高速公路波形梁鋼護欄施工研究

張亞峰

（河北交投智能交通技術有限責任公司，石家莊 050000）

1 引言

波形梁鋼護欄是高速公路重要的安全設施， 可較好地提高高速公路的安全性。 雖然波形梁鋼護欄在我國高速公路中已有較多應用，但隨著國內高速公路建設數量的增多，所涉及地貌類型日趨復雜， 導致波形梁鋼護欄在實際應用時仍存在較多問題[1]。 對此，為進一步提升波形梁鋼護欄的施工質量，本文依托某高速公路，探討波形梁鋼護欄施工質量控制技術。

2 波形梁鋼護欄設計形式

波形鋼護欄的設置目的有： 避免車輛翻出路外或駛入對向車道；吸收撞擊能量，降低事故等級；誘導視線等。 傳統雙波波形梁板如圖1 所示。

圖1 雙波波形梁板

從JTG D81—2017《公路交通安全設施設計規范》可知，波形梁鋼護欄有以下設計要點。

2.1 中央分隔帶護欄

應連續布置中央分隔帶鋼護欄，且所用強度應為Am 級。大中橋中央分隔帶應采用膨脹螺絲連接波形梁鋼護欄， 且應在過渡段相應增設摩擦梁。

2.2 路側護欄

當挖方段長度在70 m 以上時，可以不設護欄；填方邊坡段波形梁護欄的設置應滿足表1 的要求； 橋隧連接段應將護欄設在缺口位置，分別與混凝土護欄和隧道側壁相連，以封閉缺口。

表1 填方邊坡段波形梁護欄

3 波形梁鋼護欄問題分析及控制

3.1 原材料質量控制

某四車道高速公路全長約130 km，設計速度為80 km/h，公路I 級，整體式路基寬24.5 m，分離式路基寬12.25 m，隧道寬20.5 m。 公路全線途徑喀斯特地貌，有長約325 km 的渣石高填方段及山石挖方段需設置鋼護欄。 鋼護欄多達81 250塊，質量約5 300 t。 鋼護欄原材料各項技術指標統計見表2。

表2 材料用量

根據設計要求，應確保波形梁鋼護欄厚度公差大于零，且各批波形梁鋼護欄的中立柱壁厚為負公差的占比應在40%以下， 應確保所用波形梁鋼護欄各項性能指標符合JT/T 281—2017《公路波形梁鋼護欄》的要求，當各批次檢驗結果不符合標準要求時應全批更換。

應及時檢驗進場鋼護欄的各項質量指標， 對于漆膜鍍鋅厚度，建議采用麥思德電子數顯千分尺螺旋測微儀檢驗。

3.2 施工質量控制

因背景項目位于山嶺重丘區，路基填土中有較多石塊等，因此，在施工時難以采用直接打入法。 從現場實測結果看，路基填土中土石占比達85%，因此，選擇采用先鉆孔后打入的施工方法。 背景項目在施工過程中，主要遇到以下問題。

1）在鉆取中央分隔帶立柱孔洞的過程中，需先待驗收完路基施工質量后鋪設水穩層才可進行鉆孔， 但因水穩層在鋪設后的兩周時間內有較快的強度增長，因此，在鉆孔時常出現以下問題[2-3]：一是單個鉆孔需長時間，對施工整體進度有較大影響；二是夜晚鉆孔時的孔位和孔深有較大偏差。

2）填石路基難以確保鉆孔垂直度。

3）打入路側立柱時，受限于挖方段排水的影響，鉆孔時常遇到與排水溝溝壁重合的情況，因而鉆孔施工難度較高，且成孔孔深難以合格。 此外，也在一定程度上損壞了排水溝。

4）中央分隔帶設有較多通信管道井，管井上需跨越較多護欄板連接部位。

5）護欄板線形無法滿足要求，存在蛇形彎。

導致上述問題的原因主要是：高速公路線路過長，且有較多橋梁分段和挖方，鉆孔放線質量較差，精準度不高；鉆孔垂直度及孔深有較大偏差，未檢查校正鉆孔設備，且施工時未做動態調整；未及時校核設有排水溝的線路圖紙，并做出基礎預埋處理，導致鉆孔位置與溝壁重合；安裝防阻塊和螺栓時未及時調整掛線，導致護欄板線形不滿足要求。

為預防控制上述情況， 施工時應嚴格控制以下施工步驟的施工質量。

3.2.1 立柱放樣

按設計要求進行立柱放樣，并以各類特殊點為控制點，以50 m 鋼卷尺測距定位平面位置。檢查時，借助尺子丈量立柱和道路中心線之間的橫向間距， 并以路緣石內側路面和路面作為標高基準，通過水準儀逐根檢查標高。 所放樣線形的豎直和水平向應保持順暢，施工時，應重點注意端部立柱和漸變段的安裝，且應嚴格控制立柱所處位置及高度等[4]。

放樣時， 非標準節段之間的間距長度應盡可能采用調節螺絲進行調節調節， 尤其是波形鋼護欄連接處和過渡段。 此外，所用調節板類型應統一，且放樣后及時檢查其狀態。 若中央分隔帶下有各類管道或涵洞埋深較淺時， 應及時調整立柱位置。應用石灰標注位置以確保其滿足道路線形走向。立柱邊緣與硬路肩應按表3 所示距離進行設置。

表3 立柱位置要求cm

3.2.2 立柱鉆孔施工

立柱鉆孔施工時，鉆孔直徑應盡可能與立柱保持一致。 此外，應在鉆孔試驗確定鉆孔深度再進行鉆孔。 成孔并安裝立柱前，應確?？讖?、孔深等參數滿足要求[5]。

3.2.3 立柱打入施工

立柱應采用液壓打樁機打入， 且施工時應及時調整豎直度及高度，將豎直度偏差控制至小于1.5 cm，孔位中心高度偏控制至小于2 cm。 此外，應避免立柱頂部產生開裂變形等，并需要在打樁機底部懸掛彩布條等標識物， 以避免瀝青面層受到漏油污染。 立柱入土深度應滿足設計要求，若打入深度大于設計深度，應將立柱全部拔出后壓實基礎再重新打入。 立柱安裝時應符合設計要求，協調道路線形，且應牢固打入土中，垂直路面。

因護欄有誘導駕駛員視線的功能， 在安裝完立柱后應及時采用靠尺、鋼尺和經緯儀分別檢查立柱標高、位置和垂直度等參數。

3.2.4 安裝其余設施

立柱安裝并調整好后，即可進行防阻塊（托架)的安裝。 防阻塊可有效分散車輛撞擊力，提升護欄防撞性能，其形狀特點如圖2 所示。

圖2 防阻塊類型

波形梁與路基護欄的搭接方向是重點， 應確保與行車方向保持一致。 考慮到波形梁安裝時需不斷做出調整以滿足線形需要，因此，波形梁的拼接螺栓和連接螺栓不應過早擰緊。此外，波形梁與托架的連接螺栓也不應過分擰緊，應便于釋放溫度應力。 端頭梁與標準段護欄的連接和施工方法與波形梁相同，在施工后應及時檢查[6]。

3.3 波形梁護欄細部施工

一般情況下， 應在施工完路面后再安裝整體路基中央分隔帶護欄立柱，在加固土路肩前安裝路側護欄立柱，橋梁及各類通道上的護欄立柱應預埋套筒。 安裝完護欄后，應確保其豎直和水平向線形足夠順暢，可起到較好的視線誘導效果，對于安裝在路側的波形梁護欄，應避免侵入路面界限[7]。

一般情況下，應通過連續輥壓使波形梁板成形，波形梁上螺栓孔應準確定位，且應一次沖孔完成各拼接螺栓孔。 安裝完立柱到安裝柱帽的時間內，應避免雜物掉入立柱中。 調整波形梁時不可采用鉆孔或切割等方式，一般情況下，所用調整板數量應控制在6 塊/km 以內，且應避免妨阻塊產生顯著變形。 橋梁與隧道連接處所用護欄等級應連接，不得跨級連接，且應通過弧形過渡方式進行連接。

4 結語

目前，高速公路建設項目多遇復雜地質環境，施工質量要求越發嚴格，建設難度越發越來越大。 高速公路波形梁鋼護欄有著極為復雜的技術標準，在具體施工時，不僅需要考慮立柱打入深度、垂直度等參數，也要確保其防撞強度和美觀程度滿足要求。 本文詳細分析了復雜環境下高速公路波形梁鋼護欄的質量問題、成因和控制措施，可為類似項目的施工質量控制提供參考借鑒。