淺析公路波形梁鋼護(hù)欄工程安全施工技術(shù)

關(guān)杰 劉志國(guó)

【摘 要】 波形護(hù)欄是一種公路中央分隔帶開(kāi)口處用組合型波形板活動(dòng)式鋼護(hù)欄，傳統(tǒng)波形梁鋼護(hù)欄施工技術(shù)合格率較低，因此有必要研究公路波形梁鋼護(hù)欄工程安全施工技術(shù)。本文就此展開(kāi)探討分析。

【關(guān)鍵詞】 公路波形梁鋼護(hù)欄工程 安全施工技術(shù) 耦合非線性方程 碰撞力

1公路波形梁鋼護(hù)欄工程安全施工技術(shù)

1.1檢驗(yàn)公路波形梁鋼護(hù)欄工程施工材料

公路波形梁鋼護(hù)欄工程施工過(guò)程中，最主要的施工材料為波形梁鋼護(hù)欄，波形梁鋼護(hù)欄質(zhì)量的好壞將直接關(guān)系到整個(gè)工程的施工質(zhì)量，但是不同公路路段在項(xiàng)目施工中所使用的波形梁鋼護(hù)欄種類是不同的。在公路波形梁鋼護(hù)欄工程施工前，為了保障工程施工安全與施工質(zhì)量，人們需要對(duì)公路波形梁鋼護(hù)欄施工材料進(jìn)行檢驗(yàn)。

具體檢驗(yàn)內(nèi)容如下：在公路波形梁鋼護(hù)欄工程施工前，根據(jù)工程特點(diǎn)，檢驗(yàn)波形梁鋼材料是否符合施工要求;檢驗(yàn)波形梁鋼護(hù)欄板厚度是否都在4.5～5.0m范圍內(nèi);檢驗(yàn)波形梁、立柱、連接螺栓和橫隔梁等鋼材是否為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，其技術(shù)條件是否符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB700—2006）的規(guī)定，并且所有鋼材尺寸、厚度是否滿足設(shè)計(jì)要求;檢驗(yàn)拼接波形梁鋼護(hù)欄的螺栓是否為高強(qiáng)螺栓，其材料是否采用15MnTIB鋼，技術(shù)條件是否符合《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T1591—2018）和《合金結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T3077—2015）的技術(shù)要求;檢驗(yàn)波形梁鋼護(hù)欄的防阻塊材料是否為型鋼制造，其技術(shù)條件是否符合《冷彎型鋼通用技術(shù)要求》（GB/T6725—2017）的規(guī)定;檢驗(yàn)波形梁鋼護(hù)欄的螺栓、螺母、立柱和錨固件等緊固件材料是否經(jīng)過(guò)熱浸鍍鋅防腐處理（處理過(guò)程中鍍鋅量應(yīng)不小于200g/m2），波形梁鋼護(hù)欄板、防阻塊等其他鋼構(gòu)件在熱浸鍍鋅防腐處理后是否經(jīng)過(guò)噴塑處理（噴塑處理后的鋼構(gòu)件硬度更強(qiáng)，防撞等級(jí)較高）。噴塑處理中使用的鍍鋅量應(yīng)不小于350g/m2，噴塑顏色為灰色，以聚酯涂料作為噴塑材料，噴塑厚度要不小于0.055mm。通過(guò)以上八條要求對(duì)公路波形梁鋼護(hù)欄工程施工材料進(jìn)行檢驗(yàn)，為工程施工提供安全保障。

1.2安裝立柱

當(dāng)所有施工材料都檢驗(yàn)合格后，公路波形梁鋼護(hù)欄工程進(jìn)入施工階段，首先需要對(duì)立柱進(jìn)行合理安裝。安裝立柱是公路波形梁鋼護(hù)欄工程安全施工技術(shù)的基礎(chǔ)，其安裝質(zhì)量將會(huì)影響后期波形梁鋼護(hù)欄安裝質(zhì)量，所以人們?cè)诎惭b立柱前要熟悉整個(gè)工程設(shè)計(jì)圖紙，了解工程設(shè)計(jì)意圖，尤其是根據(jù)基本定型和充分顯露的公路及公路兩側(cè)的施工條件，核實(shí)波形梁鋼護(hù)欄的設(shè)置路段和各個(gè)路段長(zhǎng)度。首先測(cè)量放線，對(duì)公路施工路段進(jìn)行測(cè)量放線的目的是確定立柱的平面，即順路線的橫向和縱向、立柱豎向高度。立柱平面位置的測(cè)量一般采用全站儀或經(jīng)緯度測(cè)量?jī)x以坐標(biāo)法定位到立柱平面位置的橫縱坐標(biāo)，部分平面直線段公路可以直接參考公路路面，采用鋼尺放線方法對(duì)立柱平面橫縱坐標(biāo)進(jìn)行定位;立柱高度以水平儀測(cè)量方式確定。人們要通過(guò)測(cè)量放線確定立柱施工參數(shù)，根據(jù)測(cè)量得到的立柱安裝數(shù)據(jù)，在公路路面進(jìn)行立柱安裝。如果項(xiàng)目施工公路屬于一般土基路段，則采用小型可移動(dòng)液壓式或者錘擊式打樁機(jī)，運(yùn)用打入法對(duì)路面進(jìn)行打樁施工。在立柱插入公路地面內(nèi)部時(shí)，要注意點(diǎn)位和立柱的垂直度，運(yùn)用重壓快打的方式，在臨近結(jié)束時(shí)，要注意立柱的打入深度是否滿足工程設(shè)計(jì)要求，立柱的深度既不能過(guò)大，也不能過(guò)小，要采用輕壓慢打的方式。

施工時(shí)，立柱定位后的回填材料要與施工路基性質(zhì)相同，回填過(guò)程中要進(jìn)行分層夯填，壓實(shí)度不能小于工程立柱設(shè)計(jì)規(guī)定值，保證安裝立柱的穩(wěn)定性。如果項(xiàng)目施工的路段屬于巖石路段，要采用混凝土基礎(chǔ)埋入法對(duì)立柱進(jìn)行安裝。在整個(gè)立柱安裝過(guò)程中，無(wú)論是哪種性質(zhì)路面，其立柱的安裝間距要控制在4m，具體安裝立柱數(shù)量要根據(jù)公路波形梁鋼護(hù)欄工程的施工路面長(zhǎng)度來(lái)確定。完成立柱安裝后，要對(duì)安裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，不符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的立柱要立即拔除，對(duì)其進(jìn)行處理后進(jìn)行重新安裝，直到所有安裝的立柱都檢驗(yàn)合格，方可進(jìn)入下一個(gè)公路波形梁鋼護(hù)欄工程安全施工步驟。

1.3計(jì)算公路波形梁鋼護(hù)欄碰撞力

車輛與公路波形梁鋼護(hù)欄碰撞是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)過(guò)程，此次運(yùn)用車輛碰撞耦合非線性方程計(jì)算公路波形梁鋼護(hù)欄碰撞力。車輛與波形梁鋼護(hù)欄碰撞屬于耦合問(wèn)題，具有非線性數(shù)學(xué)特征，實(shí)際操作很難實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛與波形梁鋼護(hù)欄碰撞過(guò)程的模擬，所以運(yùn)用耦合非線性方程將該過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化，力求最大限度地近似計(jì)算出公路波形梁鋼護(hù)欄碰撞力。為此，本研究做出以下假設(shè)：將車輛的運(yùn)動(dòng)和波形梁鋼護(hù)欄的變形假設(shè)成一個(gè)平面問(wèn)題;將車輛簡(jiǎn)化為一個(gè)具有一定質(zhì)量的點(diǎn);假設(shè)波形梁鋼護(hù)欄結(jié)構(gòu)沒(méi)有慣性作用;立柱只有在距離公路地表35cm處發(fā)生與水平荷載作用方向相同的彈塑性彎曲變形，其彎曲特性符合理想失穩(wěn)數(shù)學(xué)模型。

在車輛與護(hù)欄發(fā)生碰撞時(shí)，波形梁鋼護(hù)欄在水平荷載的作用下將發(fā)生橫向彎曲和縱向彈塑性伸長(zhǎng)，立柱失穩(wěn)，波形梁鋼護(hù)欄與立柱發(fā)生脫落。波形梁鋼護(hù)欄縱向彈性變形為：

碰撞力是通過(guò)波形梁鋼護(hù)欄頂板傳遞給立柱，立柱頂端所承受合力[L]與[l]的聯(lián)合作用，在此形成[Q]，整個(gè)形變過(guò)程遵從理想失穩(wěn)模型。公路波形梁鋼護(hù)欄碰撞力的計(jì)算，可以為后續(xù)波形梁鋼護(hù)欄安裝施工提供依據(jù)。

2試驗(yàn)

本研究以某段公路為試驗(yàn)對(duì)象，運(yùn)用此次提出的技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)該公路進(jìn)行波形梁鋼護(hù)欄安全施工，對(duì)每個(gè)施工項(xiàng)目進(jìn)行合格檢驗(yàn)。其間對(duì)兩種技術(shù)施工的波形梁鋼護(hù)欄進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)比波形梁鋼護(hù)欄合格率，本次設(shè)計(jì)的技術(shù)相比傳統(tǒng)技術(shù)合格率有明顯提高。

3結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)公路波形梁鋼護(hù)欄項(xiàng)目安全施工技術(shù)進(jìn)行了研究，提高了波形梁鋼護(hù)欄工程施工質(zhì)量。此次研究時(shí)間有限，雖然取得了一定的研究成果，但該技術(shù)研究還有不足之處，今后還要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步研究，為波形梁鋼護(hù)欄項(xiàng)目安全施工提供技術(shù)依據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]葉青，楊洪峰，蘭長(zhǎng)軍，等.白色氟碳反光鋼護(hù)欄板在農(nóng)村公路安保工程的應(yīng)用探討[J].西南公路，2018（4）：32-36.