復合鋼筋砼密肋夾心疊合板在蓋板涵中的應用研究

過志鵬

（湖南和天工程項目管理公司，湖南 長沙 410017）

關鍵字：密肋夾心疊合蓋板

蓋板涵是公路建設中的一種常用的函洞結構形式，其中的蓋板目前常用的為預制鋼筋砼實心板，它雖然預制工藝簡單，施工方便，但由于自重大，鋼筋用量多，同時隨著砂石價格的快速上漲，混凝土的成本也快速提高。因此，為了降低鋼筋砼蓋板的施工成本，研發新型結構形式的鋼筋砼蓋板，具有重要的現實意義。

新型的鋼筋砼蓋板結構，它采用空腔箱型結構，箱體內布置有價格便宜的輕質填充材料，即降低了蓋板的自重，又節約了混凝土的用量，同時，其結構計算采用T 型板的結構形式，節約了鋼筋用量。所以，它具有具有自重輕，結構性能好，造價低的優點。

1 結構形式

復合鋼筋砼密肋夾心疊合蓋板的結構形式如圖1 所示，它由預制帶肋夾芯板和后澆疊合層二部分組成，其中預制帶肋夾芯板的結構形式如圖2 所示，它由底板1、邊肋板2、中肋板3 和輕質保溫條板4 組成，輕質保溫條板4 夾在底板1、邊肋板2 和中肋板3 圍成的空腔之中；邊肋板2 的截面為倒L 型，中肋板3 的截面為T 型，其頂部之間設有橫向連接鋼筋5 以便于和后澆疊合層連接為一體。同時所述底板的縱向兩側沿邊肋板的外側伸出形成縱向翼緣。

為降低自重，所述底板1 采用玻纖砼薄板，輕質填充塊采用的材料為容重小于20kg/m2的聚苯乙烯發泡材料。

施工時，先將預制帶肋夾芯板成排安裝好，然后在其上后澆混凝土疊合層即形成了裝配整體式的蓋板。

圖1 復合鋼筋砼密肋夾心疊合蓋板的結構形式

圖2 預制帶肋夾芯板的結構形式

2 結構設計分析

從上述的復合鋼筋砼密肋夾心疊合蓋板的結構形式圖中可以看出，其采用的結構形式為密肋夾心的結構形式，且其中的底板采用玻纖砼薄板，不參于結構計算，因此其結構計算就可按T 形板的結構形式進行計算，同時，由于夾芯板內的輕質填充塊的體積比可以達到60%以上，所以為提高夾芯板的抗剪能力和節約鋼筋用量，其截面高度可以比同跨度的實心板的高度大大增加，具體的高跨比可以控制在1/7 以內，同時其肋梁的寬度應不小于10cm。

后澆疊合層的厚度可以根據《公路鋼筋砼與預應力鋼筋砼橋涵設計規范》JTG D62-2004 中的截面受壓高度要求進行確定，其最小厚度不應小于8cm。

3 經濟指標對比分析

以跨度4m 的蓋板涵為例，采用鋼筋砼實心板其板厚一般為40cm，而采用復合鋼筋砼密肋夾心板，其板的高度可采用50cm，

后澆疊合層厚度為8cm,預制帶肋夾芯板的底板采用2cm的玻纖混凝土薄板，肋寬10cm，輕質填充塊體積比為65%。則兩者的單位經濟指標對比分析如下：

3.1 節約的費用

3.1.1 混凝土用量

鋼筋砼實心板：0.4m3/m2；疊合板：0.5*35=0.175m3/m2因此，密肋夾心疊合蓋板節約的混凝土用量為0.4-0.175=0.225m3/m2，節約的費用為；0.225*400=90 元/m2

3.1.2 鋼筋用量

鋼筋砼實心板截面高度為40cm，密肋夾心疊合板截面高度為50cm，截面高度增加增加25%，按簡支板的結構計算公式，板的截面高度增加25%，其抗彎鋼筋即可減少25%，同時，由于密肋夾心疊合板的底板為玻纖混凝土薄板，沒有橫向分布鋼筋，因此，密肋夾心疊合板節約的鋼筋總用量至少在20%以上。所以，按一般40cm 厚鋼筋砼實心蓋板的鋼筋含量為40kj/m2計算，則密肋夾心疊合板的節約的鋼筋用量在10kj 以上。節約的費用為10*5.5=55 元/m2

3.1.3 防水層

通常，采用鋼筋砼實心板的蓋板涵，其上是需做防水層，雖然這樣的防水層要求不高，但其直接成本也不低于25元/m2。而采用密肋夾心疊合板，由于蓋板涵的防水要求不高，所以只需后澆混凝土采用抗滲混凝土即可，而抗滲混凝土比普通混凝土的成本增加不超過100 元/m3，防水層的費用節約為：25-0.08*100=17 元/m2

3.1.4 運費

如短途運費按8 元/T 計算，則密肋夾心疊合板節約的運費為：0.225*2.5*8=4.5 元/m2

1）、增加的費用

泡沫板（0.5-0.175） *120=45 元/m2

人工費：與實心板相比，密肋夾心疊合板中的預制帶肋夾芯板和后澆疊合板兩者相加的人工費增加應能控制在10元/m2以下。

2）、費用節約

與鋼筋砼實心板相比，復合密肋夾心疊合蓋板的直接成本節約為：90+55+17-45-10=107 元/m2

3.2 綜上所述，由于復合鋼筋砼密肋夾心疊合蓋板采用了密肋夾心的結構形式，且箱體內布置的是價格便宜的輕質填充材料，即降低了蓋板的自重，又節約了混凝土的用量，同時，由于提高了疊合板的截面高度，節約了鋼筋用量。所以，與鋼筋砼實心蓋板相比，它具有具有自重輕，結構性能好，造價低的優點。同時，由于預制帶肋夾芯板的自重輕，便于運輸，因此，對于預制帶肋夾心板的生產也利于定點工業化生產，以降低生產成本和保證生產質量，符合裝配式建筑的發展需要。