玻璃鋼管欄桿在某高鐵橋梁中的應(yīng)用

李 峰

(中鐵建電氣化局集團(tuán)第三工程公司，河北高碑店 074000)

1 工程概況

京廣高鐵北京至石家莊段2008年10月開工建設(shè)，2012年12月底建成通車。京石段共長279 km，其中:223 km為橋梁段，橋梁欄桿最初設(shè)計(jì)為傳統(tǒng)鋼筋混凝土欄桿、立柱?？紤]到鋼筋混凝土欄桿自重大、安裝復(fù)雜、造價(jià)較高等缺點(diǎn)，建設(shè)單位提出用玻璃鋼管欄桿代替鋼筋混凝土欄桿的建議。玻璃鋼管欄桿重量輕，安裝簡(jiǎn)便，施工速度快，且造價(jià)較鋼筋混凝土欄桿約降低30%。后經(jīng)多次比選論證，最終采用了玻璃鋼管欄桿代替鋼筋混凝土欄桿用作高鐵橋梁欄桿。

2 玻璃鋼管欄桿的優(yōu)點(diǎn)

2.1 重量輕

傳統(tǒng)用作高鐵橋梁欄桿立柱的鋼筋混凝土構(gòu)件每米重量約為60 kg，而用玻璃鋼管作欄桿，預(yù)制混凝土構(gòu)件作立柱，每米重量約為10 kg?？紤]雙側(cè)，則每米減輕橋梁自重100 kg，按32 m簡(jiǎn)支箱梁，則每孔箱梁可減輕自重3.2 t。將對(duì)提高高鐵橋梁的使用壽命起到一定的作用。

2.2 安裝便捷

傳統(tǒng)鋼筋混凝土欄桿與立柱須使用吊裝機(jī)械吊裝就位后，再采用焊接或榫接方式連接起來，既施工復(fù)雜又存在臨邊施工的安全隱患。而玻璃鋼管欄桿與混凝土立柱無須采用吊裝機(jī)械，且二者連接時(shí)，只需要將玻璃鋼管穿過立柱上的預(yù)留孔即可，既方便又安全。

2.3 施工速度快

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)對(duì)比安裝一孔32 m長箱梁欄桿立柱所用時(shí)間，傳統(tǒng)鋼筋混凝土欄桿立柱需要8個(gè)工日;玻璃鋼管欄桿立柱需要1個(gè)工日，可以大大加快橋梁附屬工程施工進(jìn)度。

2.4 造價(jià)省

據(jù)估算，若采用玻璃鋼管欄桿立柱，每孔32 m箱梁可節(jié)省投資約800元，則京石段高鐵可節(jié)約投資550萬元。

3 玻璃鋼管欄桿制作與安裝流程

玻璃鋼管欄桿制作與安裝流程見圖1。

圖1 玻璃鋼管欄桿制作與安裝流程圖

4 欄桿安裝質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 材料檢驗(yàn)

1)安裝單位、監(jiān)理單位分別派駐人員到供貨單位加工廠進(jìn)行駐場(chǎng)監(jiān)造，監(jiān)督生產(chǎn)單位按照規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行生產(chǎn)，并對(duì)生產(chǎn)的玻璃鋼管進(jìn)行出廠前初步驗(yàn)收。

2)安裝單位負(fù)責(zé)對(duì)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的玻璃鋼管進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收。進(jìn)場(chǎng)材料需附有相應(yīng)的出廠合格證及檢驗(yàn)報(bào)告。

3)玻璃鋼管外觀及尺寸允許偏差。

a.外觀:玻璃鋼管欄桿外形要求平直，端面平齊，無毛刺、飛邊等現(xiàn)象。產(chǎn)品表面平整光滑、色澤均勻，不得有起皺、裂紋、顆粒、流膠、樹脂剝落、纖維裸露和表面發(fā)粘等缺陷。

b.尺寸及允許偏差:玻璃鋼管欄桿外觀尺寸見表1，偏差應(yīng)符合下列規(guī)定:外徑D允許偏差:0～+0.75 mm;壁厚t允許偏差:0～+0.5 mm;長度L允許偏差:0～+30 mm。檢驗(yàn)數(shù)量:施工單位全部檢查，監(jiān)理單位平行檢驗(yàn)10%。

4)對(duì)進(jìn)場(chǎng)玻璃鋼管物理性能進(jìn)行抽檢。玻璃鋼管第一批次進(jìn)場(chǎng)時(shí)，安裝單位必須對(duì)其全項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行委外送檢。全項(xiàng)指標(biāo)除包括表2的七項(xiàng)物理性能指標(biāo)外，還應(yīng)包括耐化學(xué)溶劑性能、耐濕熱性能、耐低溫墜落性能和人工加速老化試驗(yàn)。

表1 玻璃鋼管欄桿外觀尺寸 mm

檢驗(yàn)數(shù)量:同型號(hào)、同交貨狀態(tài)下每25 000 m為一批，不足25 000 m也按一批計(jì)。施工單位每批抽檢一次，監(jiān)理單位見證檢驗(yàn)次數(shù)為施工單位抽檢次數(shù)的20%，但至少一次。

檢驗(yàn)方法:施工單位全部檢查質(zhì)量證明文件并按批次進(jìn)行抽樣做拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、密度和表面硬度、熱變形溫度、管剛度、耐落錘沖擊性能等試驗(yàn);監(jiān)理單位全部檢查質(zhì)量證明文件、試驗(yàn)報(bào)告并隨機(jī)抽樣進(jìn)行見證檢驗(yàn)。

表2 玻璃鋼管物理性能技術(shù)要求

4.2 現(xiàn)場(chǎng)安裝

1)安裝前須檢查立柱預(yù)留孔道邊緣是否光滑，若存在毛刺則用美工刀進(jìn)行修整。

2)對(duì)立柱的中心間距進(jìn)行尺量，根據(jù)立柱間的實(shí)測(cè)距離與扶手的布置形式對(duì)玻璃鋼管進(jìn)行裁割。管道切割采用切割機(jī)切割，切口應(yīng)平整，切口尺寸允許偏差為1 mm。

3)玻璃鋼管接頭采用內(nèi)管套節(jié)的方法，內(nèi)套長度20 cm(φ40×4 mm，φ48×5 mm)，接頭設(shè)置在立柱內(nèi)，見圖2。

圖2 伸縮縫接頭示意圖

4)粘貼普通接頭時(shí)，用環(huán)氧樹脂膠滿涂?jī)?nèi)套接管表面，再與兩根玻璃鋼管各粘貼100 mm。待粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的50%(不能擰動(dòng)為原則)后再按順序穿管，要求粘貼強(qiáng)度不低于玻璃鋼管抗拉強(qiáng)度。玻璃鋼管接頭應(yīng)錯(cuò)開設(shè)置，即每根立柱內(nèi)只能設(shè)置1個(gè)接頭。

5)每根管(此處指每孔梁長為一根)設(shè)置一個(gè)固定端與活動(dòng)端，固定方向與梁體固定方向一致，若出現(xiàn)雙活動(dòng)支座時(shí)采用固定一端的方式進(jìn)行安裝。

6)快硬型環(huán)氧樹脂膠現(xiàn)場(chǎng)隨配隨用。使用手持式攪拌機(jī)攪拌，攪拌均勻。膠粘劑調(diào)配成與玻璃纖維管同樣的顏色，且施工時(shí)保護(hù)好混凝土立柱避免污染。

7)待全部安裝調(diào)直后將每根管的固定方向用環(huán)氧樹脂與立柱預(yù)埋套管進(jìn)行粘接。

5 結(jié)語

京廣高鐵京石段玻璃鋼管欄桿于2011年10月全部安裝完畢，經(jīng)過一年多的實(shí)踐檢驗(yàn)，充分證明了將玻璃鋼管用于高鐵橋梁段欄桿是可行的，既有利于減輕靜載，還有利于現(xiàn)場(chǎng)安裝和節(jié)約工程造價(jià)。

［1］ TB 10002.1-2005，鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范［S］.

［2］ TB 10002.3-2005，鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［3］ TB 10203-2002，鐵路橋涵施工規(guī)范［S］.