高速公路波形梁钢护栏施工研究

张亚峰

（河北交投智能交通技术有限责任公司，石家庄 050000）

1 引言

波形梁钢护栏是高速公路重要的安全设施， 可较好地提高高速公路的安全性。 虽然波形梁钢护栏在我国高速公路中已有较多应用，但随着国内高速公路建设数量的增多，所涉及地貌类型日趋复杂， 导致波形梁钢护栏在实际应用时仍存在较多问题[1]。 对此，为进一步提升波形梁钢护栏的施工质量，本文依托某高速公路，探讨波形梁钢护栏施工质量控制技术。

2 波形梁钢护栏设计形式

波形钢护栏的设置目的有： 避免车辆翻出路外或驶入对向车道；吸收撞击能量，降低事故等级；诱导视线等。 传统双波波形梁板如图1 所示。

图1 双波波形梁板

从JTG D81—2017《公路交通安全设施设计规范》可知，波形梁钢护栏有以下设计要点。

2.1 中央分隔带护栏

应连续布置中央分隔带钢护栏，且所用强度应为Am 级。大中桥中央分隔带应采用膨胀螺丝连接波形梁钢护栏， 且应在过渡段相应增设摩擦梁。

2.2 路侧护栏

当挖方段长度在70 m 以上时，可以不设护栏；填方边坡段波形梁护栏的设置应满足表1 的要求； 桥隧连接段应将护栏设在缺口位置，分别与混凝土护栏和隧道侧壁相连，以封闭缺口。

表1 填方边坡段波形梁护栏

3 波形梁钢护栏问题分析及控制

3.1 原材料质量控制

某四车道高速公路全长约130 km，设计速度为80 km/h，公路I 级，整体式路基宽24.5 m，分离式路基宽12.25 m，隧道宽20.5 m。 公路全线途径喀斯特地貌，有长约325 km 的渣石高填方段及山石挖方段需设置钢护栏。 钢护栏多达81 250块，质量约5 300 t。 钢护栏原材料各项技术指标统计见表2。

表2 材料用量

根据设计要求，应确保波形梁钢护栏厚度公差大于零，且各批波形梁钢护栏的中立柱壁厚为负公差的占比应在40%以下， 应确保所用波形梁钢护栏各项性能指标符合JT/T 281—2017《公路波形梁钢护栏》的要求，当各批次检验结果不符合标准要求时应全批更换。

应及时检验进场钢护栏的各项质量指标， 对于漆膜镀锌厚度，建议采用麦思德电子数显千分尺螺旋测微仪检验。

3.2 施工质量控制

因背景项目位于山岭重丘区，路基填土中有较多石块等，因此，在施工时难以采用直接打入法。 从现场实测结果看，路基填土中土石占比达85%，因此，选择采用先钻孔后打入的施工方法。 背景项目在施工过程中，主要遇到以下问题。

1）在钻取中央分隔带立柱孔洞的过程中，需先待验收完路基施工质量后铺设水稳层才可进行钻孔， 但因水稳层在铺设后的两周时间内有较快的强度增长，因此，在钻孔时常出现以下问题[2-3]：一是单个钻孔需长时间，对施工整体进度有较大影响；二是夜晚钻孔时的孔位和孔深有较大偏差。

2）填石路基难以确保钻孔垂直度。

3）打入路侧立柱时，受限于挖方段排水的影响，钻孔时常遇到与排水沟沟壁重合的情况，因而钻孔施工难度较高，且成孔孔深难以合格。 此外，也在一定程度上损坏了排水沟。

4）中央分隔带设有较多通信管道井，管井上需跨越较多护栏板连接部位。

5）护栏板线形无法满足要求，存在蛇形弯。

导致上述问题的原因主要是：高速公路线路过长，且有较多桥梁分段和挖方，钻孔放线质量较差，精准度不高；钻孔垂直度及孔深有较大偏差，未检查校正钻孔设备，且施工时未做动态调整；未及时校核设有排水沟的线路图纸，并做出基础预埋处理，导致钻孔位置与沟壁重合；安装防阻块和螺栓时未及时调整挂线，导致护栏板线形不满足要求。

为预防控制上述情况， 施工时应严格控制以下施工步骤的施工质量。

3.2.1 立柱放样

按设计要求进行立柱放样，并以各类特殊点为控制点，以50 m 钢卷尺测距定位平面位置。检查时，借助尺子丈量立柱和道路中心线之间的横向间距， 并以路缘石内侧路面和路面作为标高基准，通过水准仪逐根检查标高。 所放样线形的竖直和水平向应保持顺畅，施工时，应重点注意端部立柱和渐变段的安装，且应严格控制立柱所处位置及高度等[4]。

放样时， 非标准节段之间的间距长度应尽可能采用调节螺丝进行调节调节， 尤其是波形钢护栏连接处和过渡段。 此外，所用调节板类型应统一，且放样后及时检查其状态。 若中央分隔带下有各类管道或涵洞埋深较浅时， 应及时调整立柱位置。应用石灰标注位置以确保其满足道路线形走向。立柱边缘与硬路肩应按表3 所示距离进行设置。

表3 立柱位置要求cm

3.2.2 立柱钻孔施工

立柱钻孔施工时，钻孔直径应尽可能与立柱保持一致。 此外，应在钻孔试验确定钻孔深度再进行钻孔。 成孔并安装立柱前，应确保孔径、孔深等参数满足要求[5]。

3.2.3 立柱打入施工

立柱应采用液压打桩机打入， 且施工时应及时调整竖直度及高度，将竖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，应避免立柱顶部产生开裂变形等，并需要在打桩机底部悬挂彩布条等标识物， 以避免沥青面层受到漏油污染。 立柱入土深度应满足设计要求，若打入深度大于设计深度，应将立柱全部拔出后压实基础再重新打入。 立柱安装时应符合设计要求，协调道路线形，且应牢固打入土中，垂直路面。

因护栏有诱导驾驶员视线的功能， 在安装完立柱后应及时采用靠尺、钢尺和经纬仪分别检查立柱标高、位置和垂直度等参数。

3.2.4 安装其余设施

立柱安装并调整好后，即可进行防阻块（托架)的安装。 防阻块可有效分散车辆撞击力，提升护栏防撞性能，其形状特点如图2 所示。

图2 防阻块类型

波形梁与路基护栏的搭接方向是重点， 应确保与行车方向保持一致。 考虑到波形梁安装时需不断做出调整以满足线形需要，因此，波形梁的拼接螺栓和连接螺栓不应过早拧紧。此外，波形梁与托架的连接螺栓也不应过分拧紧，应便于释放温度应力。 端头梁与标准段护栏的连接和施工方法与波形梁相同，在施工后应及时检查[6]。

3.3 波形梁护栏细部施工

一般情况下， 应在施工完路面后再安装整体路基中央分隔带护栏立柱，在加固土路肩前安装路侧护栏立柱，桥梁及各类通道上的护栏立柱应预埋套筒。 安装完护栏后，应确保其竖直和水平向线形足够顺畅，可起到较好的视线诱导效果，对于安装在路侧的波形梁护栏，应避免侵入路面界限[7]。

一般情况下，应通过连续辊压使波形梁板成形，波形梁上螺栓孔应准确定位，且应一次冲孔完成各拼接螺栓孔。 安装完立柱到安装柱帽的时间内，应避免杂物掉入立柱中。 调整波形梁时不可采用钻孔或切割等方式，一般情况下，所用调整板数量应控制在6 块/km 以内，且应避免妨阻块产生显著变形。 桥梁与隧道连接处所用护栏等级应连接，不得跨级连接，且应通过弧形过渡方式进行连接。

4 结语

目前，高速公路建设项目多遇复杂地质环境，施工质量要求越发严格，建设难度越发越来越大。 高速公路波形梁钢护栏有着极为复杂的技术标准，在具体施工时，不仅需要考虑立柱打入深度、垂直度等参数，也要确保其防撞强度和美观程度满足要求。 本文详细分析了复杂环境下高速公路波形梁钢护栏的质量问题、成因和控制措施，可为类似项目的施工质量控制提供参考借鉴。