橋梁預制裝配式防撞護欄標準節段長度優化探討

【摘要】以某項目裝配式防撞護欄為研究對象，從生產、運輸、安裝等角度分析其對防撞護欄節段尺寸的影響，供工程從業人員參考。

【關鍵詞】預制裝配式防撞護欄; 標準長度; 優化

【中圖分類號】TU203【文獻標志碼】A

［定稿日期］2023-05-29

［作者簡介］張權（1982—），男，本科，高級工程師，從事橋梁工程施工技術管理工作。

0 引言

預制裝配式橋梁技術具有施工工期短、場地占用少、工程質量可控，綠色環保等優點，在施工工期緊張、施工環境復雜，場地狹小、文明施工及施工質量要求高的情況下具有一定的優勢［1］，而且符合國家大力倡導綠色建筑施工要求，具有良好的發展前景。

預制防撞護欄［2］作為預制裝配式橋梁技術的一部分，與傳統現澆施工方式現比，預制防撞護欄采用工廠化施工可有效提高產品外觀質量和加工精度，同時現場安裝作業時間短，施工環境影響小，降低了作業人員現場高空作業風險，相關技術首次在上海的S6滬翔高速公路中得到應用。

目前關于裝配式防撞護欄的研究更多集中于防撞護欄與橋梁的連接方式、預制施工工藝等［3］，防撞護欄的節段尺寸更多由設計或施工單位根據自身經驗自行優化設計，尺寸不統一，未實現標準化。筆者認為通過對防撞護欄的節段尺寸進行標準化、系列化、模塊化的研究，可以有效減少預制構件的種類，實現部品部件的通用性及互換性，在功能、質量和經濟效益方面獲得優化，實現部品部件工廠生產、現場安裝的相互配合，從而達到降低成本、節約資源的目的。為此，本文依托成都東軸線二標段五環節點立交橋項目，開展了預制裝配式防撞護欄節段尺寸選型分析研究工作，供后續防撞護欄的節段尺寸標準化參考。

1 工程概況

成都東軸線二標段五環節點立交橋項目位于成都市龍泉驛區，主要施工內容為：軸線方向高架橋及集散車道、五環方向高架橋及8條互通匝道。橋梁防撞護欄總長度約2×7800 m，其中軸線橋、集散車道、五環右幅高架橋等直線段采用預制護欄施工，預制護欄總長度約2×3420 m。為提高工程景觀，本項目防撞護欄頂部設置凹槽形成花箱，用于種植綠色植物。防撞墻重量約1.6 t/m，計劃生產工期131天，安裝時吊裝作業半徑約12 m，安裝高度10～20 m。

設計單位未對防撞護欄節段尺寸進行深化設計，需由施工單位結合自身水平確定。預制防撞護欄對應橋梁跨度及數量信息如表1所示。

2 預制防撞護欄節段長度選擇

市政橋梁由于橋墩設置等限制，橋梁跨度多變，防撞護欄的長度相應變化，無法根據經驗簡單估算防撞護欄預制節段長度，需綜合考慮護欄的生產、運輸、安裝等條件后確定防撞護欄預制節段長度。

2.1 生產所需模板計算

預制防撞護欄的主要生產工期131天，根據此前類似工程經驗，每循環模板占用時長14 h（生產占用2 h，蒸養占用12 h），經計算，采用不同模板長度時需配備模板數量如表2所示。

由表2得知，在預制構件節段長度為5～8 m時，需配備模板依次減少，但模板長度越長，非標構件占比越多，生產非定尺工序調整模板等耗時越長。從模板配置角度考慮，預制護欄節段長度宜盡量減少非標模板數量，預制構件長度在4～6 m為宜。

2.2 從運輸角度考慮預制護欄長度

國內常見半掛車長度約13.75 m，標準載重是34 t。但預制護欄為帶花箱的偏心結構，需另設運輸支架，考慮運輸支架重量及空間占用，預制護欄長度與運輸車次關系如表3所示。

從表3可知，預制護欄長度為2 m，運輸經濟性更佳。但實際運輸車次受車輛實際載重、長度等影響較大，如按噸公里估算，費用相差不大。

2.3 從安裝角度考慮預制護欄長度

從安裝成本及工序用時角度考慮，宜選用經濟性較好的常規吊車，預制護欄重量在吊車起重能力內越大越好（預留安全余量），考慮現場安裝條件，參閱常見吊車性能表，吊車規格和防撞護欄尺寸對應關系如表4所示。

防撞護欄節段尺寸與吊裝作業經濟性比選如表5所示。

由表5得知，在預制防撞護欄節段長度為6 m時，安裝所需費用最小。

從上述分析可知，從運輸角度考慮，預制護欄長度在2 m左右時運輸經濟性最好；從安裝角度考慮，節段長度在6 m時安裝費用最低；從生產角度考慮，節段長度應適中，不宜過長或過短。綜合考慮橋梁跨度，預制護欄的預制、運輸、安裝工作難度、耗時及施工成本，本項目預制護欄標準節段長度定為6 m。

3 結束語

本文僅針對所承接項目的預制裝配式防撞護欄節段尺寸，從生產、運輸、安裝等角度進行簡要分析，難免存在相關因素遺漏或考慮不周的情況，且相關數據選取也只說明當時情況，數據計算偏理論化，相應數據可能存在偏差，在此僅提供相關思路，供工程從業人員參考。

由于研究時間及筆者能力有限，本文仍存在下列不足，

供后續研究進一步細化：

（1）在考慮節段長度時，僅考慮單一模板尺寸，如考慮多個規格模板（如2 m+4 m、3 m+6 m）共同使用，相應非定尺構件數量將進一步減少，可進一步提高生產及安裝作業經濟性。

（2）非定尺構件在生產時模板調整時間占用在理論計算時未考慮，實際生產前期調整時非定尺構件耗時較長，后續隨熟練度增加而縮短，在下次類似工程計算時應考慮增設比例系數以便與實際相符。

（3）節段尺寸選型時未考慮預制生產場地限制及不同模板對應的施工組織，生產方面的綜合因素對模板數量、尺寸的約束需進一步研究細化。

（4）在計算及實際施工過程中，預制防撞護欄未考慮橋下短期存放、寬幅橋面臨時周轉時新增機械等施工資源組織費用，實際施工時對運輸車輛占用較大，后續計算、實施時也應考慮進一步優化。

參考文獻

［1］ 王磊. 全預制拼裝技術在市政高架工程上的應用及思索［J］. 城市道橋與防洪， 2020（6）：5.

［2］ 沙麗新.全預制拼裝防撞護欄［P］.中國，ZL201210031530.3. 2014.07.09

［3］ 宋琢， 劉昕煒. 預制裝配式橋梁防撞欄施工技術研究［J］. 廣州建筑， 2020， 48（1）：4.