桥梁预制装配式防撞护栏标准节段长度优化探讨

【摘要】以某项目装配式防撞护栏为研究对象，从生产、运输、安装等角度分析其对防撞护栏节段尺寸的影响，供工程从业人员参考。

【关键词】预制装配式防撞护栏; 标准长度; 优化

【中图分类号】TU203【文献标志码】A

［定稿日期］2023-05-29

［作者简介］张权（1982—），男，本科，高级工程师，从事桥梁工程施工技术管理工作。

0 引言

预制装配式桥梁技术具有施工工期短、场地占用少、工程质量可控，绿色环保等优点，在施工工期紧张、施工环境复杂，场地狭小、文明施工及施工质量要求高的情况下具有一定的优势［1］，而且符合国家大力倡导绿色建筑施工要求，具有良好的发展前景。

预制防撞护栏［2］作为预制装配式桥梁技术的一部分，与传统现浇施工方式现比，预制防撞护栏采用工厂化施工可有效提高产品外观质量和加工精度，同时现场安装作业时间短，施工环境影响小，降低了作业人员现场高空作业风险，相关技术首次在上海的S6沪翔高速公路中得到应用。

目前关于装配式防撞护栏的研究更多集中于防撞护栏与桥梁的连接方式、预制施工工艺等［3］，防撞护栏的节段尺寸更多由设计或施工单位根据自身经验自行优化设计，尺寸不统一，未实现标准化。笔者认为通过对防撞护栏的节段尺寸进行标准化、系列化、模块化的研究，可以有效减少预制构件的种类，实现部品部件的通用性及互换性，在功能、质量和经济效益方面获得优化，实现部品部件工厂生产、现场安装的相互配合，从而达到降低成本、节约资源的目的。为此，本文依托成都东轴线二标段五环节点立交桥项目，开展了预制装配式防撞护栏节段尺寸选型分析研究工作，供后续防撞护栏的节段尺寸标准化参考。

1 工程概况

成都东轴线二标段五环节点立交桥项目位于成都市龙泉驿区，主要施工内容为：轴线方向高架桥及集散车道、五环方向高架桥及8条互通匝道。桥梁防撞护栏总长度约2×7800 m，其中轴线桥、集散车道、五环右幅高架桥等直线段采用预制护栏施工，预制护栏总长度约2×3420 m。为提高工程景观，本项目防撞护栏顶部设置凹槽形成花箱，用于种植绿色植物。防撞墙重量约1.6 t/m，计划生产工期131天，安装时吊装作业半径约12 m，安装高度10～20 m。

设计单位未对防撞护栏节段尺寸进行深化设计，需由施工单位结合自身水平确定。预制防撞护栏对应桥梁跨度及数量信息如表1所示。

2 预制防撞护栏节段长度选择

市政桥梁由于桥墩设置等限制，桥梁跨度多变，防撞护栏的长度相应变化，无法根据经验简单估算防撞护栏预制节段长度，需综合考虑护栏的生产、运输、安装等条件后确定防撞护栏预制节段长度。

2.1 生产所需模板计算

预制防撞护栏的主要生产工期131天，根据此前类似工程经验，每循环模板占用时长14 h（生产占用2 h，蒸养占用12 h），经计算，采用不同模板长度时需配备模板数量如表2所示。

由表2得知，在预制构件节段长度为5～8 m时，需配备模板依次减少，但模板长度越长，非标构件占比越多，生产非定尺工序调整模板等耗时越长。从模板配置角度考虑，预制护栏节段长度宜尽量减少非标模板数量，预制构件长度在4～6 m为宜。

2.2 从运输角度考虑预制护栏长度

国内常见半挂车长度约13.75 m，标准载重是34 t。但预制护栏为带花箱的偏心结构，需另设运输支架，考虑运输支架重量及空间占用，预制护栏长度与运输车次关系如表3所示。

从表3可知，预制护栏长度为2 m，运输经济性更佳。但实际运输车次受车辆实际载重、长度等影响较大，如按吨公里估算，费用相差不大。

2.3 从安装角度考虑预制护栏长度

从安装成本及工序用时角度考虑，宜选用经济性较好的常规吊车，预制护栏重量在吊车起重能力内越大越好（预留安全余量），考虑现场安装条件，参阅常见吊车性能表，吊车规格和防撞护栏尺寸对应关系如表4所示。

防撞护栏节段尺寸与吊装作业经济性比选如表5所示。

由表5得知，在预制防撞护栏节段长度为6 m时，安装所需费用最小。

从上述分析可知，从运输角度考虑，预制护栏长度在2 m左右时运输经济性最好；从安装角度考虑，节段长度在6 m时安装费用最低；从生产角度考虑，节段长度应适中，不宜过长或过短。综合考虑桥梁跨度，预制护栏的预制、运输、安装工作难度、耗时及施工成本，本项目预制护栏标准节段长度定为6 m。

3 结束语

本文仅针对所承接项目的预制装配式防撞护栏节段尺寸，从生产、运输、安装等角度进行简要分析，难免存在相关因素遗漏或考虑不周的情况，且相关数据选取也只说明当时情况，数据计算偏理论化，相应数据可能存在偏差，在此仅提供相关思路，供工程从业人员参考。

由于研究时间及笔者能力有限，本文仍存在下列不足，

供后续研究进一步细化：

（1）在考虑节段长度时，仅考虑单一模板尺寸，如考虑多个规格模板（如2 m+4 m、3 m+6 m）共同使用，相应非定尺构件数量将进一步减少，可进一步提高生产及安装作业经济性。

（2）非定尺构件在生产时模板调整时间占用在理论计算时未考虑，实际生产前期调整时非定尺构件耗时较长，后续随熟练度增加而缩短，在下次类似工程计算时应考虑增设比例系数以便与实际相符。

（3）节段尺寸选型时未考虑预制生产场地限制及不同模板对应的施工组织，生产方面的综合因素对模板数量、尺寸的约束需进一步研究细化。

（4）在计算及实际施工过程中，预制防撞护栏未考虑桥下短期存放、宽幅桥面临时周转时新增机械等施工资源组织费用，实际施工时对运输车辆占用较大，后续计算、实施时也应考虑进一步优化。

参考文献

［1］ 王磊. 全预制拼装技术在市政高架工程上的应用及思索［J］. 城市道桥与防洪， 2020（6）：5.

［2］ 沙丽新.全预制拼装防撞护栏［P］.中国，ZL201210031530.3. 2014.07.09

［3］ 宋琢， 刘昕炜. 预制装配式桥梁防撞栏施工技术研究［J］. 广州建筑， 2020， 48（1）：4.