桥梁混凝土防撞护栏水滴状外包边施工工艺研究

黎颉 邢康宁 彭鑫 赵丽

摘要 文章以深圳外环高速东莞段第一合同段高架桥施工为例，采用水滴状外包边施工技术，将传统直立支撑护栏结构改成水滴外包护栏结构。对于护栏内钢筋，自主设计单人可独立操作的周转定位钢筋支架，用于辅助护栏纵向钢筋安装，护栏外模采用三角斜撑固定在梁体顶面形成三角固定形式，内模与梁体顶面共同承担外侧模板重力。对于桥梁护栏断缝处，研制出一种可周转钢板断缝装置，施工时既能作为两段护栏的侧模，又能在混凝土浇筑后重复周转利用。特有外包结构水滴形状能够进行引流避免雨水浸入护栏与翼缘板接缝处，安拆过程便捷，成型效果好，提高了护栏外观造型质量。

关键词 护栏；水滴外包护栏；外悬钢膜；周转定位钢筋；周转钢板断缝装置

中图分类号 U445.4 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）04-0132-03

0 引言

随着国家品质工程的深入推进，人们对工程外观的追求也越来越高，混凝土防撞护栏既是桥梁外观的“点睛之笔”，又是高速公路桥梁行车安全的生命线。刘旭^[1]考虑桥梁护栏对高速公路的重要性，采用先进的科学方法对桥梁结构进行了反复地探索，大幅提升了护栏结构的安全性。但是，目前大多数高速桥梁采用传统直立支撑式防撞护栏施工，容易出现钢筋间距把控不到位、断缝处掉角漏筋、养护不及时、翼缘板与护栏外侧接缝浸水等系列问题，严重影响桥梁美观与安全性。沈国煜^[2]结合某年轻化工程，从桥梁混凝土防撞护栏更新工艺的角度，提出了两种更新工艺的流程与特点，可使桥梁自然融入人们的交通生活。对于桥梁外侧护栏断缝施工，传统做法为两侧用竹胶板，中间夹泡沫胶或泡沫板填充^[3]，因为桥梁护栏施工常常露天作业，断缝处竹胶板极易进水，使得断缝处施工质量很难保证，且断缝宽度较窄，拆模时极容易造成新浇筑护栏缺棱掉角，施工质量往往很难控制，护栏养护完毕后，还需安排专人凿除断缝结构，不利于护栏的快速化施工，影响整个项目工期。

为提高护栏的安全性和美观度，该工艺结合项目实际情况，采用自主研发成果可重复利用断缝板装置、钢筋定位支架、底部水滴包边护栏外侧模板等，实现了混凝土防撞护栏的快速化施工。整体断缝板由两块外侧钢板与一块中间钢板组成，各钢板表面涂抹黄油，三块钢板是横桥向平行设置，三块钢板的厚度均为6 mm左右，整个装置组合厚度为2 cm，从而形成2 cm左右的护栏断缝。拆卸时，轻轻敲击中间钢板，即可快速拆卸，且没有废弃拆卸物，不污染环境，护栏饰面美观，断缝位置处无缺棱掉角，且使用后还可周转重复利用。

1 项目概况

深圳外环高速东莞段第一合同段起讫里程K35+854.1～K46+770，路线全长10.752 km，设塘背高架桥、塘厦高架桥2座特大桥，设观澜河大桥（东莞段）、骏景花园大桥、大冚水库大桥等3座大桥，桥梁总长7 790.08 m，原设计采用直立支撑式防撞护栏，护栏与梁体翼缘板接缝处质量难控制且断缝处模板安装费时费力，无法满足工期及项目创优要求。该合同段工程范围内桥梁护栏施工均使用了可重复利用伸缩缝装置，护栏外侧造型更加美观，且有效提高了防撞护栏施工效率。

2 工艺原理

护栏内钢筋定位支架（见图1）由竖向支撑、钢管孔、定位钢筋组成，通过调节钢管孔在竖向支撑上的位置精确控制护栏纵向钢筋布设间距。护栏外侧模板通过三角斜撑与内侧模板和梁体顶面连接固定，外侧模板重力由内模与梁体顶面共同承担，形成三角稳定体系。护栏外侧模板底部设计成水滴结构，将翼缘板外侧部分进行包裹，雨水可沿护栏外壁顺流至水滴结构端部滴落，从而改变雨水行经路线。断缝装置（见图2、图3）由两侧钢板与中间钢板通过定位槽连接组合而成，钢板上部配备吊孔，利用中间钢板强度大的特性可在混凝土浇筑时有效控制断缝间距，不会受震动或压力影响导致断缝尺寸缩小，浇筑完成后利用吊孔可对装置进行快速拆卸。

自行式护栏养护车利用护栏顶面及内、外侧面作为运行轨道，设置好行驶速度與养护水量后，即可在护栏上往返行走并通过布置在车身上的水管对护栏进行养护。

3 工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

施工准备—护栏纵向钢筋安装—钢筋定位支架—端头模板安装—断缝装置安装—三角斜撑布置—内外侧模板安装—混凝土浇筑—内外侧模板拆除—断缝装置拆除—自行式台车养生。

3.2 操作要点

3.2.1 护栏纵向钢筋安装

将护栏顶钢筋高程放样后拉线进行标记，将护栏竖向钢筋骨架沿护栏预埋钢筋焊接并与高程标记线对齐，确保竖向钢筋骨架顶面高程沿桥梁纵坡方向一致，随后在骨架钢筋外侧布置钢筋定位支架，沿桥长方向每1～2 m布设一处，并按照钢筋设计图纸在纵向钢筋标高处布置钢管孔，在对应钢管孔处插入定位钢筋，将护栏纵向钢筋下落至钢管孔内的定位钢筋上，由定位支架承受纵向钢筋的重量，按照竖向钢筋骨架与纵向钢筋的交接处逐一进行绑扎或点焊。

3.2.2 断缝装置安装

利用测量仪器对护栏进行放样并做好标记，模板安装人员在标记外侧打设钢筋以便进行模板定位。在断缝装置（见图4）两侧钢板内表面与中间钢板的两侧表面均涂刷黄油润滑层后，沿定位槽将断缝装置组装到位，随后将断缝装置转移至端头处固定。

3.2.3 内外侧模板安装

端头模板安装固定后即可同步进行护栏内侧模板安装，沿测量放样标记处梁体表面打设支撑钢筋以固定内侧模板，随后采用模板台车安装外侧模板。外侧模板底部设计为水滴半圆状，半圆状端头与翼缘板侧面中部位置接触，不受梁体翼缘板预制厚度影响。内、外侧模板顶部采用三角斜撑与梁体表面预留钢筋连接，外侧模板主要靠顶部三角斜撑悬吊，将悬吊荷载通过内侧可调螺旋斜拉杆传递给梁体表面预埋钢筋，设计的内侧可调螺旋斜拉杆还可起到调整防撞护栏整体模板垂直度及纵向线形的作用。最后拧紧内外模板下方对拉杆后在空隙处打设泡沫胶即可完成整套模板安装（见图5）。

3.2.4 混凝土浇筑

护栏混凝土采用罐车搭配溜槽卸料的方式进行浇筑，浇筑时工人旋转溜槽或罐车带动溜槽滑动缓慢卸料，采用纵向分段、横向分层的浇筑方式进行^[4]。由于外包边水滴状底部空间狭窄，应采用小型插入式振捣棒插入模板底部进行振捣，并安排工人站在模板台车吊篮中敲打外侧模板底部以判定底部是否密实，同时注意观察水滴状模板与梁翼缘板侧缘结合处是否漏浆，若出现漏浆应立即停止混凝土浇筑并对漏浆处进行封堵，封堵完成后确保不再漏浆方可继续浇筑^[5]。在混凝土振捣完成后，及时对防撞护栏顶面进行收面（见图6）。

3.2.5 断缝装置拆除

为了避免两侧钢板和中间钢板在浇筑时相互错位，两侧钢板的内表面与中间钢板的两侧壁面之间形成竖向导向定位槽。拆除时，采用台车通过吊装孔先将中间钢板沿着定位槽竖直方向垂直提出，如有卡顿则对钢板前后左右进行轻微敲打，以便快速拔出中间钢板。中间钢板拆除后则利用两侧钢板的中间孔隙逐侧拆除两侧钢板。模板拆除后及时覆盖土工布进行养生，护栏拆除后效果如图7所示。

4 结论

通过在桥梁护栏外侧增加水滴包边对梁体翼缘板进行美化，同时还能利用特有水滴形状引流避免雨水浸入，配合使用钢筋定位支架、断缝装置、三角外模支撑，能有效提高护栏施工效率及安全性能，增加桥梁美观度。在使用周转钢筋定位支架與断缝装置进行护栏施工的同时，配合对护栏采用水滴状外包边，不仅有效提高了护栏施工质量，还加快了施工速度。该工程中使用的各类辅助装置均可回收重复使用，社会效益、环保效益显著。采用自行式护栏养护车进行护栏混凝土养护，可设定养护时间、次数、水量，与传统人工养护相比，节约了大量水资源与人工成本。

参考文献

[1]刘旭. 浅析公路桥梁防撞护栏设计要点[J]. 城市建设理论研究（电子版）， 2023（24）： 142-144.

[2]沈国煜. 城市核心区现役高架桥防撞护栏更新工艺实践与思考[J]. 中国市政工程， 2023（4）： 6-10+102.

[3]陈轲， 糜径超， 金石川. 桥梁节段预制拼装护栏试验研究及分析[J]. 黑龙江交通科技， 2023（8）： 83-85.

[4]阿卜杜热西提·艾合麦提尼亚孜. 公路桥梁外包式防撞护栏施工技术[J]. 工程机械与维修， 2023（4）： 182-184.

[5]秦韶波. 高速公路桥梁防撞护栏施工关键技术研究[J]. 交通科技与管理， 2023（4）： 102-104.

收稿日期：2023-12-08

作者简介：黎颉（1979—），男，本科，高级工程师，从事桥梁、隧道施工技术等方面的研究工作。