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        某城市高架橋雨水篦子的防盜設(shè)計

        2019-04-01 10:55:38
        山西建筑 2019年10期
        關(guān)鍵詞:篦子鑄鐵槽鋼

        欒 靜 靜

        (山東省交通規(guī)劃設(shè)計院,山東 濟(jì)南 250031)

        0 引言

        雨水篦子是用于排水溝入口的遮蓋物,在城市高架橋、市區(qū)道路、廣場以及小區(qū)住宅四周等的排水溝入水口處大量使用。一般是沿道路兩側(cè)鋪設(shè),每50 m~100 m距離就會設(shè)置地下排水設(shè)施的出入口,即需要一套雨水篦子,因此用量很大。尤其是近年來,國家加大對基礎(chǔ)設(shè)施投資的力度和城市化的發(fā)展,國家對公用設(shè)施的投入極大,城市高架橋、市區(qū)道路改造等,對雨水篦子的需求量極大。

        1 雨水篦子的使用現(xiàn)狀

        目前,雨水篦子經(jīng)常使用的材質(zhì),主要有以下幾種:鑄鐵、水泥、復(fù)合材料等。

        球墨鑄鐵,是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一種高強(qiáng)度鑄鐵材料,與鑄鐵相比較,其綜合性能接近于鋼,具有較高的塑性和韌性,承受荷載能力也有提高,且材料的韌性改善,不易生銹,因此,球墨鑄鐵雨水篦子的使用量越來越大。但由于鑄鐵具有回收價值,有些不法分子見有利可圖,將鑄鐵篦子偷盜、砸爛后賣給廢品回收店。因雨水篦子等被盜而造成車毀人亡的事故時有發(fā)生,由此引發(fā)出大量的訴訟案件令政府相關(guān)部門非常頭痛,新聞媒體就此類事件進(jìn)行過大量報道。

        另外,自20世紀(jì)90年代研發(fā)的各種增強(qiáng)高分子復(fù)合材料,如玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和預(yù)制樹脂混凝土復(fù)合材料等。玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的主要成分為水泥、砂子、纖維和水,另外還添加有聚合物、外加劑等,由于這種材料無回收利用價值,徹底解決被盜問題。產(chǎn)品輕,檢查方便,環(huán)保節(jié)能。但是玻璃纖維的摻入量和使用方式對玻璃纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能有很大影響,加上制作工藝不完備可能會影響產(chǎn)品的強(qiáng)度和使用壽命。

        預(yù)制樹脂混凝土雨水篦子是合成樹脂加上適量的固化劑、增韌劑、稀釋劑及填料為膠粘劑,以砂、石為骨料,混合而成的一種復(fù)合材料。有較強(qiáng)的抗壓、抗彎、抗折強(qiáng)度,但是固化劑和環(huán)氧樹脂對強(qiáng)度的影響較為明顯,而且在使用過程中易出現(xiàn)蠕變、應(yīng)變超出允許值,因此使用范圍也有限。

        雨水篦子按照外形可分為:普通型雨水篦子、L型雨水篦子、U型雨水篦子。普通型雨水篦子應(yīng)用最為廣泛,形狀為矩形。L型雨水篦子側(cè)面設(shè)置格柵,可以增大雨水收集面積。U型雨水篦子用角鋼包邊,頂面設(shè)置格柵,側(cè)面底面為混凝土,一般沿道路兩側(cè)通長設(shè)計。

        2 雨水篦子的防盜設(shè)計

        結(jié)合雨水篦子廣泛使用的材質(zhì)和適應(yīng)的外形范圍,某城市高架橋工程雨水篦子擬采用玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料和球墨鑄鐵。雨水篦子的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為汽車荷載等級城—A標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,最大軸重200 kN。為增大雨水收集面積,雨水篦子設(shè)計為L型,尺寸為592 mm×272 mm,設(shè)計圖見圖1。

        按照設(shè)計圖紙,對采用的兩種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),經(jīng)汽車荷載碾壓后,發(fā)現(xiàn)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的雨水篦子損壞較多,且破壞時為脆性破壞??梢姴AЮw維增強(qiáng)復(fù)合材料雖然有很多優(yōu)點(diǎn):如防盜,環(huán)保,無回收價值;檢查方便,產(chǎn)品重量輕。但缺點(diǎn)是:抗折性能差,施工工藝不完備,目前國內(nèi)沒有可以參考的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。道路交通密集時,鑄鐵材料較安全。因此為保證高架橋運(yùn)營安全,擬定本項(xiàng)目雨水篦子采用球墨鑄鐵材料。球墨鑄鐵韌性好,沖擊值與中碳鋼材相近??垢g性強(qiáng),塑性好,強(qiáng)度高??估瓘?qiáng)度不小于420 MPa,屈服強(qiáng)度不小于300 MPa。國內(nèi)有相應(yīng)的建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,但是球墨鑄鐵雨水篦子唯一的缺點(diǎn)是被盜情況嚴(yán)重。針對使用過程中出現(xiàn)的問題,對雨水篦子進(jìn)行了防盜設(shè)計。在原來設(shè)計圖紙的基礎(chǔ)上,取消L型雨水篦子側(cè)面中間位置的排水口,改為預(yù)留R=6 mm的圓孔,用M12六角螺栓固定在雨水篦子槽鋼底座側(cè)面鋼板上。

        防盜設(shè)計圖見圖2。

        3 雨水篦子的安裝工藝

        為增強(qiáng)球墨鑄鐵雨水篦子的抗腐蝕性,模具加工完成后,首先對雨水篦子表面涂瀝青清漆一道。

        1)按照設(shè)計圖紙中雨水篦子的尺寸和厚度,雨水篦子頂面比設(shè)計雨水口周邊路面低3 cm。

        2)清除雨水口內(nèi)一切雜物,安放雨水篦子槽鋼底座,安裝時一定要保持基底平整,用1∶3水泥砂漿在需要安裝底座的位置抹砂漿進(jìn)行調(diào)平,槽鋼底座整體著地,穩(wěn)固無松動。

        3)瀝青路面攤鋪時,采用施工機(jī)器進(jìn)行碾壓。在雨水口前后100 cm范圍和橫向50 cm范圍內(nèi)采用人工攤鋪,小型機(jī)具壓實(shí)。

        4)最后人工安裝球墨鑄鐵雨水篦子。將螺栓從槽鋼底座后側(cè)鋼板預(yù)留的孔洞穿過,然后穿過雨水篦子的預(yù)留圓孔,放上墊圈,擰緊螺母。將雨水篦子固定在雨水口位置。

        施工完成后的防盜型雨水篦子如圖3所示。

        4 結(jié)語

        本文結(jié)合已有的工程實(shí)例,大膽的提出了球墨鑄鐵雨水篦子的防盜設(shè)計,為其他工程提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)一段時間的運(yùn)營后,發(fā)現(xiàn)雨水篦子被盜機(jī)率大大降低,證明此防盜措施有效可行。但是此種防盜方式也有不足之處,如養(yǎng)護(hù)清掃雨水口內(nèi)雜物時較為麻煩,這在以后的工程實(shí)踐中還有待解決。

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