周益群
[上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司, 上海市 200092]
隨著西寧市城市化進(jìn)程的加快和城市公共設(shè)施日益完善,為緩解交通擁堵,保證道路行車安全及行人過街安全,西寧市大力推進(jìn)人行天橋在城區(qū)內(nèi)的建設(shè),方便市民出行的同時(shí)提升城市形象。
西寧市屬高原山寒性氣候,年平均氣溫在七攝氏度左右。對目前幾座西寧市已建好運(yùn)行的天橋調(diào)研發(fā)現(xiàn),在使用一段時(shí)間后普遍存在鋪裝層破損脫落、排水不暢、積水結(jié)冰等情況,給當(dāng)?shù)厥忻癯鲂袔碇T多不便。
該次天橋鋪裝施工采用木塑復(fù)合地板,在高寒地區(qū)較少使用。通過該工程實(shí)踐效果來看,木塑復(fù)合地板作有較好的耐久性及使用性。
該次實(shí)施的西寧市同仁路人行天橋工程位于西寧市城西區(qū)昆侖大道至西關(guān)大街之間,該天橋橫跨同仁路并下穿寧貴高速高架橋主線及兩側(cè)匝道。主體結(jié)構(gòu)均為鋼桁架結(jié)構(gòu),主橋跨度總長44 m,凈寬4.5 m;西側(cè)梯道總長19.4 m,凈寬4 m;東側(cè)總長分別為12.2 m 和18.1m,凈寬2.0 m。
全橋共計(jì)木塑復(fù)合地板鋪設(shè)352 m2。橋面鋪裝斷面圖,如圖1 所示。

圖1 橋面鋪裝斷面圖
常見天橋橋面鋪裝主要分為三大類,見表1。

表1 鋪裝類型分類
以當(dāng)?shù)貫槔?,介紹幾種西寧市已建成天橋的鋪裝結(jié)構(gòu)及使用情況進(jìn)行比對分析。
盲道橡膠板鋪裝是西寧市人行天橋上最常見的鋪裝形式。鋪裝層采用30 cm×30 cm×5 mm 橡膠板拼接組成,結(jié)構(gòu)自重輕、預(yù)制凸塊防水防滑性好、施工方便且造價(jià)低、維修更換方便。施工前先對鋼橋面進(jìn)行噴砂除銹,通過高黏度黏劑進(jìn)行黏貼。新建完成后的鋪裝美觀大方,景觀效果好。
但在長期低溫下使用,黏劑會失去黏性,極易發(fā)生脫落、剝皮等情況,且冬季橋面結(jié)冰狀態(tài)下極易成團(tuán)結(jié)塊,給行人出行易發(fā)生安全隱患,如圖2 所示。

圖2 部分已損壞的盲道橡膠板鋪裝
塑膠鋪裝在西寧市幾座新建的天橋中也有使用,它由聚氨酯橡膠等材料組成的復(fù)合型材料,具有一定的彈性和色彩,普遍適應(yīng)用于戶外運(yùn)動場地、公園、小區(qū)等。新鋪設(shè)的表面整體美觀鮮艷、腳感舒適,施工過程也較簡單。鋪設(shè)材料較薄,自重輕等特點(diǎn)。
但這種材料耐候性與耐磨性差,材料在紫外線照射下容易發(fā)白、變舊。在當(dāng)?shù)厥褂煤笠欢螘r(shí)間后甚至出現(xiàn)了起皮脫落的現(xiàn)象,修補(bǔ)后色差明顯,反而不美觀,如圖3 所示。

圖3 塑膠鋪裝
防滑地磚鋪裝是一種最為常見的鋪裝結(jié)構(gòu)形式,西寧市較早建造的幾座鋼混結(jié)構(gòu)橋梁均采用防滑地磚鋪設(shè),地磚鋪設(shè)前要求混凝土基面平整并進(jìn)行十字拉毛處理。鋪設(shè)時(shí)用砂漿磨平濕潤后黏鋪。這種材料防污性耐磨性好,價(jià)格較低,施工條件無特殊要求。整體施工質(zhì)量較穩(wěn)定,維護(hù)周期較長。
但材料顏色單一、自重大、易結(jié)冰,冰雪天氣容易造成行人安全隱患,如圖4 所示。

圖4 防滑地磚鋪裝
該項(xiàng)目施工選用此種鋪裝結(jié)構(gòu),它主要以塑料等回收的廢舊塑料為原料,通過添加木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維,混合成新的木質(zhì)材料,再經(jīng)擠壓、模壓、注射成型等塑料加工工藝,生產(chǎn)出塑木板材[3]。木塑復(fù)合地板強(qiáng)度好、硬度高、防滑耐磨、耐蟲蛀耐腐蝕、隔熱阻燃、安裝簡單,施工便捷,材料環(huán)??苫厥眨饕糜趹敉獾匕?、棧橋、公園等休憩場所。施工時(shí),需先在天橋結(jié)構(gòu)層上鋪設(shè)龍骨,然后將塑木板固定在龍骨上[1]。
木塑復(fù)合地板施工完全不受溫度影響。后期使用無論雨季或者冬季,木塑復(fù)合地板依然耐用牢靠,雖現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)有局部的人為破損情況,但不影響使用性能及外觀效果。由于排水直接通過鋪裝層下方橋面排出,材料表面不宜出現(xiàn)積水結(jié)冰的狀態(tài),如圖5所示。

圖5 木塑復(fù)合地板鋪裝
綜合性比較,見表2。

表2 綜合性比較
木塑復(fù)合地板按材料結(jié)構(gòu)一般主要分為實(shí)芯板材與空芯板材,如圖6 所示;也可以根據(jù)用戶需求及實(shí)際情況選擇板材厚度一般在15~50 cm 不等;板材表面防滑紋路可以根據(jù)使用需求進(jìn)行選擇,一般分為細(xì)槽條紋與寬槽條紋;木材顏色選擇也非常豐富,能配合周圍景觀做相應(yīng)調(diào)整及選擇。

圖6 實(shí)芯板材與空芯板材
木塑復(fù)合地板價(jià)格區(qū)間浮動比較大,其主要影響因素為板材實(shí)芯與空芯的區(qū)別。前者耐久性、使用性(不易變形)能更加。
鋪裝基面平整整潔→鋼結(jié)構(gòu)基面防腐涂裝(混凝土基面砂漿抹平)→鋪設(shè)木質(zhì)龍骨或(金屬龍骨)→復(fù)檢鋪設(shè)間距與高差→裁剪木塑復(fù)合地板尺寸→按圖紙要求與方向進(jìn)行鋪設(shè)→螺釘及卡扣按要求進(jìn)行固定→安裝邊緣卡板→踏步位置安裝防滑條→驗(yàn)收。
按照規(guī)范要求,木塑復(fù)合地板進(jìn)場前要進(jìn)行檢測[2]。
(1)外觀檢測,尺寸偏差絕對值偏差≤1.2 mm;
(2)彎曲破壞荷載試驗(yàn),通過萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)檢測其最大破壞荷載。規(guī)范要求樓梯使用木材彎曲破壞荷載需≥3 338 N。
(3)吸水尺寸變化率,浸泡水里(72±0.5)h 后檢測尺寸變化,按規(guī)范要求:長度方向需小于0.3%,寬度方向需小于0.4%,厚度方向需小于0.5%,計(jì)算公式為:

式中:T 為吸水尺寸變化率,100%;tn2為試件進(jìn)水后的尺寸,mm;tn1為試件進(jìn)水前的尺寸,mm。
該工程選用板材規(guī)格為35 mm 厚空芯板材,主橋面長4 000 mm,寬度為140 mm。
長度方向T=[(4 010.4-4 000)/4 000]×100%
T=0.26%≤0.3%,長度符合要求;
寬度方向T=[(140.5-140)/140]×100%
T=0.35%≤0.4%,寬度符合要求;
厚度方向T=[(35.1-35)/35]×100%
T=0.28≤0.5%,厚度符合要求。
(4)材料耐冷熱循環(huán),目的是檢測材料抵抗溫度變形的能力,通過高低溫3 次的周期試驗(yàn)檢測其長度變化,規(guī)范要求尺寸變化值≤0.5 mm。
可以通過橋面排水、防腐涂裝、龍骨鋪設(shè)以及緊固件安裝等方面保證木塑復(fù)合地板耐久性。
(1)橋面排水由于木塑復(fù)合地板鋪設(shè)特性,板與板之間會存在一定間隙,雨水會直接滲入到橋面及龍骨之間。如果龍骨設(shè)置過密容易形成雨水匯集,反而會對材料耐久性產(chǎn)生影響。所以橋面排水措施必須做好。施工中盡量讓龍骨之間能相互連通,有相應(yīng)的橋面排水通道,木塑復(fù)合地板下方也具有一定通風(fēng)和排水性。排水溝的設(shè)置也應(yīng)盡量考慮橋梁縱橫向地勢及龍骨邊緣易積水處。建議橋面橫橋向兩側(cè)留有排水溝,提高橋面排水管直徑及出水口尺寸。適當(dāng)增加龍骨間距,增加龍骨尺寸高度,提高鋪裝層通風(fēng)性。
(2)防腐涂裝
鋪設(shè)前確?;嫫秸麧崳绻卿摻Y(jié)構(gòu)基面需對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐涂裝處理,涂裝體系要求與鋼結(jié)構(gòu)其他外露面一致。鋪設(shè)龍骨前需滿足橋梁防腐涂裝漆膜厚度及附著力的要求,并通過第三方機(jī)構(gòu)檢測。梁體表面嚴(yán)禁出現(xiàn)鐵銹、焊渣、毛刺、油污、積水等情況。
如果是混凝土基面,需進(jìn)行砂漿抹平,復(fù)測平整度,并刷涂混凝土防水涂料?;炷练浪苛闲铦M足濕膜厚度,干膜厚度,附著力的要求,并通過第三方機(jī)構(gòu)檢測。
(3)龍骨鋪設(shè)
木塑復(fù)合地板龍骨分為木龍骨,木塑龍骨,鋼龍骨和鋁合金龍骨。在木質(zhì)龍骨選擇中,優(yōu)先選擇更耐久的木塑龍骨;在金屬龍骨選擇中,由于鋼龍骨自重過大,荷載作用下對跨徑不利。一般選用鋁合金龍骨為主。
在龍骨設(shè)置中龍骨梁與梁邊間距不得大于35 mm;龍骨的高度需要大于板材高度,且不低于35 mm;龍骨應(yīng)保證水平,如果龍骨鋪設(shè)中有不平的地方可用切割好的楔形木塑小墊塊將木龍骨墊平。龍骨與塑木板之間需要膨脹螺絲緊固牢靠[2]。
(4)木塑復(fù)合地板的緊固件安裝
木塑復(fù)合地板緊固件一般采用卡扣板進(jìn)行固定,卡扣位置設(shè)置在地板兩側(cè)凹槽內(nèi)。國內(nèi)主要采用的是金屬卡扣與塑料卡扣,相比之下金屬卡扣比塑料卡扣耐用,但價(jià)格也較貴。
卡扣應(yīng)緊固在龍骨上并與龍骨中心位置對齊。使用手槍轉(zhuǎn)固定螺釘進(jìn)行穿孔,穿孔時(shí)應(yīng)注意螺釘垂直度,避免打歪。連續(xù)安裝完成5 塊板左右應(yīng)復(fù)查地板平整度,如有局部凸起情況,應(yīng)復(fù)檢卡扣是否存在問題,如圖7 所示。

圖7 卡扣安裝[1]
安裝邊緣卡板時(shí)應(yīng)復(fù)查板材長度是否對齊,并進(jìn)行裁剪后安裝固定。
木塑復(fù)合地板是一種“綠色”、“環(huán)保”的復(fù)合型材料,經(jīng)濟(jì)美觀、款式多樣、安裝簡單、腳感舒適,其最大特點(diǎn)是它的再生循環(huán)使用。現(xiàn)國內(nèi)普遍使用于園林景觀、公園棧道、室外廣場平臺等地方。在近幾年的使用研究得以改進(jìn),通過增加材料纖維,大大提升了耐老化、防潮、防蠕變等特點(diǎn),增加了材料的韌性和使用年限,有較好的遠(yuǎn)景[1]。
通過橋面排水、防腐涂裝、龍骨鋪設(shè)以及緊固件安裝等方面能保證木塑復(fù)合地板耐久性。
人行天橋鋪裝,在不同的城市、不同的地區(qū),結(jié)合功能、氣候以及習(xí)慣做法,會有不同的方案。
木塑復(fù)合地板鋪裝結(jié)構(gòu)形式在本項(xiàng)目實(shí)施過程中也得到了較好的反饋,在西北干旱少雨,宜結(jié)冰的天氣狀態(tài)下,展現(xiàn)了較好的效果,非常值得應(yīng)用及推廣。