8月4日,多名网友爆料称,陕西省榆林市吴堡县至山西省吕梁市柳林县的跨省大桥——307国道吴堡黄河大桥的一段护栏突然倒塌,原因不明。 原桥
8月4日,多名网友爆料称,陕西省榆林市吴堡县至山西省吕梁市柳林县的跨省大桥——307国道吴堡黄河大桥的一段护栏突然倒塌,原因不明。
桥梁概况
307国道吴堡黄河大桥及引线工程项目路线全长7.7公里,概算总投资1.8亿元。大桥全长566米,桥面净宽16米,于2023年1月20日通车,只允许小型车辆及中巴车通行,禁止大中型(黄牌)货车通行,通车至今仅过去半年多。
一般设计时, 在桥面上设置钢筋混凝土栏杆下槛,作为栏杆基础、间距1.5~2米左右设置凹槽埋置栏杆立柱,栏杆扶手、栏板则与栏杆立柱采用榫头连接, 连接位置采用环氧砂浆固定,这是目前桥梁石材栏杆最为常见的设计方法 , 在这种情况下,栏杆下槛、 栏杆立柱、扶手、栏板之间均为刚性连接, 相互之间变形如果出现微小的不统一, 就会出现巨大的剪力。
石护栏科普
在桥梁建筑上石栏杆具有非常重要的使用意义,而且能够让行人得到更好的安全保护,所以能够发挥出非常重要的功能以及作用,自然就会呈现出石栏杆的使用意义和价值,让大家对于石栏杆有更深入的了解。传统样式的石栏杆通常由立柱、扶手、栏板、承托、底座(地伏)等组成。
石栏杆立柱间距一般2m左右,横截面尺寸应大于20厘米。《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定“栏杆高度不应小于 1.05m”,“栏杆构件间的最大净间距不得大于14cm。”石栏杆的设计要注意满足这些规定,特别是栏杆构件间的kongdang空当或者镂空部分的尺寸不能太大。
(1)《公路桥涵设计通用规范》规定计算人行道栏杆时,作用在栏杆顶的水平推力标准值为0.75kN/m,作用在扶手上的竖向力标准值为1.0kN/m。
(2)《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定的栏杆顶水平荷载2.5 kN/m,竖向荷载为1.2kN/m。条文说明中解释是参考了日本《立体过街设施技术规范》。
(3)《城市桥梁设计规范》规定作用在人行道扶手上的竖向荷载为1.2kN/m,水平荷载为2.5 kN/m。
(4)《建筑结构荷载规范》规定水平荷载1.0 kN/m,竖向荷载1.2 kN/m。
(5)《中小学校设计规范》规定水平推力不小于1.5kN/m。
从以上规范的规定可知,水平推力范围0.75~2.5 kN/m,规范之间还是相差比较大的。
在结构验算上,石栏杆应按《公路圬工桥涵设计规范》对扶手和立柱进行抗弯抗剪验算。
由于石材的抗压强度高而抗拉强度低,如果按照水平推力2.5 kN/m进行计算,立柱的抗弯验算很难通过。这时要让栏板也伸出榫头,与立柱一起抵抗水平推力。同时,设计图纸应对所用石材提出强度要求。
此外,栏杆热胀冷缩相对桥梁比较明显,因此石栏杆在安装时扶手与立 柱、栏 板与立柱之间要留有适当间隙,以适应伸缩变形的需要,否 则栏杆立柱在温度力作用下会被剪断。
类似事故案例
根据前面所述,结合平时工程经验,对桥梁石材栏杆设计与施工提出以下几点建议: 设计时,在桥梁结构设缝处,如伸缩缝或简支梁桥板接缝处,栏杆必须设置双柱;栏杆立柱和榫头的横截面尺寸尽量大;城市桥梁的石栏杆栏板宜直接支承于底座上并做榫头,与立柱一起抵抗水平推力;注意石材栏杆的选材, 要求抗压强度不小于100MPa,因为抗压强度越高,其密实度即容重越大,线胀系数越小, 吸水率越小。同时石材材质应当均匀, 不能有任何裂隙性裂缝, 尤其是立柱材料,裂隙会使得立柱更容易被剪断。 每组栏杆安装时,扶手 栏板和立柱之间一端采用环氧砂浆固定,形成刚接头,另一端采用沥青麻絮填塞、 橡胶板等处理形成活接头, 预留 5毫米的变形空间。
大家设计时就多多留心!