浸鋅鋼結構人行道板優化設計

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、養生、運輸等影響，其使用壽命一般在5-10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膠黃線、膠新線18座橋梁的人行道板整修，通過總結，發現混凝土人行道板存在以下缺點：

（1）砼板主要由工區預制，制作周期長，前后包括制作鋼筋籠、配制混凝土、養生等環節，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、掉塊一般出現在底面，橋上行走人員很難發現，存在安全隱患。

3 鋼構板的優勢

（1）結構輕便：用材少，結構輕，易于安裝。

（2）經久耐用：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，從長遠來看更經濟。

（3）現代氣派：外形美觀，通風良好，給人以整體流暢的現代感受，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《鐵路橋涵設計規范》，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，得出各截面受力數據，各截面受力均滿足要求。

6 成本分析

鋼格板的重量是指經過包邊和表面處理（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、材料運輸等因素，鋼構板從長遠來看更經濟。

參考文獻：

[1]鐵路橋涵設計規范[S].北京：中國鐵道出版社，2017.

[2]鐵路橋隧建筑物修理規則[S].北京：中國鐵道出版社，2014.