一種輸煤棧橋伸縮縫防漏水設(shè)計(jì)方法

高 航 宇

(中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710061)

0 引言

煤炭行業(yè)中，輸煤棧橋是重要的連接性構(gòu)筑物，通常由多榀鋼桁架拼接而成，在拼接處會(huì)設(shè)置伸縮縫，以滿足棧橋縱向變形需求，而伸縮縫處就成了整個(gè)棧橋的防水薄弱點(diǎn)。棧橋內(nèi)輸煤皮帶運(yùn)行時(shí)會(huì)有震動(dòng)，長(zhǎng)期反復(fù)的震動(dòng)很容易對(duì)伸縮縫處的防水結(jié)構(gòu)造成破壞，而棧橋在使用中幾乎每班都要進(jìn)行沖洗，這就造成伸縮縫處極容易發(fā)生漏水。一旦漏水發(fā)生后，沖洗水會(huì)沿著外立面往下流，使得外立面上形成“黑帶”，污染圍護(hù)墻板，影響棧橋整體美觀，在北方地區(qū)冬季的時(shí)候還會(huì)在棧橋底部形成黑色冰凌，想要清理非常困難[1]，對(duì)棧橋下的通行車輛及行人形成巨大的安全隱患。

所以輸煤棧橋伸縮縫處的防漏水設(shè)計(jì)至關(guān)重要。目前輸煤棧橋設(shè)計(jì)時(shí)伸縮縫做法大都采用國標(biāo)圖集[2]做法，棧橋在運(yùn)行幾年后伸縮縫處漏水現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。因此，設(shè)計(jì)一種新的輸煤棧橋伸縮縫防漏水裝置，解決輸煤棧橋伸縮縫處漏水的問題就顯得尤為重要。

1 工程概況

吉朗德露天煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)中包含輸煤棧橋8條，總長(zhǎng)度約為834 m。棧橋結(jié)構(gòu)形式主要為鋼桁架及鋼支架，鋼筋混凝土框架及鋼架。棧橋均斜向布置，棧橋角度在1°～16°之間。棧橋鋼桁架采用非連續(xù)鋼桁架，跨度主要為30 m，33 m及36 m，兩榀鋼桁架間設(shè)伸縮縫。項(xiàng)目位于巴里坤哈薩克自治縣，該地區(qū)屬于大陸性干旱氣候區(qū)，夏季涼爽，冬季嚴(yán)寒，無霜期短，降水偏少，蒸發(fā)量大，氣溫年、日差較大。年平均氣溫為1.5 ℃，極端最高氣溫為42 ℃，最低氣溫為-43.6 ℃。根據(jù)工藝要求，棧橋每班都要進(jìn)行沖洗，對(duì)伸縮縫處的防水要求高。為避免伸縮縫處發(fā)生漏水，設(shè)計(jì)了一種新的輸煤棧橋伸縮縫防漏水做法。

2 伸縮縫防漏水設(shè)計(jì)

2.1 布置形式

棧橋建成后，在荷載作用下，會(huì)產(chǎn)生一定的變形，這就要求設(shè)計(jì)的伸縮縫防漏水做法同時(shí)具備較強(qiáng)的變形適應(yīng)能力。棧橋按一定角度斜向布置，在沖洗時(shí)水流自上而下通過伸縮縫，為減少伸縮縫處可能的漏水范圍，盡可能的使得水流匯集到一個(gè)區(qū)域，然后使得水流僅在這一個(gè)區(qū)域內(nèi)通過伸縮縫，通過加強(qiáng)這一區(qū)域的構(gòu)造設(shè)計(jì)，達(dá)到防漏水的目的。

為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，設(shè)計(jì)了圖1～圖4的做法。從圖中可以看出防漏水做法主要由以下部分組成：倒八字形擋水堰，過渡鋼板，伸縮縫處樓板底部V形鋼板，伸縮縫處樓板面V形鋼板，固定過渡鋼板及V形鋼板的輔助鋼板，兩V形鋼板間填充材料，樓板面V形鋼板與過渡鋼板間填充材料，混凝土保護(hù)臺(tái)階。

設(shè)計(jì)時(shí)，將變形縫處樓板底部及樓板面的鋼板設(shè)置成V形，滿足伸縮縫處的變形需求；采用了倒八字形擋水堰，與棧橋橫向呈45°布置，并在棧橋?qū)挾确较蛑胁苛粼O(shè)500 mm寬的堰塞口，然后通過在堰塞口處增設(shè)一塊800 mm寬，1 000 mm長(zhǎng)的過渡鋼板，過渡鋼板兩側(cè)各寬出了堰塞口250 mm，并使過渡鋼板橫跨于伸縮縫兩側(cè)。棧橋沖洗時(shí)，沖洗水流至擋水堰范圍內(nèi)，會(huì)被逐漸引導(dǎo)匯聚至堰塞口，然后通過過渡鋼板上表面流過伸縮縫。

2.2 材料選用

棧橋沖洗水具有腐蝕性，所選用的鋼板應(yīng)具備良好的耐腐蝕性，鋼板的選用見表1。填充材料1選用巖棉，其充填于伸縮縫處兩V形鋼板圍成區(qū)域下半部分，可以解決伸縮縫處的冷風(fēng)滲透問題，使得棧橋在伸縮縫處與其他部位具有相同的保溫性，同時(shí)也能滿足伸縮縫處對(duì)材料變形能力的要求。填充材料2采用瀝青麻絲，其充填于伸縮縫處兩V形鋼板圍成區(qū)域上半部分，可以在伸縮縫處樓板面V形鋼板M-2與輔助鋼板M-4的連接發(fā)生破壞，出現(xiàn)沖洗水少量反滲時(shí)，提供第二道防水保護(hù)，提高伸縮縫處的防水能力；填充材料3采用瀝青麻絲，其充填于伸縮縫處樓板面V形鋼板M-2與過渡鋼板M-3間的V形空隙中，可以有效防止沖洗水沿著過渡鋼板底部少量反滲時(shí)在V形空隙中聚集；混凝土臺(tái)階采用C30素混凝土，擋水堰采用寬100 mm，高100 mm的C30鋼筋混凝土臺(tái)；錨栓型材采用Q235。

表1 鋼板選用表

2.3 連接做法

伸縮縫處樓板底部V形鋼板M-1通過錨栓與樓板連接，錨栓沿著棧橋?qū)挾确较虻拈g距為400 mm；伸縮縫處樓板面V形鋼板M-2兩側(cè)與輔助鋼板M-4焊接連接；過渡鋼板M-3上部與輔助鋼板M-5焊接連接，下部不作約束，使其可以在樓板面頂部自由滑動(dòng)，保證有一定的變形能力，過渡鋼板M-3上部砌筑素混凝土臺(tái)階，保證過渡鋼板M-3上部完全埋置于混凝土中，使得沖洗水流的下落點(diǎn)在過渡鋼板M-3上部下側(cè)。擋水堰在過渡鋼板范圍時(shí)的做法見圖5，擋水堰在其他位置時(shí)的做法見圖6。M-4及M-5預(yù)埋于棧橋樓板頂部，做法分別見圖7，圖8。

3 結(jié)語

本文提供的輸煤棧橋伸縮縫防漏水設(shè)計(jì)做法在吉郎德煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)輸煤棧橋設(shè)計(jì)中應(yīng)用，棧橋建成運(yùn)行至今，伸縮縫各組成構(gòu)件均未發(fā)生破損，伸縮縫處未發(fā)生過漏水，取得了良好的效果。目前該伸縮縫防漏水做法已經(jīng)在大海則選煤廠輸煤棧橋、安家?guī)X原煤運(yùn)輸系統(tǒng)棧橋、王家?guī)X輸煤系統(tǒng)棧橋、牛家梁煤炭集運(yùn)站輸煤棧橋等項(xiàng)目中得到推廣使用。該種做法對(duì)其他同類工程具有較好的借鑒意義。