橋梁護欄外移提升改造工程的施工技術分析

摘要 隨著經濟社會不斷發展，車輛載客量增加，載重量增大，速度提高，橋梁安全防護標準提升，許多現有橋梁的護欄已無法滿足新的防撞要求，亟須進行外移改造。該文以海翔大道橋梁護欄外移改造工程為例，探討了護欄外移改造的施工技術與質量控制措施。通過對橋梁護欄改造過程進行分析，闡述了護欄拆除、翼緣板鑿除及加寬、混凝土護欄澆筑等關鍵工藝。研究結果表明：科學的施工組織和合理的技術應用不僅提高了橋梁的防撞性能，還可以為橋梁的使用功能增值。該文研究成果可為類似項目的實施提供參考。

關鍵詞 橋梁護欄外移；施工技術；翼緣板鑿除；質量控制；安全管理

中圖分類號 U417 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）23-0064-03

0 引言

隨著我國城市交通的快速發展，城市主干道和橋梁的交通負荷日益加重，橋梁作為交通網絡的重要組成部分，其附屬設施的安全性直接關系到行車安全[1]。護欄作為橋面安全防護設施，在防止車輛沖出橋面和減少事故損失方面發揮著至關重要的作用[2]。然而，許多早期建造的橋梁護欄由于設計標準較低，防撞能力不足，難以滿足當前的行車安全需求，亟須進行改造和升級，以適應現代交通狀況和更高的安全標準[3]。

在橋梁護欄改造工程中，常見問題包括如何在保障交通正常通行的同時進行舊護欄的拆除，如何有效鑿除并加寬翼緣板以滿足新護欄的安裝需求，以及如何確保施工過程中橋梁結構的安全性和穩定性[4]。這些問題要求施工單位在施工技術、質量控制和安全保障管理等方面采取更為科學有效的措施。以上問題的研究，對于提升橋梁的安全防護性能，保障車輛安全通行具有重要意義[5]。

1 工程概況

1.1 工程簡介

海翔大道是連接廈門市集美區和同安區的重要交通干道，為緩解交通壓力和提升道路安全通行性能，海翔大道進行了全面的提升改造。此次橋梁護欄外移改造涉及海翔大道沿線的兩座主要橋梁，分別為孫坂南路跨線橋、天馬路跨線橋。兩座橋梁的護欄原設計標準已無法滿足當前車輛安全通行要求，因此需要進行外移提升改造和橋面加寬處理。

通過橋面護欄的外移改造，橋面凈寬從原來的11.5 m擴寬至12 m，提升了橋梁護欄的等級，同時使得橋梁具備更高的通行能力。

1.2 工程項目范圍

護欄提升改造的主要施工內容包括橋梁翼緣板的鑿除和加寬、護欄的拆除與外移重建。

1.3 施工工期與難點

護欄提升改造的施工工期安排6個月。施工難點包括兩方面：（1）施工環境復雜。兩座橋均位于交通繁忙的主干道上，施工過程中不得中斷交通，且需做好安全防護措施，防止雜物和混凝土碎塊掉落影響橋梁下方地面層輔道上的行人和車輛的安全通行。（2）技術要求高。翼緣板鑿除要求嚴格控制切縫深度，以防傷及翼緣板橫向鋼筋，影響橋梁結構安全，翼緣板加寬部分橫向鋼筋與橋梁原有橫向鋼筋要可靠連接，確保橋跨結構整體受力。鑿除后舊有混凝土面又要保持相對平整，不能缺邊掉角，確保翼緣板新舊混凝土的良好黏結。

2 施工技術方案

2.1 護欄切割與拆除

護欄的切割與拆除是整個外移改造的關鍵環節，主要采用金剛石繩鋸機切割鋼筋混凝土護欄。繩鋸法具有切割速度快、精度高、振動小的特點，能夠有效避免對橋梁主體結構的損傷。根據《公路橋涵施工技術規范》（JTG/T 3650—2020）的要求，施工中采用了以下公式來計算切割工作中的負載和設備功率：

（1）

式中：——切割功率（kW）；——切割過程中的阻力（N）；——切割速度（m/s）。

經計算，切割護欄所需的功率為20 kW，DSM-10A型金剛石繩鋸機的額定功率滿足要求。

2.1.1 防護體系安裝

防護體系通過在橋面和翼緣板下分別布設12.6和16型號雙拼工字鋼，橋面上順橋方向設置兩道12.6雙拼工字鋼，翼緣板下每2.5 m橫橋布置16型號雙拼工字鋼。上下工字鋼通過Φ25 mm精軋螺紋鋼拉桿連接，翼緣板下的雙拼工字鋼上搭設安全防護平臺。施工前，使用金剛鉆在指定位置鉆孔，直徑4.0 cm，沿順橋方向每2.5 m定位鉆孔。鉆孔前應收集橋梁設計和竣工資料，并使用鋼筋掃描儀確認孔位無鋼筋或鋼絞線。若有沖突，應調整孔位且確保間距不超2.5 m。鉆孔后，將Φ25 mm螺紋鋼拉桿穿設，并鎖定上下雙拼工字鋼，拉桿兩端配置螺帽和鋼板墊片。防護體系示意圖見圖1。

2.1.2 護欄切割

護欄切割以3 m為一節段，每節段重約2.3 t。切割前，在每節段護欄上鉆設吊裝孔和繩鋸穿繩孔。切割過程中，為防止廢水污染環境，施工現場設置廢水收集箱，及時處理切割過程中產生的廢水。

2.1.3 拆除與清理

護欄分節段切割完成后，通過吊車將每一節段護欄吊離橋面，并運至指定區域進行進一步破碎處理。施工結束后，進行橋面清理，確保施工現場整潔。

2.2 翼緣板鑿除與加寬

翼緣板的鑿除與加寬是實現橋面行車道加寬的關鍵工序，施工過程中需根據原有設計文件及相關資料嚴格控制混凝土切縫深度，避免破壞既有橋梁的橫向鋼筋。

2.2.1 鑿除工藝

拆除原鋼筋混凝土防撞護欄后，按設計要求需鑿除現狀懸臂末端50 cm寬混凝土，施工前，從翼緣板邊緣向橋梁中部50 cm處在翼緣板上、下部分別畫線，而后用切割機沿著標線切縫，切縫深度以不傷及翼緣板橫向鋼筋為準。切縫后采用機械和人工拆除懸臂末端混凝土，露出橫向連接鋼筋，懸臂端混凝土黏結面應嚴格鑿毛，鑿至完全露出新鮮密實混凝土粗集料，鑿毛最小深度要求不低于8 mm。鑿毛處理后的混凝土面，應采用潔凈水沖洗干凈。

2.2.2 加寬翼緣板混凝土澆筑

翼緣板鑿除后，加寬部分翼緣板橫向鋼筋要和既有翼緣板橫向鋼筋可靠焊接，確保加寬部分翼緣板和既有翼緣板形成一個受力整體。懸臂加寬鋼筋綁扎時應注意預埋護欄鋼筋，鋼筋間距、保護層厚度應符合設計要求。模板在防護體系支架上搭設，所有底模和側模均應穩固支撐。拼接施工澆筑混凝土前，應采用清水沖洗舊混凝土的表面使其保持濕潤。翼緣板采用C50混凝土澆筑，混凝土和易性要滿足要求，澆筑時應充分振搗密實，待混凝土表面收漿后立即覆蓋土工布保濕養護至規定齡期，確保翼緣板的強度和耐久性。

2.3 混凝土護欄及基座澆筑

護欄混凝土的澆筑是橋梁護欄外移改造的重要步驟，施工的關鍵是控制鋼筋的位置、間距和鋼筋的綁扎焊接，控制鋼筋保護層厚度和混凝土澆筑質量。施工過程中的鋼筋綁扎、模板安裝、混凝土澆筑均需按設計文件和施工規范進行。

2.3.1 鋼筋加工與綁扎

護欄及基座的鋼筋加工需要嚴格按照設計圖紙進行，鋼筋位置、間距和綁扎質量應符合設計要求，以保證鋼筋的受力性能符合設計和規范要求。鋼筋安裝質量標準應符合表1中的要求。

2.3.2 模板安裝

模板采用按設計文件尺寸定制的鋼模，支模時在頂部和底部各設1道對拉螺桿，確保護欄澆筑尺寸符合設計要求。模板的拼縫需嚴密，以防止澆筑過程中漏漿。模板安裝的主要要求如下：

（1）模板體系需牢固可靠，模板連接件、支撐件和加固配件必須安裝穩固，無松動現象。

（2）模板安裝前，對鋼筋和預埋件進行檢查，確認無誤后方可進行隱蔽工程驗收。隱蔽工程驗收合格后，方可進行混凝土澆筑。

2.3.3 混凝土澆筑

混凝土護欄的設計和計算基于標準的受力公式，其中護欄底部和頂部的寬度、高度以及混凝土的強度等級都是決定其防撞性能的關鍵因素。根據混凝土護欄的抗彎承載能力，計算公式為：

（2）

式中：——混凝土護欄的彎矩（N·m）；——混凝土的抗壓強度（MPa）；——護欄的寬度（m）；——護欄的高度（m）。

通過計算得出，C50混凝土護欄的抗彎矩性能滿足防撞設計要求，能夠有效保障橋面的安全防護性能。施工過程中需確保混凝土的連續供應，避免長時間待料出現施工縫。混凝土澆筑的主要工藝流程如下：

混凝土供應：與混凝土供應站保持密切聯系，確保供料與混凝土澆筑速度基本一致。

（2）混凝土施工工藝：混凝土應按照一定厚度、順序和方向分層進行澆筑，分層厚度宜不超過300 mm，采用插入式振搗器對混凝土進行充分振搗，確保混凝土密實無空隙。在下層混凝土初凝之前澆筑完成上層混凝土。

（3）養護工藝：澆筑完成后，待混凝土表面收漿后即覆蓋進行保濕養護，養護至規定齡期。

2.3.4 防護體系拆除與孔眼封堵

在混凝土護欄強度達到設計要求后，可逐步拆除安全防護體系。將橋面孔眼沖洗干凈，使用高強度環氧樹脂砂漿對翼緣板上的孔眼進行封堵，確保橋梁結構的完整性和外表的美觀。

3 質量控制與安全管理

在施工過程中，嚴格的質量控制和安全管理措施至關重要。是項目順利實施和工程實體質量合格的重要保障。

3.1 質量控制措施

為確保施工質量，該項目建立了完善的質量保證體系，對施工全過程進行監管和控制。

3.1.1 質量管理機構

成立項目管理機構，負責整個項目的質量、進度和安全管理。配備質檢工程師和質量檢查員，確保每道工序都嚴格按照施工規范進行操作。

3.1.2 施工過程質量控制

施工過程關鍵質量控制點包括護欄切割、翼緣板鑿除、鋼筋連接和綁扎、混凝土模板和支撐體系、混凝土澆筑及養護。這些工序直接影響到橋梁的結構安全和使用功能，需嚴格加以控制。所有用于工程實體的原材料均需經過檢驗合格才能使用。做好三級技術交底和班前安全技術交底工作，嚴格按批準的專項施工方案實施作業，從事特殊工種作業人員必須持證上崗。

3.2 安全管理

建立健全安全生產責任制，明確各崗位責任人員。對作業人員進行安全生產培訓和考核及作業前開展崗位風險提示。

編制專項施工方案，附具安全驗算結果，經施工單位技術負責人、總監理工程師簽字后組織召開專家論證會，經專家論證通過后方可實施。作業過程由專職安全生產管理人員進行現場監督。

3.2.1 危險源識別

施工過程中，主要的危險源包括高空作業、物體打擊、機械傷害、車輛撞擊、觸電等。施工過程中需規避這些危險源，建立健全危險源管理規章制度，做好危險源控制管理基礎工作，明確控制責任人，加強安全教育，定期開展安全檢查和隱患治理工作。

3.2.2 應急預案

該項目根據現場作業條件編制了施工專項應急預案和現場處置方案。組織開展了應急知識培訓和應急演練。成立了應急救援小組和配備了必要的應急救援物資。

4 結論

該文對海翔大道橋梁護欄外移改造工程的施工技術進行了系統分析，探討了護欄拆除、翼緣板鑿除、加寬及混凝土護欄澆筑等關鍵工藝。研究表明：通過科學的施工組織和規范的施工作業，成功解決了護欄提升改造中的技術難點，提高了橋梁防撞護欄的等級。此工程的實施經驗可為未來類似橋梁護欄提升改造提供參考借鑒。

參考文獻

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[2]李雷，徐小靖，馮晶.既有跨湖區長大橋梁護欄防撞能力提升設計[J].山西建筑， 2023（18）：168-171.

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