高速公路工程中護欄安裝要點及施工技術的應用

肖 艷

（湖南省金達工程建設有限公司,湖南 長沙 410205）

0 引言

高速公路護欄是保證車輛安全行駛的必要設施，安裝質量直接影響高速公路的安全性和美觀性。護欄結構簡單、便于運輸，不受地形起伏的限制，對山脈、斜坡等彎曲區域有很強的適應性。高速公路行車速度快，撞擊力大，導致高速公路的事故傷亡率明顯高于普通道路，高速護欄降低了高速公路發生交通事故的可能性，最大限度保證了駕駛人員和隨車人員的出行安全。因此，高速公路從業人員要以保障人民群眾生命財產安全為工作目標，提高高速公路護欄的安裝質量。

1 工程概況

該文以共和至玉樹公路改擴建工程為例，該公路工程路線起點位于海南藏族自治州共和縣恰不恰鎮與共和至茶卡高速公路K49+600 互通立交相接，終點位于玉樹藏族自治州玉樹市結古鎮新寨與結古連接線相接，路線全長634.2 km，技術標準為二級（高速化公路半幅），設計行車速度80 km/h 和60 km/h，路基寬度采用12.0 m和10.0 m。該文主要圍繞該公路工程護欄的使用分類、施工技術、維護事項進行詳細分析。

2 高速公路工程中護欄安裝要點及施工技術的應用

2.1 施工準備階段

高速護欄采用半剛性護欄（如圖1 所示），是由波紋狀鋼護欄板互相拼接、立柱支撐的連續結構，以此保障司機和隨行人員的生命安全[1]。高速公路護欄長期位于室外，工作性能穩定，護欄表面技術處理成熟，具有耐高溫、耐腐蝕的使用特點，戶外使用期限可達到10～25年左右。

圖1 半剛性護欄

高速公路護欄主要由護欄板拼接而成，運輸也更加便利，廣泛用于我國高速公路的建設中。該次公路工程中，由于護欄設置地點不同、應用方式不同，選擇以下幾類護欄。

（1）按照表面處理不同，高速公路護欄分為熱鍍鋅波形護欄和鍍鋅噴塑兩種。基于共和至玉樹公路處于海拔較高地區，熱鍍鋅波形護欄更適用于該公路工程中。熱鍍鋅波形護欄的制作流程一般是先將波形護欄進行熱鍍鋅工藝后，再進行噴塑處理，防腐效果要比鍍鋅噴塑波形護欄更高，在大氣中鍍鋅層消耗較慢，約為鋼腐蝕率的1/17～1/18，整個鋼面受到保護，并且在邊角區的鋅層較厚，有較好的韌性、延展性與美觀性，但熱鍍鋅波形護欄的制造成本也相對較高[2]。

（2）按照設置地點不同，該工程的高速護欄分為路側護欄和中央分隔帶護欄兩種。路側護欄是高速公路路邊上的護欄，主要作用是防止失控車輛沖出高速路，表面碰撞高速路周圍其他設施或翻出路外。中央隔離帶護欄是指設置在高速公路分隔帶之間的護欄，其作用是防止失控車輛穿越分隔帶沖入對向車道，避免車輛的逆向行駛，降低發生高速事故的可能性。

（3）《公路交通安全設施設計規范》中規定：高速公路護欄按照防撞等級不同可分為A 級護欄和S 級護欄。其中S 級護欄屬于加強型護欄，多用于路測非常危險的路段，A 級護欄常用于專用公路。按照道路等級的不同，適用護欄等級也不相同（如表1 所示），共分為B、A、SB、SA、SS 五個等級。該工程路線全長634.2 km，設計行車速度80 km/h 和60 km/h，因此在護欄上應選擇SA 與SB 的護欄等級。

表1 道路等級與護欄等級適用表

2.2 施工實施階段

2.2.1 施工放線的確定

施工放線是對高速公路護欄支柱定位放樣的事先檢查，保證該工程建設嚴格按照設計規劃審批的要求進行，并在建設過程中改善環境質量，確保高速公路護欄安裝不會對其他相鄰主體造成侵害。施工放線的種類共有兩種，一是基礎施工放線。如確定好建筑定位樁后，由專業測量人員，以及施工現場的相關負責人員、施工監理等共同對工程進行放線操作，并對其測量審核。二是主體施工放線。基礎工程施工出來正負零之后，開始主體一層、二層到主體封頂的施工還有放線，用到的放線工具有經緯儀、線繩等。按照軸線定位樁，與外引的軸線基準線，進行相應的放線操作[3]。在該工程高速公路護欄施工放線的確定主要涉及立柱間距、縱向位置、立柱高度的確定。

首先針對立柱間距的確定。立柱間距的確定能夠保障高速公路護欄安裝的美觀程度，直接影響護板的線條平順，立柱間距的確定分為普通立柱和加強立柱兩種。普通立柱間距的確定要根據《高速公路波形梁鋼護欄》（JTT281—2007）的相關規定，間距應為4 m 為宜，在工程地勢平坦的順坡路段多采用普通立柱的間距設立方式。加強立柱的間距多以2 m 為宜。由于該工程施工遠離主城區，地勢環境相對復雜，在護欄實際安裝過程中極易出現異形間距的現象，在此間距之間安裝的護欄板被稱作異形板，而異形板的造價成本較高，穩定性較弱，無法滿足高速公路護欄功能性的要求，因此在該工程中就要通過縮短立柱間的間距，來降低異形間距出現的可能。護欄立柱間距的確定為2 m，通過打造加強型立柱，保證護欄板之間連接流暢，在維持建筑成本的同時確保使用價值[4]。其次是立柱縱向位置的確定。立柱縱向位置的確定要以路緣石的位置為參考。在工程規劃圖中，利用記號筆畫出路緣石的位置，并用量尺確定路緣石和立柱間間距，記錄數據，調整量尺的水平度，找準量尺距離的中心點，在中心點打入立柱，保證立柱縱向位置水平，防止異形間距的出現。最后是立柱高度的確定。立柱高度直接決定護欄板之間的連接是否呈水平直線，根據《國家高速板標準》可知，該工程高的護欄高度應在55～77 cm 之間，并且要保證立柱扎入墻體深度在12～20 cm 之間。施工團隊在安裝立柱時將路緣石頂層高度調整至設為Xj，護欄柱位置數設為n，那其平均調整值X=ΣXj/n，根據公式計算將護欄柱高度控制在70 cm±X 之間，確保護欄立柱高度都能保持在一定范圍內，再利用BIM 技術3D 建模，確保立柱高度的準確性，降低二次施工的風險[5]。

2.2.2 護欄板的安裝

該工程護欄板的安裝順序要嚴格按照施工圖表進行，確保護欄板的焊接和施工順利進行。

首先要檢測護欄板整體質量：

（1）原材料性能。要求該工程護欄板產品必須附有原基底鋼材的材料質量檢驗單和出廠合格證書。每片波形梁板均在其兩端分別標明生產廠家、時間等標志。

（2）外觀質量。護欄板的冷彎黑色構件表面無裂紋。氣泡、折疊、夾雜和端面分層，允許有不大于公稱厚度10%的輕微凹坑、凸起、壓痕、擦傷。表面缺陷允許用修磨方法清理，其整形深度不大于公稱厚度的100%，剪切斷面及安裝孔不允許有卷邊或嚴重毛刺。

（3）表面處理標準。護欄板、立柱、端頭：平均鋅層質量270 g/m2、涂塑層厚度＞0.076 mm；緊固件、防阻塊、托架：平均鋅層質量120 g/m2、涂塑層厚度＞0.076 mm。

其次要進行施工安裝。按照工程施工設計圖，確定立桿的具體位置后，才可進行樁基施工，打樁的具體位置要注意繞開地下電力、電纜等公共基礎設施；將立桿穩定好就可安裝支撐架和防阻塊，在支撐架和防阻塊的安裝中利用連接螺栓將托架固定在立柱和波形梁之間，確定二者之間的連接孔位后再擰緊連接螺栓。在該工程護欄安裝中，不同產品型號之間的孔位不在同一平面上，例如三波護欄板和兩撥護欄立板的防阻塊、支撐架的產品型號都不相同。因此，在護欄的施工安裝中要做好托架和防阻塊的安裝中的型號分類，保證工程的施工效率。

最后要確保護欄板的無縫銜接。在護欄板的運輸過程中嚴禁拖拉推拽，防止護欄板在受到外力荷載的作用下形狀變形，無法做到無縫銜接，在拖拽時也容易破壞鍍鋅表層，使護欄喪失防腐效果。

2.2.3 打樁機種類的確定

高速公路護欄安裝的效率與打樁機的性能緊密相連，現階段在高速公路護欄安裝中常用的打樁機性能優缺點如表2 所示。

表2 打樁機性能一覽表

打樁機的選擇直接影響到高速公路護欄的安裝效率，護欄安裝的施工要根據地勢的不同來選擇對應的打樁機種類。該工程路線全長634.2 km，當遇到碎土石路基層較多，承載力較大的區域時要選擇YDD350 式打樁機，降低地勢影響所帶來的設備運行緩慢的問題；當遇到砂性土、黏土的路基層較多，選擇多功能液壓打拔樁機，在保障運行速率的同時不易把樁口打毛，確保了立柱安裝的準確性[6]。在該工程打樁機施工中，施工現場要配備階段性監督員，確保打樁機定位準確，保證施工質量，并在立柱安裝中確定立柱的垂直角度和扎入深度，防止打樁機二次返工，影響公路護欄的安裝效率，增加施工成本。

2.3 施工維護階段

在工程護欄的維護中，要做好護欄的防腐處理，延長高速公路護欄的使用壽命，保障司機及隨行人員的生命安全。該工程護欄的防腐處理選擇熱鍍鋅法與噴塑法。熱鍍鋅法也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅，是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業的金屬結構設施上。是將除銹后的鋼件浸入500 ℃左右融化的鋅液中，使鋼構件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。熱鍍鋅工藝流程為：成品酸洗—水洗—加助鍍液—烘干—掛鍍—冷卻—藥化—清洗—打磨—熱鍍鋅完工[7]。噴塑法防腐一般選用靜電噴塑法，在靜電作用下，將粉末均勻附著在高速護欄上，在此過程中不涉及任何添加劑，更加符合綠色環保的生產理念，對人身體無害、無廢棄物，并在高溫環境下對粉末進行固化，使其與噴塑金屬物件無縫貼合，防腐能力要高于熱鍍鋅法。在噴塑法施工處理前，首先要整體清潔護欄，確保護欄上沒有任何雜質污點，保證粉末的附著效果。其次，要利用靜電設備將粉末均勻地附著在護欄上。最后，要通過高溫固化流水線，完成最后的噴塑工藝。工程護欄是長期在室外使用的安全設備，在施工維護階段要保證護欄的防腐性能，降低護欄出現干裂、生銹問題的概率，保證公路安全性的同時提高公路的整體美觀性。基于該工程的地域特點和環境因素，噴塑法的防腐處理要優于熱鍍鋅法，解決了傳統護欄板易生銹、斷裂的問題，還具有耐高溫、低溫的優勢，保證了高速公路車輛行駛的安全。

3 結語

綜上所述，高速護欄是一種半剛性護欄，主要由波紋狀鋼護欄板互相拼接，并由立柱支撐的連續結構。高速護欄在安裝中，第一，要結合立柱間距、縱向位置、立柱高度，確定施工放線；第二，要嚴格按照施工流程圖表進行護欄板安裝，確保工程質量與施工進展；第三，要根據高速公路的地質情況選擇適用的打樁機種類，并在護欄維護階段中做好護欄的防腐處理，在保障護欄安全性的同時提高高速公路的美觀性，保障人民群眾的生命財產安全。