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预制水泥仿木护栏结构的设计与工艺研究

2021-03-27

  一、结构设计:

  某预制景观水泥仿木护栏方案设计的主要思路为∶把整个景观混凝土护栏分为预制段和现浇段,预制段为景观造型区域,可在工厂内批量生产,预制段运至现场后,进行吊装和定位,采用现浇段将各预制段连接成一个整体,从而构成整个护栏。

  为了使预制景观混凝土护栏的强度达到原全现浇景观混凝土护栏的强度,预制段内的配筋整体参考原全现浇护栏相应部位的配筋,且在预制段的两侧和底部预留与现浇段的连接钢筋,以实现预制段和现浇段的连接。

  为了使预制景观水泥护栏的现浇段对各预制段及预制段与桥梁翼缘板的连接强度达到原全现浇景观混凝土护栏相应部位的强度,现浇段的配筋同样整体参考原全现浇景观混凝土护栏的配筋,同时还设置了与预制段预留钢筋的连接筋。

  景观混凝土桥梁护栏的施工工艺由现浇改为预制后,景观设计需进行相应调整,以免由于原全现浇景观混凝土护栏装饰性半圆形凹槽从预制段一直延伸至现浇段而增加施工难度。

  本预制施工工艺通过工厂细心预制保障护栏的施工质量和景观成果,通过现场浇注保障水泥仿木护栏整体的防护作用。

  二、预制工艺的研究:

  为了研究景观混凝土桥梁护栏的预制施工工艺,及预制景观混凝土桥梁护栏的强度牢靠性,在预制景观混凝土桥梁护栏结构设计方案的基础上,通过采用预制工艺修建景观混凝土护栏结构单元试验段,对预制工艺进行了优化研究,并通过台车碰撞试验,研究了预制景观混凝土护栏的结构强度牢靠性。

  在单元试验段的修建过程中,对水泥仿木护栏的结构和预制施工工艺进行了反复优化,如∶立柱加宽100mm,以增加现浇段混凝土的浇注空间;采用大塌落度混凝土,以增加现浇段混凝土的流动性;在预制段上增设浇注观测孔并在护栏非迎撞面底部增加一个现浇段混凝土的浇注槽,以便于现浇段的浇注;改变预制段横梁预留钢筋的连接方式为焊接,以保持连接强度;增进迎撞面装饰性半圆形凹槽的位置以规避损坏等优化措施。终采用优化后的景观混凝土护栏的结构和预制施工工艺,修建了台车试验用单元试验段。

  采用1.84t台车以20km/h的速度正碰单元试验段以检验其强度,共进行了2次碰撞,碰撞一次后只产生了裂缝,初步判断单元试验段能达SS级520k的防护等类,二次碰撞后虽然出现了粉碎性破坏,但整体结构依然完整,说明该水泥仿木护栏具有良好的安全余量。

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