淺析公路波形梁鋼護欄工程安全施工技術

關杰 劉志國

【摘 要】 波形護欄是一種公路中央分隔帶開口處用組合型波形板活動式鋼護欄，傳統波形梁鋼護欄施工技術合格率較低，因此有必要研究公路波形梁鋼護欄工程安全施工技術。本文就此展開探討分析。

【關鍵詞】 公路波形梁鋼護欄工程 安全施工技術 耦合非線性方程 碰撞力

1公路波形梁鋼護欄工程安全施工技術

1.1檢驗公路波形梁鋼護欄工程施工材料

公路波形梁鋼護欄工程施工過程中，最主要的施工材料為波形梁鋼護欄，波形梁鋼護欄質量的好壞將直接關系到整個工程的施工質量，但是不同公路路段在項目施工中所使用的波形梁鋼護欄種類是不同的。在公路波形梁鋼護欄工程施工前，為了保障工程施工安全與施工質量，人們需要對公路波形梁鋼護欄施工材料進行檢驗。

具體檢驗內容如下：在公路波形梁鋼護欄工程施工前，根據工程特點，檢驗波形梁鋼材料是否符合施工要求;檢驗波形梁鋼護欄板厚度是否都在4.5～5.0m范圍內;檢驗波形梁、立柱、連接螺栓和橫隔梁等鋼材是否為普通碳素結構鋼，其技術條件是否符合《碳素結構鋼》（GB700—2006）的規定，并且所有鋼材尺寸、厚度是否滿足設計要求;檢驗拼接波形梁鋼護欄的螺栓是否為高強螺栓，其材料是否采用15MnTIB鋼，技術條件是否符合《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591—2018）和《合金結構鋼》（GB/T3077—2015）的技術要求;檢驗波形梁鋼護欄的防阻塊材料是否為型鋼制造，其技術條件是否符合《冷彎型鋼通用技術要求》（GB/T6725—2017）的規定;檢驗波形梁鋼護欄的螺栓、螺母、立柱和錨固件等緊固件材料是否經過熱浸鍍鋅防腐處理（處理過程中鍍鋅量應不小于200g/m2），波形梁鋼護欄板、防阻塊等其他鋼構件在熱浸鍍鋅防腐處理后是否經過噴塑處理（噴塑處理后的鋼構件硬度更強，防撞等級較高）。噴塑處理中使用的鍍鋅量應不小于350g/m2，噴塑顏色為灰色，以聚酯涂料作為噴塑材料，噴塑厚度要不小于0.055mm。通過以上八條要求對公路波形梁鋼護欄工程施工材料進行檢驗，為工程施工提供安全保障。

1.2安裝立柱

當所有施工材料都檢驗合格后，公路波形梁鋼護欄工程進入施工階段，首先需要對立柱進行合理安裝。安裝立柱是公路波形梁鋼護欄工程安全施工技術的基礎，其安裝質量將會影響后期波形梁鋼護欄安裝質量，所以人們在安裝立柱前要熟悉整個工程設計圖紙，了解工程設計意圖，尤其是根據基本定型和充分顯露的公路及公路兩側的施工條件，核實波形梁鋼護欄的設置路段和各個路段長度。首先測量放線，對公路施工路段進行測量放線的目的是確定立柱的平面，即順路線的橫向和縱向、立柱豎向高度。立柱平面位置的測量一般采用全站儀或經緯度測量儀以坐標法定位到立柱平面位置的橫縱坐標，部分平面直線段公路可以直接參考公路路面，采用鋼尺放線方法對立柱平面橫縱坐標進行定位;立柱高度以水平儀測量方式確定。人們要通過測量放線確定立柱施工參數，根據測量得到的立柱安裝數據，在公路路面進行立柱安裝。如果項目施工公路屬于一般土基路段，則采用小型可移動液壓式或者錘擊式打樁機，運用打入法對路面進行打樁施工。在立柱插入公路地面內部時，要注意點位和立柱的垂直度，運用重壓快打的方式，在臨近結束時，要注意立柱的打入深度是否滿足工程設計要求，立柱的深度既不能過大，也不能過小，要采用輕壓慢打的方式。

施工時，立柱定位后的回填材料要與施工路基性質相同，回填過程中要進行分層夯填，壓實度不能小于工程立柱設計規定值，保證安裝立柱的穩定性。如果項目施工的路段屬于巖石路段，要采用混凝土基礎埋入法對立柱進行安裝。在整個立柱安裝過程中，無論是哪種性質路面，其立柱的安裝間距要控制在4m，具體安裝立柱數量要根據公路波形梁鋼護欄工程的施工路面長度來確定。完成立柱安裝后，要對安裝質量進行檢驗，不符合檢驗標準的立柱要立即拔除，對其進行處理后進行重新安裝，直到所有安裝的立柱都檢驗合格，方可進入下一個公路波形梁鋼護欄工程安全施工步驟。

1.3計算公路波形梁鋼護欄碰撞力

車輛與公路波形梁鋼護欄碰撞是一個非常復雜的動態過程，此次運用車輛碰撞耦合非線性方程計算公路波形梁鋼護欄碰撞力。車輛與波形梁鋼護欄碰撞屬于耦合問題，具有非線性數學特征，實際操作很難實現對車輛與波形梁鋼護欄碰撞過程的模擬，所以運用耦合非線性方程將該過程進行簡化，力求最大限度地近似計算出公路波形梁鋼護欄碰撞力。為此，本研究做出以下假設：將車輛的運動和波形梁鋼護欄的變形假設成一個平面問題;將車輛簡化為一個具有一定質量的點;假設波形梁鋼護欄結構沒有慣性作用;立柱只有在距離公路地表35cm處發生與水平荷載作用方向相同的彈塑性彎曲變形，其彎曲特性符合理想失穩數學模型。

在車輛與護欄發生碰撞時，波形梁鋼護欄在水平荷載的作用下將發生橫向彎曲和縱向彈塑性伸長，立柱失穩，波形梁鋼護欄與立柱發生脫落。波形梁鋼護欄縱向彈性變形為：

碰撞力是通過波形梁鋼護欄頂板傳遞給立柱，立柱頂端所承受合力[L]與[l]的聯合作用，在此形成[Q]，整個形變過程遵從理想失穩模型。公路波形梁鋼護欄碰撞力的計算，可以為后續波形梁鋼護欄安裝施工提供依據。

2試驗

本研究以某段公路為試驗對象，運用此次提出的技術與傳統技術對該公路進行波形梁鋼護欄安全施工，對每個施工項目進行合格檢驗。其間對兩種技術施工的波形梁鋼護欄進行檢驗，對比波形梁鋼護欄合格率，本次設計的技術相比傳統技術合格率有明顯提高。

3結語

本文對公路波形梁鋼護欄項目安全施工技術進行了研究，提高了波形梁鋼護欄工程施工質量。此次研究時間有限，雖然取得了一定的研究成果，但該技術研究還有不足之處，今后還要對其進行進一步研究，為波形梁鋼護欄項目安全施工提供技術依據。

【參考文獻】

[1]葉青，楊洪峰，蘭長軍，等.白色氟碳反光鋼護欄板在農村公路安保工程的應用探討[J].西南公路，2018（4）：32-36.