关于提高制作桥梁步行板的强度和使用寿命的分析

关于提高制作桥梁步行板的强度和使用寿命的分析

李云霄

中国铁路北京局集团有限公司丰台工务段

摘  要：由于铁路既有线长大桥梁上步行板酥裂病害多发且严重，桥梁工区制作和更换桥梁步行板工作任务繁重，怎样提高制作步行板的制作质量，延长步行板的使用寿命呢？本人通过长时间的工作实践和查阅相关资料，对步行板酥裂病害产生的原因进行了分析，从混凝土质量、钢筋的弯制和绑扎、混凝土施工要求、冬季施工温度、制作步行板的操作程序和质量、步行板的养护等几方面进行了分析，并力争找准病害的根源，解决病害产生的原因，提高步行板的强度和延长使用寿命，以提高设备质量，保证人身安全。

关键词：桥梁步行板  强度  使用寿命

桥梁是铁路的重要组成部分，而桥梁步行板是保证维修人员安全通过的关键设备，它的质量好坏直接影响维修人员的生命安全。目前在我段管内京九线、京广线、京沪线长大桥梁比较多，步行板酥裂病害存在十分的普遍，制作和更换步行板的工作量也非常的大，怎样来保障制作的步行板强度高、使用寿命长呢？通过分析步行板酥裂病害产生的原因有以下几点：一是原有的步行板使用的水泥标号比较低，砂石等材料的质量不良。二是在进行钢筋作业时，钢筋的拉伸、弯制、绑扎等环节操作不严谨。三是混凝土施工时，拌合混凝土、振捣不良等，造成混凝土质量下降。四是忽略冬季施工对步行板质量的影响。五是步行板制作过程中作业质量不良及养护不到位。面对以上问题，我们应该从材料选取、按照混凝土的规律进行操作、使钢筋的拉伸、弯制、绑扎等环节合乎标准、把混凝土施工的关键环节把好关、遵守混凝土冬季施工温度要求、严格执行作业程序和作业质量的要求，提高对养护工作的重视等几方面进行加强，以确保制作的步行板强度高、使用寿命长。

一、制作步行板的材料选取。

制作质量优良的步行板首先从材料的选取上应该严格把关，拌合混凝土所用的砂宜采用级配良好的中砂或粗砂，这样的砂子孔隙率较小，总面积也较小，使用这样的砂子拌制混凝土，在混凝土一定的情况下，填空需浆少，余下的浆料在砂的表面形成较厚的包裹层，有利于水泥浆的润滑和胶结作用，提高混凝土的密实性和强度。混凝土所用石子的选用与砂基本相同，各粒级比例要适当，使骨料孔隙率尽可能小。石子的最大不能超过板厚的1/2或结构最小截面的1/4，也不得大于钢筋间距的3/4。水泥宜采用普通硅酸盐水泥ISO强度等级为32.5级这样的水泥具有成本低、强度高、早期强度高，耐冻性较好、干缩性小、耐磨性好的特点，非常适合步行板的制作。

二、保证混凝土施工质量，严格执行配合比要求进行操作，确保混凝土质量。

在进行混凝土施工时，应先测定砂石料的含水率，随时调整施工配合比，计算配料单。装料搅拌前，不能用装车容积来换算重量，因为这样不符合配合比的要求，难以保证混凝土的质量，我们在平时作业时就有时候凭着经验主义，不严格的按照施工的配合比进行施工，造成了混凝土质量不合格，或是手工搅拌时不均匀，塌落度与要求不符都是造成混凝土强度下降，为病害的产生留下了隐患，严格执行施工配合比是保障步行板强度的重要因素。拌制混凝土制作步行板要采用合适的水灰比，一般水灰比为0.4—0.7为宜，这样的混凝土流动性较好，适合制作步行板作业。为了确保混凝土质量良好，宜采用机械搅拌和机械振捣具有较好的均匀性和密实性，从而能提高步行板的强度。

三、严格按照钢筋的使用要求，确保钢筋的拉伸、弯制、绑扎等环节符合标准。

根据材料力学我们可以知道钢筋在拉伸过程中的材料性能分为以下几个阶段，一是弹性阶段；二是屈服阶段；三是强化阶段；四是颈缩阶段。我们宜采用钢筋拉伸后处于强化阶段的钢筋，因为此时的钢筋能承受的拉应力是最大的。拉伸钢筋时，拉力要控制好，钢筋矫直拉伸率为：Ⅰ级钢筋不得超过2%，Ⅱ、Ⅲ级钢筋不宜超过1%。手工调直时，在木墩上敲击，防止击伤钢筋，确保钢筋的使用良好。钢筋下料要严格按照公式进行计算，确保下料尺寸合格。弯制钢筋的顺序是从中间向两端进行弯制，弯曲钢筋时画点要准确，弯起角度为135°的弯起点位置距扳柱（3-3.5）D,弯起角度为180°的起弯点位置距扳柱为（3.5—3）D,并要确保各起弯点角度符合要求。钢筋的绑扎作业时，要严格按照设计图纸进行钢筋布置，主筋和箍筋位置要准确合乎要求，采用一面顺扣法进行绑扎，两相邻的绑扎点进铅丝扣方向要变换90°.这样能够确保钢筋的稳定性，在制作步行板作业时不至于变形，还能够保证步行板内钢筋的受力状态良好。

四、施工温度对步行板质量的影响。

冬季制作步行板作业时，宜采用具有早强和抗冻性能良好的高标号水泥并选用较小的水灰比，较低的塌落度，采用机械搅拌和机械振捣，为了保证混凝土使用时温度不低于+5℃的规定，拌合混凝土时，砂石骨料应保持在0℃以上，拌和用水不低于+5℃，因此需采取加热措施。如气温不是很低时，一般只将水进行加热，气温过低时，只加热水不能满足所需的拌和温度，要将砂石加热。拌合设备应适当防寒，最好在暖棚或厂房内进行作业，环境温度一般为+10

℃—15℃，步行板制作以后，是温度要保持在0℃以上。因为混凝土的凝结、硬化是由于水泥颗粒与水接触后发生水化作用，水泥颗粒中的矿物质发生分解，析出一种凝胶，将混凝土中的沙、石结合在一起。当温度降到0°C以下时，水泥的水化作用就基本停止，当温度低于-3°C时，混凝土中的水会结成冰，水泥颗粒不能和冰发生化学反应，这时水泥、沙、石形成一种互不起作用的混合物，强度无法增长，而且水冰冻后体积膨胀，此时产生的冻胀力常大于水泥硬化时的初期强度，可使混凝土发生不同程度的冻胀破坏，冰块融化后会形成空隙，从而降低了混凝土的密实性和耐久性。

五、严格步行板制作程序，养护到位，确保步行板质量合格。

制作步行板的过程中，要严格按照设计要求支好模板，在步行板的底部和模板内侧涂刷润滑剂，能够保证步行板更好的脱模。预留好保护层，将绑扎好的钢筋位置放置好，能够灌注混凝土后，要使用小型平板振捣器进行振捣，这样能够确保混凝土的灌注均匀，无空洞、蜂窝，密实度符合要求。这样制作出来的步行板密实度好、强度高、步行板的底部不至于漏筋。所以说严格步行板的作业程序十分重要。要保证步行板的强度达到要求养护工作同样重要，为了保证混凝土的正常硬化，一般步行板制作完成后12h内进行覆盖，待具有一定强度时开始浇水养护，浇水养护日期不得少于7昼夜。冬季为了防冻，就不必浇水了，保温就可以了。

综上所述，只要我们严格控制制作材料、使钢筋的拉伸、弯制、绑扎等环节合乎标准、把混凝土施工的关键环节把好关、遵守混凝土冬季施工温度要求、严格执行作业程序和作业质量的要求、提高对养护工作的重视，我相信制作的步行板的质量一定会经久耐用，强度符合要求，桥上的步行板酥裂病害就会大大减少，作业人员的走行安全也会更有保障。

参考文献：

清华大学出版的张兆棣主编《建筑力学》（第三版）

中国铁道出版社出版的《铁路岗位培训教材—桥隧工》

中国铁道出版社出版邝为民主编的《工程材料》

邱娟主编的《工务系统岗位作业项目题库》。

2023年5月1日

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