車行索道橋的鋼筋混凝土橋面板的制造方法與工藝

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)置成單車道，行車道是由呈長條狀的木質(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1m。橋面板上不鋪設(shè)橋面鋪裝。車輛在這種橋面板沿縱橋向不連續(xù)的橋上行駛時，有類似火車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，行車很不平順。橋梁管理部門對該類橋梁上通行的車輛都有限速要求。例如，輪式車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、易遭蟲蛀和易翹曲。鋼板橋面板即使在建造時進行了徹底的除銹處理并涂上了合格的油漆，由于車輪的磨損，也極易脫漆進而遭受銹蝕。由此可見，木質(zhì)或鋼質(zhì)橋面板的耐久性差，橋梁運營階段的維護成本高。

技術(shù)實現(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)造簡單，橋面縱橋向行車平順性得到提高，而且可以工廠化預(yù)制和現(xiàn)場裝配，施工方便。橋面板的厚度按橋梁設(shè)計規(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)計方法都是非常成熟的。橋面板混凝土強度等級不低于C40，行車道部分的板厚取8cm，人行道部分的板厚取6cm(位于懸臂端)～8cm(位于懸臂根部)。對于鋼橫梁之間的橋面板(以下簡稱普通橋板)，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)計原理計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)車輛偏離車道縱橋向中心線不超過0.3m確定的。根據(jù)《道路車輛外廓尺寸、軸荷及質(zhì)量限值》(GB1589—2004)中關(guān)于車輪橫橋向輪距和車輛底盤最小離地間隙的規(guī)定，鑒于橋面是單車道，車輛在橋上行駛時，位于行車道中央的部分區(qū)域范圍內(nèi)車輪是不能到達的。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(該梁頂面凸出板頂面的尺寸不大于車輛底盤最小離地間隙)，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志，以標示車輪在橋面上的行駛區(qū)域。在橋面板橫橋向的兩個端面下部黏貼1cm厚填縫板。該填縫板采用經(jīng)過防腐液浸泡處理的、表面粗糙的木質(zhì)膠合模板，澆筑橋面板砼時把它們作為側(cè)模的一部分。砼養(yǎng)生結(jié)束時它們就被牢牢地黏貼在橋面板上，拆模時不拆除它們即可。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，再涂畫交通引導標志。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)部空間對上、下兩層鋅鐵皮進行冷彎成型、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)造簡單，可以進行工廠標準化、系列化和產(chǎn)品化生產(chǎn)。橋面板的制作材料—鋼筋砼來源廣泛，價格低廉。對橋面板的板體采用局部開孔留洞構(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)場裝配施工。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。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.鋅鐵皮護欄板。具體實施方式實施例1：該實施方式適用于普通橋板的構(gòu)造。以一座主跨徑為438m的索道橋為設(shè)計實例，設(shè)計車輛荷載模型為3×550kN，車距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鋼筋砼行車道板(B4)。C40鋼筋砼行車道板(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，細集料的K值為0.65，瀝青膠漿與細集料的配比為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道部分的截面高度不同，但截面寬度相同。同時，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，以充當車道內(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。在澆筑橋面板砼時把木質(zhì)填縫板(B9)作為所用模板的一部分，拆模時不予拆除，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)件之間的相對位置準確，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)位于它們的對稱面內(nèi)。普通鋅鐵皮蓋板(B5)沿縱橋向伸進橋面板之間的接逢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。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行車引導標志：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?？梢圆捎蒙溽敇寔碓阡摻铐虐迳厢斔噤撫?，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)的行車道部分和人行道部分是互相斷開的，在左右兩根中央洞口邊縱梁(B7)之間也是斷開的，它也不伸出橋面板外。同時，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。實施例2：該實施方式適用于橫梁橋板的構(gòu)造。以一座主跨徑為438m的索道橋為設(shè)計實例，設(shè)計車輛荷載為3×550kN，車距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，以形成引導車輪在限定區(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)和鋅鐵皮護欄板(B29)。橋面板之間接逢構(gòu)造的上層鋅鐵皮(B26)在行車道與人行道的交界面，以及在左右兩根中央洞口邊縱梁(B7)之間是斷開的，也不伸出橋面板外。