浸锌钢结构人行道板优化设计

王伟

摘 要：浸锌钢结构人行道板采用型钢和钢板通过焊接固定，结构稳定，轻便，抗震，耐锈蚀，美观，使用寿命长，安装方便。希望通过文章的分析，能够为相关工作提供参考。

关键词：铁路桥梁；钢结构；人行道板

中图分类号：U443.31 文献标志码：A 文章编号：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 钢结构人行道板简介

浸锌钢结构人行道板（简称钢构板）是用角钢和扁钢按照一定的间距进行正交组合，顶面铺设一片花纹板，通过焊接加以固定的开敞式钢构件。材料采用碳钢制作，外表热镀锌，可以起到防止锈蚀的作用。钢构板具有通风，散热，防滑等性能。

在钢构板的底部装有一个夹片，夹片可以将其和托架水平肢固定在一起，这样一来，相邻钢构板之间的距离固定，不会碰撞磨损。

2 既有铁路桥梁人行道概况

管内既有桥梁人行道主要采用混凝土人行道板，由于受配合比、钢筋材质、养生、运输等影响，其使用寿命一般在5-10年左右。今年3月至10月，青岛桥梁车间利用集中修完成了管内胶黄线、胶新线18座桥梁的人行道板整修，通过总结，发现混凝土人行道板存在以下缺点：

（1）砼板主要由工区预制，制作周期长，前后包括制作钢筋笼、配制混凝土、养生等环节，影响因素多，需要层层把关，费时费力。

（2）砼凝土自身笨重，运输转移不便，磕磕碰碰容易损伤掉角，作业人员在搬运时更要格外小心，防止砸伤。

（3）抗冲击能力低，沿海地区降雨多、湿度大，普遍存在钢筋保护层脱落，钢筋锈蚀等病害，使用寿命短，一般在5-10年，漏筋、掉块一般出现在底面，橋上行走人员很难发现，存在安全隐患。

3 钢构板的优势

（1）结构轻便：用材少，结构轻，易于安装。

（2）经久耐用：采用浸锌钢结构，抗锈蚀能力强，耐压耐冲击，不积雨水，使用寿命能达到20年，是混凝土人行道板2倍以上，从长远来看更经济。

（3）现代气派：外形美观，通风良好，给人以整体流畅的现代感受，适合在城市使用。

4 钢构板拼装方案

以替换既有1.48m混凝土人行道板为例：

材料采用热镀锌碳钢。几何尺寸：1490mm×332mm×5mm。其中采用纵条（1490mm×30mm×5mm）3块，横条（320mm×40mm×5mm）6块，角钢（1490mm×56mm×56mm×6mm）2块。为了便于固定，在端部两块角钢靠近端部之间各焊接一块220mm×30mm×5mm的扁钢，花纹板（320×1490mm×4mm）1块。浸锌层平均厚度必须达到95？滋m以上。

在相邻两个托架间安装3片钢构板（人行道宽度为1.05m），间距1.5cm，在钢构板和托架水平肢角钢间铺一片防磨胶垫以保护镀锌层，并与托架固定牢固。

5 结构验算

本次验算采用桥梁博士，将钢构版简化为梁进行验算。首先将钢构版划分为14个单元，将各个截面导入生成模型。输入荷载，根据《铁路桥涵设计规范》，人行道竖向静荷载4.0kPa，同时按竖向集中荷载1.5kN检算。输入边界条件，一端有水平、竖向及转动约束，另一端仅有竖向约束。诊断后进行验算，得出各截面受力数据，各截面受力均满足要求。

6 成本分析

钢格板的重量是指经过包边和表面处理（非表面处理的除外）后的理论重量。由于包边、开孔和切口的不同，实际重量与理论重量会出现差异。

钢结构骨架自重：W1=（1490×30×5×3+320×40×5×6+（50×6+56×6）×1490×2）×7850×10-9=23.16（kg）

花纹板自重：W2=1490×320×4×7850×10-9=14.97（kg）此计算值未减去圆孔的重量。

每块钢构板的自重：38.13kg

平均每块混凝土人行道板自重约为50kg

50×5-38.13×3=135.61kg

可见，自重可以减轻一半多。

钢材约为3800/吨，镀锌费2500/吨，每吨钢能做26个钢构板，加工费200/个

每块钢构板成本：3800/26+2500/26+200=442元

每三块钢构成本：442×3=1326元

每块混凝土人行道板成本：150/元

每五块混凝土人行道板成本：150×5=750元

每十块混凝土人行道板成本：750×2=1500元

1326<1500

钢构板的使用寿命约为混凝土人行道板的两倍，相同使用时间下混凝土板需要更换两次，考虑更换效率、雇佣劳务工、天窗时间、材料运输等因素，钢构板从长远来看更经济。

参考文献：

[1]铁路桥涵设计规范[S].北京：中国铁道出版社，2017.

[2]铁路桥隧建筑物修理规则[S].北京：中国铁道出版社，2014.