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裝配式公路箱型 鋼結構涵洞及通道

發布時間:2021-02-03 15:47 瀏覽次數:1054
南京聯眾體系裝配式公路箱型鋼結構涵洞及通道介紹

一、結構

1、材料:墻板采用波紋鋼板作為主體,以縱向法蘭、周向法蘭及其他結構件以附件,焊接后組合成標準的鋼結構地下墻板構件。材質是 Q345 鋼板或 Q420 鋼板,裝配用的螺栓采用埋地專用耐腐蝕碳素結構鋼螺栓,或者采用不銹鋼螺栓。

2、墻板外形:拱形波紋鋼板組合件或平直波紋鋼板組合件。

 

3、裝配式箱型鋼結構涵洞及通道斷面形狀

                                                                  單艙斷面


   

                                                         三艙斷面

二、原理應用  

力學原理 

①將普通的平鋼板加工成波紋鋼板,顯著增加墻板的截面慣性矩,增加墻板強度。另外,波紋鋼板截面一般都是正弦曲線,所以波紋鋼板的波高波距同比例放大后,展開長不變,但其慣性矩卻呈幾何倍數提高,也就是說,在鋼板厚度不變(即用鋼量不變)的情況下,同比例放大波紋參數,即可獲得大慣性矩顯著增高、增強的波紋鋼板。這個原理是裝配式箱型鋼結構涵洞及通道造價節省的第一因素。


裝配式箱型鋼結構涵洞及通道結構中,結構體中與周圍土壤接觸的墻板都是拱形的,這個結構可以與土壤產生土結共同受力作用,使周圍的土體共同參與結構受力,從而大大減少該結構鋼板的厚度。這個受力原理,是拱形地下鋼結構所特有的,在地上的鋼結構中,則無法利用該原理。這個原理是裝配式箱型鋼結構涵洞及通道造價節省的第二因素。

③裝配式箱型鋼結構涵洞及通道結構中,內部的豎墻是兩層豎直的波紋鋼板, 中間填充澆注了混凝土,波紋鋼板上設有鋼筋或剪力釘,此結構中,波紋鋼板既是中間混凝土的澆注模板,又是結構體本身,并與混凝土結構形成了鋼與混凝土組合式結構,力學性能呈倍數增加,可使該處波紋鋼板的厚度減少一半左右。所以,內部豎墻應用了鋼與混凝土組合結構原理,是裝配式箱型鋼結構涵洞及通道造價節省的第三個因素。

如圖所示:



三、防腐蝕方法及壽命鑒定

2010年,針對各地公路用熱鍍鋅波紋鋼管涵洞的腐蝕條件和行業防腐要求, 我公司與中國防腐蝕協會及南京工業大學、南京工程學院、中國石化集團金陵石化公司等單位合作研究,借鑒及創新了其它領域的高壽命的成熟防腐技術,將有機材料與無機超硬質礦物材料融合,成功的取得了埋地用鋼結構的熱浸鍍鋅加熱熔結塑料陶瓷的綜合防腐技術,并已在國內高速公路埋地式鋼質波紋管涵洞結構中運用,效果顯著,獲得行業好評。2017 年,該項技術獲得南京市人民政府頒發的科技進步二等獎。

2013 6 月,以中國工程院院士侯保榮帶隊的國內知名防腐蝕專家和廣東省交通廳副廳長陳冠雄帶隊的交通行業專家組成的專家組,對我公司熱熔結塑料的鍍鋅波形鋼板產品進行現場鑒定,現場審查生產設備、制造工藝、質量保證等環節,結合各項檢測報告,用戶反饋等資料,進行了嚴謹的評估和論證,得出了

防腐方式及性能-實驗 

對普通碳鋼板片、熱浸鍍鋅鋼板片、熱鍍鋅后熱熔塑鋼板片分別進行強酸、強堿、高比鹽液進行對比試驗: 由試驗得出:普通碳鋼板和熱鍍鋅板在三種溶液中均出現不同程度的腐蝕,碳鋼板腐蝕最快,而碳鋼+熱浸鍍鋅+熱熔塑板在三種溶液中沒有變化,未出現腐蝕!

(1)普通碳鋼板在強酸、強堿環境中腐蝕明顯,在高比鹽液中腐蝕輕微; 

(2)熱浸鍍鋅鋼板在強酸環境中腐蝕明顯,在強堿、高比鹽液中腐蝕輕微; 

(3)碳鋼+熱浸鍍鋅+熱熔塑板在三種溶液中未出現腐蝕。


四、各節點結構
①波紋鋼板與縱向法蘭的連接結構


五、密封方式及性能



六、施工方法

(1)吊裝預制底板至設計位置;

(2)預制底板間預留鋼筋捆扎,并與抗拔樁連接,澆注底板間空隙,使底板澆注為一個整體;

(3)安裝側板,側板用斜拉鋼絲繩固定;

(4)安裝頂板并密封;

(5)澆注艙間豎墻自密實混凝土;

(6)內側地坪澆注,及角部節點處澆注;

(7)基坑回填。

七、施工現場


八、南京聯眾體系裝配式公路箱型鋼結構涵洞及通道特點

(1)全裝配式結構。

(2)工廠標準化生產,質量保證。

(3)可集成化設計、生產及裝配。

(4)結構強度高,可以埋深 20 米。

(5)結構體高度比較高,可達到 5 ~8 米,容量大,容積率高。

(6)抗滲漏能力強,可達 40 米高水柱。

(7)防腐能力強,雙重防腐蝕,在國外鋼結構熱鍍鋅防腐蝕基礎上,增加熱熔工程塑料防腐,經過嚴格檢測及論證,壽命~四分之一,運輸及施工便捷。 達 100 年。

(8)重量輕,是混凝土結構的十分之一~四分之一,運輸及施工便捷。

(9)工期縮短三分之二以上,減少擾民。

(10)造價低,比混凝土涵洞及通道造價低 5%~15%。

(11)減少砂石開采,有利生態保護。

(12)配合國家供給側改革政策,消除鋼鐵過剩產能。

(13)符合國家發展裝配式綠色建筑政策。

(14)符合國家新型城鎮化發展政策。



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