一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系及其制作方法，屬于公路鐵路市政工程交通運(yùn)輸及橋梁工程防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及斜拉橋、懸索橋、吊桿拱橋等大跨度索梁橋結(jié)構(gòu)中索梁錨固區(qū)防爆炸防沖擊技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

索梁錨固結(jié)構(gòu)廣泛運(yùn)用于斜拉橋、懸索橋、吊桿拱橋等大跨度橋梁結(jié)構(gòu)，該區(qū)域在橋梁結(jié)構(gòu)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于缺乏專業(yè)的防護(hù)設(shè)計(jì)措施，易燃易爆危險(xiǎn)品車輛運(yùn)輸、恐怖分子蓄意襲擊破壞、汽車行駛中失去控制等風(fēng)險(xiǎn)均會(huì)導(dǎo)致索梁錨固發(fā)生損傷或損壞，甚至致橋梁結(jié)構(gòu)連續(xù)性倒塌破壞。目前我國(guó)現(xiàn)行的公路、鐵路及城市橋梁規(guī)范尚未完善爆炸沖擊及汽車高速?zèng)_擊作用，對(duì)索梁錨固細(xì)部構(gòu)造也缺乏必要的防護(hù)設(shè)計(jì)。

目前，橋梁工程索梁錨固區(qū)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)主要是針對(duì)該節(jié)點(diǎn)在索力傳遞過(guò)程中的優(yōu)化，考查的是結(jié)構(gòu)自重、汽車荷載、地震荷載、風(fēng)荷載等橋梁結(jié)構(gòu)整體作用的荷載傳遞。索梁錨固結(jié)構(gòu)作為傳遞索力的關(guān)鍵區(qū)域，巨大的拉索索力直接作用在錨箱、耳板或錨拉板上，使梁體頂板、底板、腹板及加勁肋處于高應(yīng)力狀態(tài)，在爆炸與沖擊作用下，比其它構(gòu)件更易發(fā)生破壞，目前研究和發(fā)明側(cè)重于研究如何降低結(jié)構(gòu)的高應(yīng)力狀態(tài)，對(duì)爆炸或汽車撞擊這種局部作用下的結(jié)構(gòu)高應(yīng)力釋放及結(jié)構(gòu)防護(hù)甚少。發(fā)明專利CN102912721B提出了一種雙挑式索梁錨固結(jié)構(gòu)，降低了索梁錨固區(qū)的應(yīng)力集中、局部應(yīng)力及應(yīng)力幅。發(fā)明專利CN101793002B提出了一種復(fù)合式索梁錨固結(jié)構(gòu)，將索力更加均勻地傳遞給主桁結(jié)構(gòu)，降低錨固區(qū)焊縫的應(yīng)力集中，提高結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能。上述專利所公開的降低索梁錨固區(qū)的高應(yīng)力對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)營(yíng)具有一定程度的提高，但在突發(fā)爆炸荷載及重載汽車撞擊作用下，現(xiàn)有的索梁錨固區(qū)結(jié)構(gòu)設(shè)置很難滿足要求。因此，需要轉(zhuǎn)變思路，從主動(dòng)防護(hù)上研究一種具備抗爆炸抗沖擊的體系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在防爆防沖擊方面的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠主動(dòng)防御爆炸沖擊的大跨度索梁橋結(jié)構(gòu)索梁錨固區(qū)的防護(hù)體系以及這種防護(hù)體系的制作方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系，包括α型半水石膏模具、PTFE膜材料層、內(nèi)鋼板、泡沫鋁層、外鋼板，所述α型半水石膏模具包裹在索梁錨固區(qū)外部，所述PTFE膜材料層纏繞包裹在α型半水石膏模具外側(cè)并且PTFE膜材料層至少為三層，在所述PTFE膜材料層外部依次套設(shè)有內(nèi)鋼板、泡沫鋁層、外鋼板，在所述外鋼板底部開有多個(gè)用于跟索梁錨固區(qū)橋面連接的高強(qiáng)螺栓連接孔。

所述α型半水石膏模具由兩個(gè)對(duì)稱的半圓柱形石膏模具組成，所述內(nèi)鋼板、泡沫鋁層、外鋼板按照由里向外的順序組成兩個(gè)一體式的半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，在所述每一個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件內(nèi)鋼板的兩側(cè)和底邊、外鋼板的兩側(cè)和底邊均設(shè)置開有螺栓孔的連接耳，所述高強(qiáng)螺栓穿過(guò)外鋼板兩側(cè)的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件連接固定，所述高強(qiáng)螺栓穿過(guò)外鋼板底邊的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件與索梁錨固區(qū)橋面連接固定。

所述PTFE膜材料層孔徑為0.2~1.0μm、孔隙率為85%~90%、厚度為0.8~1.0mm；

所述泡沫鋁層為孔徑1.6mm、通孔率91%~95%、體積密度0.65~0.75 g/cm3的開孔泡沫結(jié)構(gòu)，并且所述泡沫鋁層泡沫鋁的高壓加壓發(fā)泡填充采用體積密度為0.29~0.31g/cm3的聚氨酯泡沫；

所述內(nèi)鋼板、外鋼板制作材料均為Q345B材料；

所述高強(qiáng)螺栓與外防護(hù)構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑，所述相鄰高強(qiáng)螺栓的距離也應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑。

一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系的制作方法，按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、對(duì)索梁錨固區(qū)1噴砂除銹，噴砂除銹后的索梁錨固區(qū)1清潔度至少應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)；

第二步、將制作的石膏原料對(duì)稱分為兩部分，并將兩部分石膏原料涂抹固定在索梁錨固區(qū)1直到完全包裹索梁錨固區(qū)1；

第三步、將完全包裹索梁錨固區(qū)1的兩部分石膏原料自然硬化1~1.5h后起模，形成兩個(gè)半圓柱石膏模具；

第四步、將起模后的兩個(gè)半圓柱石膏模具自然干燥24h后烘干焙燒，烘干焙燒后重新固定在索梁錨固區(qū)1；

第五步、在第四步重新固定后的兩個(gè)半圓柱石膏模具外部纏繞包裹至少三層PTFE膜材料層6；

第六步、將加工的內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，然后將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件套設(shè)在PTFE膜材料外側(cè)，并采用高強(qiáng)螺栓2將兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件連接固定；

第七步、將連接固定后的兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件用高強(qiáng)螺栓2固定在索梁錨固區(qū)1的橋面上。

第四步中的烘干焙燒按照以下步驟進(jìn)行：一、烘干參數(shù)控制在120℃，持續(xù)時(shí)間14h；二、梯度升溫到180℃進(jìn)行一次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間2h；三、梯度升溫到270℃進(jìn)行二次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間1h；四、冷卻。

第二步中的石膏原料制作時(shí)水固比40:100~50:100，添加玻璃纖維添加劑且玻璃纖維添加劑不低于混合料總量的0.15%，攪拌室真空度控制在0.05~0.06MPa，攪拌速度控制在280~300r/min。

第四步烘干焙燒后的兩個(gè)半圓柱石膏模具應(yīng)在4~6h內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

優(yōu)選的，在所述索梁錨固區(qū)1均勻涂抹有厚度為0.1~0.2mm的防銹油。

所述內(nèi)鋼板5在受到爆炸沖擊時(shí)最大塑性應(yīng)變應(yīng)該不高于0.05。

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3為經(jīng)過(guò)噴漆防銹防腐處理的鋼板。

本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果。

一、本發(fā)明通不需改變?cè)袠蛄航Y(jié)構(gòu)及封閉道路通行，而是通過(guò)在橋梁的索梁錨固區(qū)增加結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的防護(hù)體系實(shí)現(xiàn)對(duì)爆炸沖擊的主動(dòng)防御，具體來(lái)說(shuō)：

第一，通過(guò)在索梁錨固區(qū)外部設(shè)置α型半水石膏模具，可以有效緩沖爆炸及沖擊作用使內(nèi)鋼板、外鋼板產(chǎn)生變形后對(duì)索梁錨固的直接破壞效應(yīng)，并起到索梁錨固區(qū)與外防護(hù)構(gòu)件之間的固定作用，極大地避免了鋼板與索梁錨固的直接碰撞；

第二、通過(guò)在α型半水石膏模具外部設(shè)置至少三層PTFE膜材料，可有效防止雨水流入索梁錨固區(qū)；

第三、通過(guò)在PTFE膜材料外設(shè)置由內(nèi)鋼板、泡沫鋁層、外鋼板組成的外防護(hù)構(gòu)件，其中，外鋼板采用Q345B材料，延性好，具有較高的抗拉抗壓強(qiáng)度，可發(fā)揮其抗爆抗沖擊性能，作為沖擊荷載的臨載面，可以作為抗沖擊力的第一道防線；聚氨酯泡沫填孔后的多孔泡沫鋁層具有極強(qiáng)的吸能、絕熱和減震性能，且質(zhì)量輕，尤其在沖擊波這種高應(yīng)變速率作用下，具有更大的抗變形能力，可極好地提高第一道防線的承載力，在第一道防線破壞時(shí)，起到繼續(xù)防護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的第二道防線功能；內(nèi)鋼板材料同外鋼板取材相同，具有良好的吸能抗爆抗沖擊性能，為前兩道防線發(fā)生失效時(shí)的第三道防線；

需要說(shuō)明的是，由于α型半水石膏模具的強(qiáng)度較高，在第三道防線未發(fā)生失效時(shí)，能起到延緩碎片沖擊索梁錨固區(qū)結(jié)構(gòu)，繼續(xù)作為索梁錨固區(qū)固定外圍防護(hù)裝置的作用；在第三道防線發(fā)生失效時(shí)，石膏及其碎塊碎粉可以有效減緩沖擊帶來(lái)的碎片速度，減少索梁錨固區(qū)結(jié)構(gòu)損害，作為第四道防線；

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)建立多層次、多類別的防護(hù)體系，防護(hù)強(qiáng)度高，能夠穩(wěn)定有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)索梁錨固區(qū)面對(duì)爆炸沖擊的主動(dòng)防御功能，保護(hù)大跨度索梁橋在面對(duì)意外爆炸沖擊時(shí)也能夠安全使用。

二、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)論取材還是制作都比較容易，易于更換，當(dāng)各防護(hù)層發(fā)生損壞時(shí)只需更換損壞的防護(hù)層即可，并且本發(fā)明的各防護(hù)層均可批量訂做，具有良好的施工性能。

三、本發(fā)明制作過(guò)程中，通過(guò)在索梁錨固區(qū)均勻涂抹厚度為0.1~0.2mm的防銹油，能夠避免油層過(guò)薄導(dǎo)致石膏脫模困難或者油層過(guò)厚導(dǎo)致石膏涂抹困難。

四、本發(fā)明制作過(guò)程中，通過(guò)將焙燒后的兩個(gè)半圓柱石膏模具在4~6h內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝，能夠避免石膏經(jīng)烘干焙燒后吸收空氣中的水分。

五、本發(fā)明制作過(guò)程中，通過(guò)在內(nèi)鋼板、外鋼板做噴漆防銹防腐處理，能夠提高鋼板的使用時(shí)間及耐久性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明索梁錨固區(qū)防護(hù)體系的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明索梁錨固區(qū)防護(hù)體系的底部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為外鋼板、泡沫鋁層、內(nèi)鋼板組成的外防護(hù)構(gòu)件的分解示意圖；

圖4為圖3的A-A向視圖；

圖5是石膏模具先固定在索梁錨固區(qū)后再采用PTFE膜材料密閉纏繞的流程示意圖。

圖中，1為索梁錨固區(qū)，2為高強(qiáng)螺栓，3為外鋼板，4為泡沫鋁層，5為內(nèi)鋼板，6為PTFE膜材料層，7為α型半水石膏層。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

如圖1-圖5所示，一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系，包括α型半水石膏模具7、PTFE膜材料層6、內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，所述α型半水石膏模具7包裹在索梁錨固區(qū)1外部，所述PTFE膜材料層6纏繞包裹在α型半水石膏模具7外側(cè)并且PTFE膜材料層6至少為三層，在所述PTFE膜材料層6外部依次套設(shè)有內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，在所述外鋼板3外側(cè)以及底部開有多個(gè)用于跟索梁錨固區(qū)1橋面連接的高強(qiáng)螺栓2連接孔。

所述α型半水石膏模具7由兩個(gè)對(duì)稱的半圓柱形石膏模具組成，所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)一體式的半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，在所述每一個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件外鋼板3的兩側(cè)和底邊均設(shè)置開有螺栓孔的連接耳，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3兩側(cè)的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件連接固定，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3底邊的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件與索梁錨固區(qū)1橋面連接固定。

所述PTFE膜材料層6孔徑為0.6μm、孔隙率為87%、厚度為1.0mm；

所述泡沫鋁層4為孔徑1.6mm、通孔率95%、體積密度0.7g/cm3的開孔泡沫結(jié)構(gòu)，并且所述泡沫鋁層4泡沫鋁的高壓加壓發(fā)泡填充采用體積密度為0.31g/cm3的聚氨酯泡沫；

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3制作材料均為Q345B材料；

所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3厚度應(yīng)滿足橋梁結(jié)構(gòu)防護(hù)安全等級(jí)要求，其具體尺寸厚度通過(guò)在自編及商業(yè)軟件中分析得出。根據(jù)商業(yè)軟件LS-DYNA建模分析結(jié)果，建立索梁錨固區(qū)1細(xì)部模型，在2kgTNT炸藥當(dāng)量，爆心距離0.5m爆炸作用下，當(dāng)內(nèi)鋼板5最大塑性應(yīng)變?yōu)?.04時(shí)，確定內(nèi)鋼板5、外鋼板3厚度均為3mm，泡沫鋁層4厚度為3cm；

所述高強(qiáng)螺栓2與外防護(hù)構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑，所述相鄰高強(qiáng)螺栓2的距離也應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑。

一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系的制作方法，按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、對(duì)索梁錨固區(qū)1噴砂除銹，噴砂除銹后的索梁錨固區(qū)1清潔度至少應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)；；

第二步、將制作的石膏原料對(duì)稱分為兩部分，并將兩部分石膏原料涂抹固定在索梁錨固區(qū)1直到完全包裹索梁錨固區(qū)1；

第三步、將完全包裹索梁錨固區(qū)1的兩部分石膏原料自然硬化1.5h后起模，形成兩個(gè)半圓柱石膏模具；

第四步、將起模后的兩個(gè)半圓柱石膏模具自然干燥24h后烘干焙燒，烘干焙燒后重新固定在索梁錨固區(qū)1；

第五步、在第四步重新固定后的兩個(gè)半圓柱石膏模具外部纏繞包裹至少三層PTFE膜材料層6；

第六步、將加工的內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，然后將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件套設(shè)在PTFE膜材料外側(cè)，并采用高強(qiáng)螺栓2將兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件連接固定；

第七步、將連接固定后的兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件用高強(qiáng)螺栓2固定在索梁錨固區(qū)1的橋面上。

第四步中的烘干焙燒步驟依次為：一、烘干參數(shù)控制在120℃，持續(xù)時(shí)間14h；二、梯度升溫到180℃進(jìn)行一次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間2h；三、梯度升溫到270℃進(jìn)行二次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間1h；四、冷卻。

在所述索梁錨固區(qū)1均勻涂抹有厚度為0.1mm的防銹油。

第二步中的石膏原料制作時(shí)水固比50:100，添加玻璃纖維添加劑控制在混合料總量的0.12%，攪拌室真空度控制在0.05MPa，攪拌速度控制在280r/min。

第四步烘干焙燒后的兩個(gè)半圓柱石膏模具應(yīng)在4-6h內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3為經(jīng)過(guò)噴漆防銹防腐處理的鋼板。

實(shí)施例二

如圖1-圖5所示，一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系，包括α型半水石膏模具7、PTFE膜材料層6、內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，所述α型半水石膏模具7包裹在索梁錨固區(qū)1外部，所述PTFE膜材料層6纏繞包裹在α型半水石膏模具7外側(cè)并且PTFE膜材料層6至少為三層，在所述PTFE膜材料層6外部依次套設(shè)有內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，在所述外鋼板3外側(cè)以及底部開有多個(gè)用于跟索梁錨固區(qū)1橋面連接的高強(qiáng)螺栓2連接孔。

所述α型半水石膏模具7由兩個(gè)對(duì)稱的半圓柱形石膏模具組成，所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)一體式的半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，在所述每一個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件外鋼板3的兩側(cè)和底邊均設(shè)置開有螺栓孔的連接耳，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3兩側(cè)的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件連接固定，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3底邊的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件與索梁錨固區(qū)1橋面連接固定。

所述PTFE膜材料層6孔徑為0.2μm、孔隙率為90%、厚度為0.9mm；

所述泡沫鋁層4為孔徑1.6mm、通孔率94%、體積密度0.65g/cm3的開孔泡沫結(jié)構(gòu)，并且所述泡沫鋁層4泡沫鋁的高壓加壓發(fā)泡填充采用體積密度為0.30g/cm3的聚氨酯泡沫；

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3制作材料均為Q345B材料；

所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3厚度應(yīng)滿足橋梁結(jié)構(gòu)防護(hù)安全等級(jí)要求，其具體尺寸厚度通過(guò)在自編及商業(yè)軟件中分析得出。根據(jù)商業(yè)軟件LS-DYNA建模分析結(jié)果，建立索梁錨固區(qū)1細(xì)部模型，在2.5kgTNT炸藥當(dāng)量，爆心距離0.5m爆炸作用下，由內(nèi)板塑性最大塑性應(yīng)變?yōu)?.05時(shí)，確定內(nèi)鋼板5、外鋼板3厚度均為4mm，泡沫鋁層4厚度為2cm；

所述高強(qiáng)螺栓2與外防護(hù)構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑，所述相鄰高強(qiáng)螺栓2的距離也應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑。

一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系的制作方法，按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、對(duì)索梁錨固區(qū)1噴砂除銹，噴砂除銹后的索梁錨固區(qū)1清潔度至少應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)；；

第二步、將制作的石膏原料對(duì)稱分為兩部分，并將兩部分石膏原料涂抹固定在索梁錨固區(qū)1直到完全包裹索梁錨固區(qū)1；

第三步、將完全包裹索梁錨固區(qū)1的兩部分石膏原料自然硬化1h后起模，形成兩個(gè)半圓柱石膏模具；

第四步、將起模后的兩個(gè)半圓柱石膏模具自然干燥24h后烘干焙燒，烘干焙燒后重新固定在索梁錨固區(qū)1；

第五步、在第四步重新固定后的兩個(gè)半圓柱石膏模具外部纏繞包裹至少三層PTFE膜材料層6；

第六步、將加工的內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的組成兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，然后將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件套設(shè)在PTFE膜材料外側(cè)，并采用高強(qiáng)螺栓2將兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件連接固定；

第七步、將連接固定后的兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件用高強(qiáng)螺栓2固定在索梁錨固區(qū)1的橋面上。

第四步中的烘干焙燒步驟依次為：一、烘干參數(shù)控制在120℃，持續(xù)時(shí)間14h；二、梯度升溫到180℃進(jìn)行一次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間2h；三、梯度升溫到270℃進(jìn)行二次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間1h；四、冷卻。

在所述索梁錨固區(qū)1均勻涂抹有厚度為0.2mm的防銹油。

第二步中的石膏原料制作時(shí)水固比44:100，添加玻璃纖維添加劑控制在混合料總量的0.15%，攪拌室真空度控制在0.06MPa，攪拌速度控制在290r/min。

第四步烘干焙燒后的兩個(gè)半圓柱石膏模具應(yīng)在4-5h內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3為經(jīng)過(guò)噴漆防銹防腐處理的鋼板。

實(shí)施例三

如圖1-圖5所示，一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系，包括α型半水石膏模具7、PTFE膜材料層6、內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，所述α型半水石膏模具7包裹在索梁錨固區(qū)1外部，所述PTFE膜材料層6纏繞包裹在α型半水石膏模具7外側(cè)并且PTFE膜材料層6至少為三層，在所述PTFE膜材料層6外部依次套設(shè)有內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3，在所述外鋼板3外側(cè)以及底部開有多個(gè)用于跟索梁錨固區(qū)1橋面連接的高強(qiáng)螺栓2連接孔。

所述α型半水石膏模具7由兩個(gè)對(duì)稱的半圓柱形石膏模具組成，所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)一體式的半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，在所述每一個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件外鋼板3的兩側(cè)和底邊均設(shè)置開有螺栓孔的連接耳，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3兩側(cè)的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件連接固定，所述高強(qiáng)螺栓2穿過(guò)外鋼板3底邊的連接耳將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件與索梁錨固區(qū)1橋面連接固定。

所述PTFE膜材料層6孔徑為1.0μm、孔隙率為85%、厚度為0.8mm；

所述泡沫鋁層4為孔徑1.6mm、通孔率91%、體積密度0.75g/cm3的開孔泡沫結(jié)構(gòu)，并且所述泡沫鋁層4泡沫鋁的高壓加壓發(fā)泡填充采用體積密度為0.29g/cm3的聚氨酯泡沫；

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3制作材料均為Q345B材料；

所述內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3厚度應(yīng)滿足橋梁結(jié)構(gòu)防護(hù)安全等級(jí)要求，其具體尺寸厚度通過(guò)在自編及商業(yè)軟件中分析得出。根據(jù)商業(yè)軟件LS-DYNA建模分析結(jié)果，建立索梁錨固區(qū)1細(xì)部模型，在重量1500kg、速度100km/h的汽車載荷撞擊作用下，當(dāng)內(nèi)鋼板5最大塑性應(yīng)變?yōu)?.04時(shí)，確定內(nèi)鋼板5、外鋼板3厚度均為3mm，泡沫鋁層4厚度為3cm；

所述高強(qiáng)螺栓2與外防護(hù)構(gòu)件邊緣的距離應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑，所述相鄰高強(qiáng)螺栓2的距離也應(yīng)不低于3倍螺栓直徑且不大于8倍螺栓直徑。

一種索梁錨固區(qū)抗爆炸抗沖擊防護(hù)體系的制作方法，按照以下步驟進(jìn)行：

第一步、對(duì)索梁錨固區(qū)1噴砂除銹，噴砂除銹后的索梁錨固區(qū)1清潔度至少應(yīng)達(dá)到Sa2級(jí)；；

第二步、將制作的石膏原料對(duì)稱分為兩部分，并將兩部分石膏原料涂抹固定在索梁錨固區(qū)1直到完全包裹索梁錨固區(qū)1；

第三步、將完全包裹索梁錨固區(qū)1的兩部分石膏原料自然硬化1.5h后起模，形成兩個(gè)半圓柱石膏模具；

第四步、將起模后的兩個(gè)半圓柱石膏模具自然干燥24h后烘干焙燒，烘干焙燒后重新固定在索梁錨固區(qū)1；

第五步、在第四步重新固定后的兩個(gè)半圓柱石膏模具外部纏繞包裹至少三層PTFE膜材料層6；

第六步、將加工的內(nèi)鋼板5、泡沫鋁層4、外鋼板3按照由里向外的順序組成兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件，然后將兩個(gè)半圓柱形外防護(hù)構(gòu)件套設(shè)在PTFE膜材料外側(cè)，并采用高強(qiáng)螺栓2將兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件連接固定；

第七步、將連接固定后的兩個(gè)半圓形外防護(hù)構(gòu)件用高強(qiáng)螺栓2固定在索梁錨固區(qū)1的橋面上。

第四步中的烘干焙燒步驟依次為：一、烘干參數(shù)控制在120℃，持續(xù)時(shí)間14h；二、梯度升溫到180℃進(jìn)行一次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間2h；三、梯度升溫到270℃進(jìn)行二次焙燒，溫度持續(xù)時(shí)間1h；四、冷卻。

在所述索梁錨固區(qū)1均勻涂抹有厚度為0.15mm的防銹油。

第二步中的石膏原料制作時(shí)水固比40:100，添加玻璃纖維添加劑控制在混合料總量的0.1%，攪拌室真空度控制在0.05MPa，攪拌速度控制在300r/min。

第四步烘干焙燒后的兩個(gè)半圓柱石膏模具應(yīng)在5-6h內(nèi)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝。

所述內(nèi)鋼板5、外鋼板3為經(jīng)過(guò)噴漆防銹防腐處理的鋼板。

上述實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的解釋而非限制，在不脫離本發(fā)明原理前提下所作的變形也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。