高速公路波形梁鋼護(hù)欄施工研究

張亞峰

（河北交投智能交通技術(shù)有限責(zé)任公司，石家莊 050000）

1 引言

波形梁鋼護(hù)欄是高速公路重要的安全設(shè)施， 可較好地提高高速公路的安全性。 雖然波形梁鋼護(hù)欄在我國(guó)高速公路中已有較多應(yīng)用，但隨著國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)數(shù)量的增多，所涉及地貌類型日趨復(fù)雜， 導(dǎo)致波形梁鋼護(hù)欄在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍存在較多問題[1]。 對(duì)此，為進(jìn)一步提升波形梁鋼護(hù)欄的施工質(zhì)量，本文依托某高速公路，探討波形梁鋼護(hù)欄施工質(zhì)量控制技術(shù)。

2 波形梁鋼護(hù)欄設(shè)計(jì)形式

波形鋼護(hù)欄的設(shè)置目的有： 避免車輛翻出路外或駛?cè)雽?duì)向車道；吸收撞擊能量，降低事故等級(jí)；誘導(dǎo)視線等。 傳統(tǒng)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(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》可知，波形梁鋼護(hù)欄有以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

2.1 中央分隔帶護(hù)欄

應(yīng)連續(xù)布置中央分隔帶鋼護(hù)欄，且所用強(qiáng)度應(yīng)為Am 級(jí)。大中橋中央分隔帶應(yīng)采用膨脹螺絲連接波形梁鋼護(hù)欄， 且應(yīng)在過渡段相應(yīng)增設(shè)摩擦梁。

2.2 路側(cè)護(hù)欄

當(dāng)挖方段長(zhǎng)度在70 m 以上時(shí)，可以不設(shè)護(hù)欄；填方邊坡段波形梁護(hù)欄的設(shè)置應(yīng)滿足表1 的要求； 橋隧連接段應(yīng)將護(hù)欄設(shè)在缺口位置，分別與混凝土護(hù)欄和隧道側(cè)壁相連，以封閉缺口。

表1 填方邊坡段波形梁護(hù)欄

3 波形梁鋼護(hù)欄問題分析及控制

3.1 原材料質(zhì)量控制

某四車道高速公路全長(zhǎng)約130 km，設(shè)計(jì)速度為80 km/h，公路I 級(jí)，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(zhǎng)約325 km 的渣石高填方段及山石挖方段需設(shè)置鋼護(hù)欄。 鋼護(hù)欄多達(dá)81 250塊，質(zhì)量約5 300 t。 鋼護(hù)欄原材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見表2。

表2 材料用量

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，應(yīng)確保波形梁鋼護(hù)欄厚度公差大于零，且各批波形梁鋼護(hù)欄的中立柱壁厚為負(fù)公差的占比應(yīng)在40%以下， 應(yīng)確保所用波形梁鋼護(hù)欄各項(xiàng)性能指標(biāo)符合JT/T 281—2017《公路波形梁鋼護(hù)欄》的要求，當(dāng)各批次檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)全批更換。

應(yīng)及時(shí)檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)鋼護(hù)欄的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)， 對(duì)于漆膜鍍鋅厚度，建議采用麥思德電子數(shù)顯千分尺螺旋測(cè)微儀檢驗(yàn)。

3.2 施工質(zhì)量控制

因背景項(xiàng)目位于山嶺重丘區(qū)，路基填土中有較多石塊等，因此，在施工時(shí)難以采用直接打入法。 從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果看，路基填土中土石占比達(dá)85%，因此，選擇采用先鉆孔后打入的施工方法。 背景項(xiàng)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(yàn)收完路基施工質(zhì)量后鋪設(shè)水穩(wěn)層才可進(jìn)行鉆孔， 但因水穩(wěn)層在鋪設(shè)后的兩周時(shí)間內(nèi)有較快的強(qiáng)度增長(zhǎng)，因此，在鉆孔時(shí)常出現(xiàn)以下問題[2-3]：一是單個(gè)鉆孔需長(zhǎng)時(shí)間，對(duì)施工整體進(jìn)度有較大影響；二是夜晚鉆孔時(shí)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(cè)立柱時(shí)，受限于挖方段排水的影響，鉆孔時(shí)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(shè)有較多通信管道井，管井上需跨越較多護(hù)欄板連接部位。

5）護(hù)欄板線形無法滿足要求，存在蛇形彎。

導(dǎo)致上述問題的原因主要是：高速公路線路過長(zhǎng)，且有較多橋梁分段和挖方，鉆孔放線質(zhì)量較差，精準(zhǔn)度不高；鉆孔垂直度及孔深有較大偏差，未檢查校正鉆孔設(shè)備，且施工時(shí)未做動(dòng)態(tài)調(diào)整；未及時(shí)校核設(shè)有排水溝的線路圖紙，并做出基礎(chǔ)預(yù)埋處理，導(dǎo)致鉆孔位置與溝壁重合；安裝防阻塊和螺栓時(shí)未及時(shí)調(diào)整掛線，導(dǎo)致護(hù)欄板線形不滿足要求。

為預(yù)防控制上述情況， 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制以下施工步驟的施工質(zhì)量。

3.2.1 立柱放樣

按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行立柱放樣，并以各類特殊點(diǎn)為控制點(diǎn)，以50 m 鋼卷尺測(cè)距定位平面位置。檢查時(shí)，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(nèi)側(cè)路面和路面作為標(biāo)高基準(zhǔn)，通過水準(zhǔn)儀逐根檢查標(biāo)高。 所放樣線形的豎直和水平向應(yīng)保持順暢，施工時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)注意端部立柱和漸變段的安裝，且應(yīng)嚴(yán)格控制立柱所處位置及高度等[4]。

放樣時(shí)， 非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段之間的間距長(zhǎng)度應(yīng)盡可能采用調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)， 尤其是波形鋼護(hù)欄連接處和過渡段。 此外，所用調(diào)節(jié)板類型應(yīng)統(tǒng)一，且放樣后及時(shí)檢查其狀態(tài)。 若中央分隔帶下有各類管道或涵洞埋深較淺時(shí)， 應(yīng)及時(shí)調(diào)整立柱位置。應(yīng)用石灰標(biāo)注位置以確保其滿足道路線形走向。立柱邊緣與硬路肩應(yīng)按表3 所示距離進(jìn)行設(shè)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(shí)，鉆孔直徑應(yīng)盡可能與立柱保持一致。 此外，應(yīng)在鉆孔試驗(yàn)確定鉆孔深度再進(jìn)行鉆孔。 成孔并安裝立柱前，應(yīng)確保孔徑、孔深等參數(shù)滿足要求[5]。

3.2.3 立柱打入施工

立柱應(yīng)采用液壓打樁機(jī)打入， 且施工時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)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(yīng)避免立柱頂部產(chǎn)生開裂變形等，并需要在打樁機(jī)底部懸掛彩布條等標(biāo)識(shí)物， 以避免瀝青面層受到漏油污染。 立柱入土深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，若打入深度大于設(shè)計(jì)深度，應(yīng)將立柱全部拔出后壓實(shí)基礎(chǔ)再重新打入。 立柱安裝時(shí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，協(xié)調(diào)道路線形，且應(yīng)牢固打入土中，垂直路面。

因護(hù)欄有誘導(dǎo)駕駛員視線的功能， 在安裝完立柱后應(yīng)及時(shí)采用靠尺、鋼尺和經(jīng)緯儀分別檢查立柱標(biāo)高、位置和垂直度等參數(shù)。

3.2.4 安裝其余設(shè)施

立柱安裝并調(diào)整好后，即可進(jìn)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(hù)欄防撞性能，其形狀特點(diǎn)如圖2 所示。

圖2 防阻塊類型

波形梁與路基護(hù)欄的搭接方向是重點(diǎn)， 應(yīng)確保與行車方向保持一致。 考慮到波形梁安裝時(shí)需不斷做出調(diào)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(yīng)過早擰緊。此外，波形梁與托架的連接螺栓也不應(yīng)過分?jǐn)Q緊，應(yīng)便于釋放溫度應(yīng)力。 端頭梁與標(biāo)準(zhǔn)段護(hù)欄的連接和施工方法與波形梁相同，在施工后應(yīng)及時(shí)檢查[6]。

3.3 波形梁護(hù)欄細(xì)部施工

一般情況下， 應(yīng)在施工完路面后再安裝整體路基中央分隔帶護(hù)欄立柱，在加固土路肩前安裝路側(cè)護(hù)欄立柱，橋梁及各類通道上的護(hù)欄立柱應(yīng)預(yù)埋套筒。 安裝完護(hù)欄后，應(yīng)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(dǎo)效果，對(duì)于安裝在路側(cè)的波形梁護(hù)欄，應(yīng)避免侵入路面界限[7]。

一般情況下，應(yīng)通過連續(xù)輥壓使波形梁板成形，波形梁上螺栓孔應(yīng)準(zhǔn)確定位，且應(yīng)一次沖孔完成各拼接螺栓孔。 安裝完立柱到安裝柱帽的時(shí)間內(nèi)，應(yīng)避免雜物掉入立柱中。 調(diào)整波形梁時(shí)不可采用鉆孔或切割等方式，一般情況下，所用調(diào)整板數(shù)量應(yīng)控制在6 塊/km 以內(nèi)，且應(yīng)避免妨阻塊產(chǎn)生顯著變形。 橋梁與隧道連接處所用護(hù)欄等級(jí)應(yīng)連接，不得跨級(jí)連接，且應(yīng)通過弧形過渡方式進(jìn)行連接。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，高速公路建設(shè)項(xiàng)目多遇復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境，施工質(zhì)量要求越發(fā)嚴(yán)格，建設(shè)難度越發(fā)越來越大。 高速公路波形梁鋼護(hù)欄有著極為復(fù)雜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在具體施工時(shí)，不僅需要考慮立柱打入深度、垂直度等參數(shù)，也要確保其防撞強(qiáng)度和美觀程度滿足要求。 本文詳細(xì)分析了復(fù)雜環(huán)境下高速公路波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量問題、成因和控制措施，可為類似項(xiàng)目的施工質(zhì)量控制提供參考借鑒。