装配式公路箱型 钢结构涵洞及通道

发布时间:2021-02-03 15:47 浏览次数:472
南京联众体系装配式公路箱型钢结构涵洞及通道介绍

一、结构

1、材料:墙板采用波纹钢板作为主体,以纵向法兰、周向法兰及其他结构件以附件,焊接后组合成标准的钢结构地下墙板构件。材质是 Q345 钢板或 Q420 钢板,装配用的螺栓采用埋地专用耐腐蚀碳素结构钢螺栓,或者采用不锈钢螺栓。

2、墙板外形:拱形波纹钢板组合件或平直波纹钢板组合件。

 

3、装配式箱型钢结构涵洞及通道断面形状

                                                                  单舱断面


   

                                                         三舱断面

二、原理应用  

力学原理 

①将普通的平钢板加工成波纹钢板,显著增加墙板的截面惯性矩,增加墙板强度。另外,波纹钢板截面一般都是正弦曲线,所以波纹钢板的波高波距同比例放大后,展开长不变,但其惯性矩却呈几何倍数提高,也就是说,在钢板厚度不变(即用钢量不变)的情况下,同比例放大波纹参数,即可获得大惯性矩显著增高、增强的波纹钢板。这个原理是装配式箱型钢结构涵洞及通道造价节省的第一因素。


装配式箱型钢结构涵洞及通道结构中,结构体中与周围土壤接触的墙板都是拱形的,这个结构可以与土壤产生土结共同受力作用,使周围的土体共同参与结构受力,从而大大减少该结构钢板的厚度。这个受力原理,是拱形地下钢结构所特有的,在地上的钢结构中,则无法利用该原理。这个原理是装配式箱型钢结构涵洞及通道造价节省的第二因素

③装配式箱型钢结构涵洞及通道结构中,内部的竖墙是两层竖直的波纹钢板, 中间填充浇注了混凝土,波纹钢板上设有钢筋或剪力钉,此结构中,波纹钢板既是中间混凝土的浇注模板,又是结构体本身,并与混凝土结构形成了钢与混凝土组合式结构,力学性能呈倍数增加,可使该处波纹钢板的厚度减少一半左右。所以,内部竖墙应用了钢与混凝土组合结构原理,是装配式箱型钢结构涵洞及通道造价节省的第三个因素。

如图所示:



三、防腐蚀方法及寿命鉴定

2010年,针对各地公路用热镀锌波纹钢管涵洞的腐蚀条件和行业防腐要求, 我公司与中国防腐蚀协会及南京工业大学、南京工程学院、中国石化集团金陵石化公司等单位合作研究,借鉴及创新了其它领域的高寿命的成熟防腐技术,将有机材料与无机超硬质矿物材料融合,成功的取得了埋地用钢结构的热浸镀锌加热熔结塑料陶瓷的综合防腐技术,并已在国内高速公路埋地式钢质波纹管涵洞结构中运用,效果显著,获得行业好评。2017 年,该项技术获得南京市人民政府颁发的科技进步二等奖。

2013 6 月,以中国工程院院士侯保荣带队的国内知名防腐蚀专家和广东省交通厅副厅长陈冠雄带队的交通行业专家组成的专家组,对我公司热熔结塑料的镀锌波形钢板产品进行现场鉴定,现场审查生产设备、制造工艺、质量保证等环节,结合各项检测报告,用户反馈等资料,进行了严谨的评估和论证,得出了

防腐方式及性能-实验 

对普通碳钢板片、热浸镀锌钢板片、热镀锌后热熔塑钢板片分别进行强酸、强碱、高比盐液进行对比试验: 由试验得出:普通碳钢板和热镀锌板在三种溶液中均出现不同程度的腐蚀,碳钢板腐蚀最快,而碳钢+热浸镀锌+热熔塑板在三种溶液中没有变化,未出现腐蚀!

(1)普通碳钢板在强酸、强碱环境中腐蚀明显,在高比盐液中腐蚀轻微; 

(2)热浸镀锌钢板在强酸环境中腐蚀明显,在强碱、高比盐液中腐蚀轻微; 

(3)碳钢+热浸镀锌+热熔塑板在三种溶液中未出现腐蚀。


四、各节点结构
①波纹钢板与纵向法兰的连接结构


五、密封方式及性能



六、施工方法

(1)吊装预制底板至设计位置;

(2)预制底板间预留钢筋捆扎,并与抗拔桩连接,浇注底板间空隙,使底板浇注为一个整体;

(3)安装侧板,侧板用斜拉钢丝绳固定;

(4)安装顶板并密封;

(5)浇注舱间竖墙自密实混凝土;

(6)内侧地坪浇注,及角部节点处浇注;

(7)基坑回填。

七、施工现场


八、南京联众体系装配式公路箱型钢结构涵洞及通道特点

(1)全装配式结构。

(2)工厂标准化生产,质量保证。

(3)可集成化设计、生产及装配。

(4)结构强度高,可以埋深 20 米。

(5)结构体高度比较高,可达到 5 ~8 米,容量大,容积率高。

(6)抗渗漏能力强,可达 40 米高水柱。

(7)防腐能力强,双重防腐蚀,在国外钢结构热镀锌防腐蚀基础上,增加热熔工程塑料防腐,经过严格检测及论证,寿命~四分之一,运输及施工便捷。 达 100 年。

(8)重量轻,是混凝土结构的十分之一~四分之一,运输及施工便捷。

(9)工期缩短三分之二以上,减少扰民。

(10)造价低,比混凝土涵洞及通道造价低 5%~15%

(11)减少砂石开采,有利生态保护。

(12)配合国家供给侧改革政策,消除钢铁过剩产能。

(13)符合国家发展装配式绿色建筑政策。

(14)符合国家新型城镇化发展政策。