tài)的橫梁橋板的平面圖(單位:cm)。圖25是一塊處于安裝狀態(tài)的橫梁橋板的側(cè)視圖(單位:cm)。圖26是圖25的H--H剖面圖(單位:cm)。圖27是處于安裝狀態(tài)的橫梁橋板的中央鋅鐵皮蓋板平面圖(單位:cm)。圖28是圖27的A‘--A‘剖面圖(單位:cm)。圖中B1.瀝青砂磨耗層,B2.JBS防水涂層,B3.C40鋼筋砼人行道板,B4.C40鋼筋砼行車(chē)道板,B5.普通鋅鐵皮蓋板,B5‘.橫梁鋅鐵皮蓋板,3.7×60(mm)水泥鋼釘,B7.中央洞口邊縱梁,B8.橫梁留孔區(qū)域,B9.木質(zhì)填縫板,B10.上橡膠墊座,B11.下橡膠墊座,B12.M20×260-Q方頭螺栓,B13.M12×200-Q方頭螺栓,B14.L75×50×8角鋼欄桿柱,B15.人行道護(hù)欄網(wǎng),B16.橋面鋼索,B17.黑色道路反光油漆條,B18.黃色道路反光油漆條,B19.中間加強(qiáng)薄鋼板,B20.鋼筋砼端橫梁,B21.角鋼L50×6欄桿柱,B22.中央留孔區(qū)域,B23.泄水孔,4.5×60(mm)水泥鋼釘,B25.M12×260-Q方頭螺栓,B26.上層鋅鐵皮,B27.下層鋅鐵皮,B28.I50c型鋼橫梁,B29.鋅鐵皮護(hù)欄板。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:該實(shí)施方式適用于普通橋板的構(gòu)造。以一座主跨徑為438m的索道橋?yàn)樵O(shè)計(jì)實(shí)例,設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載模型為3×550kN,車(chē)距150m。如圖1所示,人行道的橋面結(jié)構(gòu)層由上往下依次為瀝青砂磨耗層(B1),JBS防水涂層(B2),C40鋼筋砼人行道板(B3)。C40鋼筋砼人行道板(B3)是變厚度懸臂板,其懸臂端部和根部的厚度分別為6cm和8cm。行車(chē)道的橋面結(jié)構(gòu)層由上往下依次為瀝青砂磨耗層(B1),JBS防水涂層(B2),C40鋼筋砼行車(chē)道板(B4)。C40鋼筋砼行車(chē)道板(B4)的厚度為8cm。JBS防水涂層(B2)應(yīng)在橋面板接逢構(gòu)造安裝完畢后再施作,最后鋪筑瀝青砂磨耗層(B1)。瀝青砂磨耗層(B1)的配方為:礦粉與瀝青比為1.4:1,細(xì)集料的K值為0.65,瀝青膠漿與細(xì)集料的配比為1.5:1。在橋面板縱橋向的兩端各布置一道鋼筋砼端橫梁。該橫梁的頂面分別與橋面板的頂面平齊,底面凸出橋面板的底面,即端橫梁的人行道和行車(chē)道部分的截面高度不同,但截面寬度相同。同時(shí),人行道下方的梁段設(shè)置橫梁留孔區(qū)域(B8)。在橋面板中央?yún)^(qū)域的兩側(cè)各設(shè)置一道截面相等的中央洞口邊縱梁(B7);該縱梁的頂面凸出橋面板的頂面,以充當(dāng)車(chē)道內(nèi)側(cè)的路緣石;它的底面與橋面板的底面平齊。用普通鋅鐵皮蓋板(B5)沿兩根中央洞口邊縱梁(B7)的頂面扣蓋橋面板中央洞口。人行道外側(cè)設(shè)置L75×50×8角鋼欄桿柱(B14)。在兩根鋼筋砼端橫梁外側(cè)面的下部各布置一道經(jīng)防腐處理的木質(zhì)填縫板(B9)。木質(zhì)填縫板(B9)可由表面粗糙的木質(zhì)舊模板制成。在澆筑橋面板砼時(shí)把木質(zhì)填縫板(B9)作為所用模板的一部分,拆模時(shí)不予拆除,它就被牢固地黏貼在橋面板上。橋面鋼索(B16)規(guī)格為PES(H)7-085(σb=1670MPa)。在鋼筋砼端橫梁底面與橋面鋼索(B16)之間設(shè)置上橡膠墊座(B10)和下橡膠墊座(B11),用M20×260-Q方頭螺栓(B12)和M12×200-Q方頭螺栓(B13)把它們連接在一起。方頭螺栓的螺栓頭預(yù)埋在砼端橫梁中。為了保證各構(gòu)件之間的相對(duì)位置準(zhǔn)確,可以在澆筑橋面板砼之前就把上橡膠墊座(B10)和下橡膠墊座(B11)用M20×260-Q方頭螺栓(B12)和M12×200-Q方頭螺栓(B13)固定成一個(gè)整體,再把螺栓頭放置鋼筋砼端橫梁的鋼筋骨架中,然后澆筑混凝土。在橋面鋼索(B16)上安裝橋面板之前,先把下橡膠墊座(B11)卸下,等橋面板安裝之后再把它裝上。如圖2、圖3和圖4所示,帶有中間加強(qiáng)薄鋼板(B19)的上橡膠墊座(B10)和下橡膠墊座(B11)寬度與砼端橫梁的相同,連接件M20×260-Q方頭螺栓(B12)和M12×260-Q方頭螺栓(B25)位于它們的對(duì)稱面內(nèi)。普通鋅鐵皮蓋板(B5)沿縱橋向伸進(jìn)橋面板之間的接逢0.5cm,并向下彎折4.9cm以形成滴水線構(gòu)造。如圖5所示,橋面板中央留孔區(qū)域(B22)為160cm×80cm的矩形洞口,周邊有中央洞口邊縱梁(B7)和端橫梁加強(qiáng)。如圖6所示,普通鋅鐵皮蓋板(B5)位于中央洞口邊縱梁(B7)頂面的部分上表面涂畫(huà)行車(chē)引導(dǎo)標(biāo)志:黑色道路反光油漆條(B17)和黃色道路反光油漆條(B18),它們與縱橋向夾角為45度。如圖7所示,人行道護(hù)欄網(wǎng)(B15)張掛于橋面板兩端的L75×50×8角鋼欄桿柱(B14)和欄網(wǎng)邊框之間。如圖8、圖9和圖10所示,把中央部分呈彎折弧線形狀的上層鋅鐵皮(B26)和下層鋅鐵皮(B27)疊置后安裝在相鄰兩塊橋面板之間接逢的上部,再用3.7×60(mm)水泥鋼釘(B6)和4.5×60(mm)水泥鋼釘(B24)把它們釘在接逢兩側(cè)的砼板上,從而形成接逢構(gòu)造??梢圆捎蒙溽敇寔?lái)在鋼筋砼板上釘水泥鋼釘,以提高接逢構(gòu)件的安裝速度。如圖11、圖12、圖13、圖14、圖15和圖16所示,兩塊橋面板之間接逢構(gòu)造的下層鋅鐵皮(B27)的下部槽體在橫橋向是整體貫通的,但行車(chē)道區(qū)段、人行道區(qū)段和伸出橋面板以外區(qū)段的各部分槽體的深度是不同的。另外,下層鋅鐵皮(B27)鋪在橋面板頂面的翼緣部分在中央洞口邊縱梁(B7)處留有缺口。如圖17、圖18、圖19和圖20所示,兩塊橋面板之間接逢構(gòu)造的上層鋅鐵皮(B26)的行車(chē)道部分和人行道部分是互相斷開(kāi)的,在左右兩根中央洞口邊縱梁(B7)之間也是斷開(kāi)的,它也不伸出橋面板外。同時(shí),在上層鋅鐵皮(B26)的中線上按一定間距設(shè)置直徑為5mm的泄水孔(B23)。如圖21、圖22所示,每塊普通橋板的普通鋅鐵皮蓋板(B5)把中央留孔區(qū)域(B22)完全覆蓋,采用3.7×60(mm)水泥鋼釘(B6)固定在中央洞口邊縱梁(B7)頂面。實(shí)施例2:該實(shí)施方式適用于橫梁橋板的構(gòu)造。以一座主跨徑為438m的索道橋?yàn)樵O(shè)計(jì)實(shí)例,設(shè)計(jì)車(chē)輛荷載為3×550kN,車(chē)距150m。如圖23、圖24、和圖25所示,橫梁橋板橫截面內(nèi)的大部分構(gòu)造與普通橋板是相同的,而它的縱橋向長(zhǎng)度等于支撐它的I50c型鋼橫梁(B28)的上翼緣頂面寬度。它的中央部分不再設(shè)置留孔區(qū)域,但中央洞口邊縱梁(B7)仍然保留,以形成引導(dǎo)車(chē)輪在限定區(qū)域內(nèi)行駛的內(nèi)側(cè)路緣石。橫梁鋅鐵皮蓋板(B5‘)也比普通鋅鐵皮蓋板(B5)短得多,但其上表面仍然要涂畫(huà)黑色道路反光油漆條(B17)和黃色道路反光油漆條(B18)。采用M12×260-Q方頭螺栓(B25)把鋼筋砼端橫梁橋板、橋面鋼索(B16)、橡膠墊座和I50c型鋼橫梁(B28)的上翼緣扣連在一起。人行道外側(cè)設(shè)置L50×6角鋼欄桿柱(B21)和鋅鐵皮護(hù)欄板(B29)。橋面板之間接逢構(gòu)造的上層鋅鐵皮(B26)在行車(chē)道與人行道的交界面,以及在左右兩根中央洞口邊縱梁(B7)之間是斷開(kāi)的,也不伸出橋面板外。