郝 鵬

（云南省建筑科學研究院，云南 昆明 650223）

0 引言

越來越多旅游景區(qū)為了吸引游客在景區(qū)內(nèi)的湖泊、崖壁等處建造了水上或高空景觀玻璃棧道，由于觀景效果好，這種玻璃棧道的出現(xiàn)立即成為網(wǎng)紅打卡點，導致人流密度較高，游覽高峰期一度出現(xiàn)爆棚的情況，但相關設計、檢驗標準暫不健全，這就對棧道的承載能力及安全性提出了較高要求［1］。對此，本文根據(jù)真實案例進行分析，嘗試采用荷載試驗等手段確定該棧道承載能力，并結合其他常規(guī)檢測手段綜合判定該棧道的安全性能，探索此類棧道承載能力及安全性能的檢驗方法，以期為此類景觀棧道的建設和運營提供參考。

1 工程概況

該景觀棧道坐落于某公園湖泊既有跳臺之上，棧道長約 198 m，呈“T”字形由岸邊延伸至湖心，棧道主體為鋼結構，采用型鋼焊接，橋面鋪設采用兩種材料，一種為復合材料面板，另一種為夾膠玻璃，棧道基礎為毛石砌筑，即前述既有跳臺，枯水期整個跳臺可暴露在外。該工程屬于資料不全，且未經(jīng)正規(guī)設計、正規(guī)施工，屬于“三無”項目，因此該棧道尚未投入使用，為了保證后期安全運營，需要確定其整體結構性能及承載能力。

2 檢驗過程

2.1 結構性能試驗

2.1.1 確定試驗荷載

根據(jù)相關規(guī)范［2-3］采用原位非破壞性實荷檢驗，對其進行使用狀態(tài)短期結構性能試驗，棧道道面荷載按3.5 kN/m2取值。

本次試驗結合現(xiàn)場檢驗條件，就地取材，采用“水”作為加載載荷。按照均布荷載進行加載，荷載加載稱量誤差滿足要求，每級加載采用人工加載。2.1.2 試驗單元選取

經(jīng)過現(xiàn)場踏勘測量，結合實際情況參照規(guī)范［3］選取具有代表性，且處于荷載較大、結構復雜、抗力較弱的荷載最不利部位進行使用狀態(tài)短期試驗，共選取三個試驗單元進行試驗，編號為：1 號試驗單元、2 號試驗單元、3 號試驗單元，分別位于“T”字形棧道端頭、中部、根部。1 號試驗單元、2 號試驗單元道面材料為夾膠玻璃，3 號試驗單元道面材料為復合材料板，如圖 1 所示。

圖1 試驗單元布置圖

2.1.3 撓度監(jiān)測點布設

每個試驗單元選取一跨鋼架及跨中軸線上布設撓度監(jiān)測點，每個試驗單元共布設 10 個撓度監(jiān)測點（見圖 2）。

圖2 試驗單元撓度監(jiān)測點布置圖

2.1.4 加載、卸載程序

整個試驗加、卸載過程滿足規(guī)范［3］要求，試驗過程，棧道鋼結構無屈曲、屈服、斷裂等現(xiàn)象。

2.1.5 試驗結果

分別統(tǒng)計各試驗單元加、卸載作用下的監(jiān)測點撓度累積變化值，如表 1～表 3、圖 3～圖 5 所示。

1）由數(shù)據(jù)可以得出 1 號試驗單元、2 號試驗單元荷載-撓度曲線較 3 號試驗單元荷載-撓度曲線斜率小，即夾膠玻璃道面板較后者復合材料道面板對荷載作用更為敏感。

2）卸載后殘余變形最大值 10 %，滿足規(guī)范要求。荷載-撓度曲線大致為線性關系，以上表明該鋼結構棧道在荷載作用下處于線彈性階段，結構受力良好。

3）使用狀態(tài)短期結構性能試驗荷載撓度值與棧道道面自重產(chǎn)生的撓度值疊加，其最大值遠小于計算值［4-5］5.8 mm 的要求。

表1 1 號試驗單元測點撓度表

表2 2 號試驗單元測點撓度表

表3 3 號試驗單元測點撓度表

圖3 1 號試驗單元荷載-撓度曲線圖

圖4 2 號試驗單元荷載-撓度曲線圖

2.2 鋼結構質(zhì)量檢測

2.2.1 焊縫及外觀質(zhì)量檢測［6-7］

1）根據(jù)規(guī)范，按二級焊縫抽檢，采用超聲波探傷，焊縫等級綜合評定為 Ⅲ。

圖5 3 號試驗單元荷載-撓度曲線圖

2）焊縫外觀焊接質(zhì)量較好，焊縫飽滿，無夾渣、虛焊等現(xiàn)象。

3）試驗過程中及試驗結束后，棧道主體結構未發(fā)生節(jié)點開裂、焊縫開裂、構件屈服等現(xiàn)象。

2.2.2 材料及構造連接檢測

1）棧道主體結構材料無裂縫，褶皺，表面無銹蝕。采用硬度計測試，推算鋼材強度為 235 MPa。

2）景觀棧道梁、柱、連桿、支撐結構布置合理，構造體系完整。

2.2.3 防腐涂膜厚度檢測

1）棧道主體結構梁、柱、連桿、支撐等構件表面均涂刷防腐涂料，不存在龜裂、起皮等缺陷，部分鋼柱與連桿支撐等在水中浸泡，局部銹蝕，涂層脫落或麻面。

2）現(xiàn)場抽檢梁、柱、連桿、支撐等構件的涂膜厚度，最小值為 168 μm 大于規(guī)范 150 μm 的要求。

3 檢驗結論及建議

3.1 檢驗結論

3.1.1 結構性能試驗

對該景觀棧道的試驗結果進行分析，可得出如下結論。

1）荷載-撓度曲線基本為線彈性關系，校驗系數(shù)在正常范圍內(nèi)。

2）卸載后殘余變形最大值 10 %，滿足規(guī)范要求。

3）實測疊加撓度遠遠小于計算值，滿足規(guī)范要求。

3.1.2 鋼結構質(zhì)量檢測

1）焊縫外觀質(zhì)量飽滿，超聲探傷等級綜合評定為 Ⅲ。

2）景觀棧道主體結構材料無裂縫，褶皺，表面無銹蝕。構件梁、柱、連桿、支撐結構布置合理，構造體系完整。

3）現(xiàn)場抽檢構件涂膜厚度最小值為168 μm，滿足規(guī)范要求。

綜上所述：雖然該景觀棧道為“三無”工程，但其在使用狀態(tài)短期結構性能試驗荷載作用下，結構未發(fā)生屈服、開裂等現(xiàn)象，卸載后結構正?；貜?，殘余變形滿足規(guī)范要求，說明結構在試驗荷載下處于彈性受力狀態(tài)。主體結構構造體系完整，構件防護涂膜等均滿足規(guī)范要求。

3.2 建議

1）為保證安全，考慮折減系數(shù)，該景觀棧道活荷載取值 2.5 kN/m2以下，加強人流控制管理。

2）定期檢修鋼架防腐及焊接點，更換破損玻璃面板、復合材料面板。

3）控制景觀棧道人流跑跳等，降低動荷載對棧道結構的沖擊影響。

4 結語

由于針對景觀棧道的相關規(guī)范尚不完善，為了保證此類工程建設和運營的安全有效，本文通過對照規(guī)范探討了對景觀棧道結構性能檢驗的方法，綜合運用檢測手段，并達到良好效果。但美中不足的是由于現(xiàn)場試驗條件所限，棧道基礎、毛石跳臺穩(wěn)定性和安全性未進行檢測評定［8］，以及棧道防護欄桿水平承載力未能做檢驗，這兩項作為結構安全性的重要部分，其對安全運營也至關重要。待其他同行給予驗證探討。