混凝土橋梁護欄預制施工技術解析

文/陳強、劉益銓

1 前言

隨著交通行業(yè)的高速發(fā)展和進步，文明綠色施工成為未來發(fā)展的必然趨勢。工程造價和工期之間的矛盾在逐步減小，很多預制梁、預制板等結構部件都是在加工廠內(nèi)制作，再運輸?shù)浆F(xiàn)場中進行拼裝作業(yè)，能夠全面提升工程的質量水平。道路橋梁的分項工程建設中，護欄施工是比較重要的，但是其跨徑多、質量要求比較高，如果工期時間比較短，現(xiàn)澆護欄中會有很多模板需要投入使用，這樣就會導致質量控制無法有序進行，風險比較高[1]。

2 工程概況

某橋梁工程，在道路橋梁的實施環(huán)節(jié)，因為混凝土橋梁護欄預制方式作為主要施工工藝，所以對該工藝進行深入研究和分析。其中單跨簡支梁的數(shù)量為5座，多跨簡支梁項目為1 座，該工程中的橋梁總長度為596m，橋梁的結構形式是管樁加現(xiàn)澆蓋梁的形式，通過使用預制板梁的結構形式進行施工，所選擇應用的混凝土材料為C40 和C50。各個結構部分和鋼筋等都要達到國家標準和要求，根據(jù)工程要求確定質量控制措施可以指導項目施工。

3 橋梁護欄設計方案

橋梁護欄預制結構在設計中確定合適的結構設計方案，對項目的實施有著重要的指導作用。施工單位在落實各項建設措施中要了解工程現(xiàn)場的具體情況，以便調(diào)整設計方案，為工程順利進行奠定基礎。

3.1 護欄等級確定

護欄等級的確定要結合公路等級確定，同時也要符合國家標準和行業(yè)的規(guī)范，高速公路一般為SS 級，一級公路為SA 級，二級、三級公路為SB 級，四級公路為B 級。在等級確定過程中，要綜合分析該項目的車輛行駛速度、交通事故發(fā)生情況等，然后明確合適的護欄等級，為未來的項目實施提供良好的基礎條件。

3.2 護欄結構選型

目前我國高速公路項目的護欄形式主要是混凝土、金屬梁、組合式等幾種形式，這些護欄都有獨特的特點，在具體的實施工作中主要根據(jù)項目的標準和要求選擇合適的方式。從結構性能分析，混凝土的防護等級最高，然而其成本很低，維修和管理也比較方便，所以目前公路中一般都會選擇這種護欄的形式。結合道路橋梁和護欄的功能性要求，在工程中會采用預制拼裝的護欄結構形式，首先按照設計方案選擇護欄形式，在加工廠進行各個部件的制作，然后運輸?shù)浆F(xiàn)場拼裝成為整體工程。完成橋梁翼緣板護欄部分的連接施工，做好結構的固定處理，保證其穩(wěn)定性和牢固性達標，滿足長期運行的需要[2]。

3.3 護欄坡面形式選擇

混凝土護欄坡面在進行設計時，主要有單坡面型和改進型（F 型）兩種。橋梁項目的實施階段，無論是應用哪一種坡面的結構形式，都能夠達到緩沖的效果，對橋梁的安全、穩(wěn)定運行有著比較大的幫助。經(jīng)過實踐經(jīng)驗分析以及多個方面技術參數(shù)對比，橋梁護欄預制階段改進型（F 型）的優(yōu)勢更大。比如，在車輛行駛環(huán)節(jié)出現(xiàn)了意外的碰撞事故，改進型（F 型）中所設施的突出結構會直接和車體接觸到一起，有效減少車輛傾斜角度，使護欄有抗傾覆性能。這個部分的強度、剛性相對比較高，可以達到耐損壞的標準。從這個方面出發(fā)，在護欄預制中，最好選擇改進型（F 型）護欄的形式，可以保證交通運行安全性[3]。

3.4 護欄高度確定

護欄高度就是在橋面上部安裝施工的護欄墻體高度尺寸。護欄預制階段，高度達到適宜性要求是極為重要的因素，不僅能夠使其達到外部美觀性標準，還可以保證護欄的應用效果達到要求。預制護欄的效率非常高，綜合性能也比較好，但是極易導致景觀性較差。如果護欄有效高度相對較小，就不能充分防護車輛的碰撞，也不能保證交通運行的安全性，所以要考慮防撞性能，確保護欄達到安全性標準要求。只有合理選擇護欄高度尺寸，才能充分提升道路橋梁運行安全水平，確保各項功能得以實現(xiàn)，滿足現(xiàn)代交通運行標準。

4 橋梁護欄預制施工工藝

在保障設計方案達到科學性與合理性的基礎上組織開展項目施工。橋梁護欄預制階段，為了保證工程質量合格，要加強質量管理和控制，必須要做好如下幾項工作。

4.1 施工準備工作

各級工作人員要了解設計方案，掌握質量控制要點和技術標準；各種資源準備齊全，比如施工技術人員、施工材料、施工設備等，組織各項資源進入施工現(xiàn)場，使項目有序組織開展進行；加強護欄加工制作階段的質量管理，保證各個結構部分尺寸精度達標，質量符合工程標準；將工程中必須要用到的設備運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，做好材料質量檢查工作，任何存在問題的材料都不能進入施工現(xiàn)場。預制護欄長度要嚴格控制，一般情況下以4～6m 最佳。各項準備工作順利進行，護欄運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工作業(yè)，加強施工方案和質量管理，為預制水平的全面提升奠定基礎。

4.2 預制塊安裝連接

預制塊運輸?shù)浆F(xiàn)場要組織技術人員安裝施工，以安全性、操作方便為出發(fā)點，保證所有的孔道經(jīng)過檢查后都能符合工程標準要求，如果存在堵孔的情況要及時清理。從一側逐步向另外一側安裝，直到整體結構安裝完成。防撞護欄安裝高度為10～15m，單塊重量達到4.3t。根據(jù)工程的需要選擇25t 汽車吊進行吊裝作業(yè)，其符合本次工程現(xiàn)場的吊裝需要。旋轉可以順利進行，自由旋轉以達到吊裝和安裝施工的要求。這種方式和傳統(tǒng)吊環(huán)螺栓的連接方式，更加靈活與方便，起吊效果也更好。安裝環(huán)節(jié)應該保證防撞內(nèi)邊墻線對正，確保線形達到要求，同時保證相鄰防撞墻之間的錯臺尺寸偏差控制在±2mm 以內(nèi)。吊裝施工結束后，8 個螺栓對正預留孔，檢查孔道，保證各個邊線達到工程的技術標準要求。在邊線對正后，就要將其安裝到規(guī)定位置上。防撞護欄標高和線型的調(diào)節(jié)，可以做好底部底板與螺帽的安裝作業(yè)，螺帽通常會應用活動板擰緊處理。按照設計方案中規(guī)定的箱梁頂部高度尺寸，需要通過應用600 系列懸臂臺車進行施工，可以大幅度提升工程質量和效率。

4.3 預制塊基礎連接

基礎結構是主要的承載部分，對整個工程的結構性能影響最直接。所以，在施工中要保證各個基礎結構達到穩(wěn)定性、牢固性的要求。目前該橋梁應用的是嵌固式的基礎結構形式，拆裝都比較方便。預制塊基礎和橋梁翼緣板的結構部分通過使用剛性連接形式達到穩(wěn)定的連接要求，可以確保基礎部分的承載性能滿足要求。在基礎結構連接完成后，要考慮現(xiàn)場的具體情況，做好臺車試驗工作，從而滿足工程的應用需要。

4.4 護欄防護能力驗證

預制防護欄性能試驗檢測階段，要通過車輛碰撞試驗的方式，保持客觀、公正等基本原則，真正地試驗確定護欄性能。在施工結束后，要進行實車碰撞試驗，根據(jù)運行的需要可以選擇大貨車、小客車進行碰撞試驗，合理記錄各項碰撞的速度、角度與總質量等方面的技術參數(shù)。將試驗結果匯總和分析，各項資料都要達到完善性要求，評價也要公開和公正，全面提高道路護欄總體質量水平。

5 橋梁護欄預制環(huán)節(jié)缺陷和對策分析

橋梁護欄預制環(huán)節(jié)包含很多個工序，有著較高的復雜性，除了要保證方案達到完善性的要求外，還應該做好質量管理和控制。但是有些人員并未嚴格按照工藝要求開展各項工作，容易給工程質量帶來安全隱患，因此，工作人員必須結合實際情況采取必要的應對措施。

5.1 存在的缺陷

橋梁護欄預制階段，在質量上出現(xiàn)問題的比率很高，比較普遍存在的是麻面、蜂窩、氣泡、邊線不整齊等問題，造成這些問題的原因很多，比如設計方案有著明顯缺陷、原材料的質量不達標、施工階段管理有嚴重漏洞、質量檢查不到位等造成很多質量問題，極大影響了橋梁工程的正常運行，必須要結合具體情況做出有效調(diào)整和分析。

5.2 處理對策

要想從根本上消除橋梁護欄預制中的質量問題，首先要加強設計方案的控制，切實提升設計水平，形成更加高效合理的質量管理制度和標準，落實相關人員的工作原則，加強現(xiàn)場的施工質量管理，做好原材料質量檢查和驗收工作，保證材料質量合格。應用42.5 號水泥材料進行施工，并保證所有材料的質量合格，都在保質期內(nèi)投入使用。骨料級配要符合設計方案要求，粒徑達到標準要求，嚴格按照要求進行模板施工的質量管理，保證結構強度與剛度達到技術標準。如果模板反復多次使用，也不能存在有任何變形或者損壞的問題?；炷翑嚢韫ぷ饔行蚪M織進行，分段進行施工，提高振搗施工的質量水平，保證工程實施的效果和質量；同時要確保各個預制塊達到連接穩(wěn)定性的要求，做好護欄試驗驗算工作，提升預制施工的效果，為橋梁護欄總體質量的提升奠定堅實的基礎。

6 結語

綜上所述，橋梁護欄預制作業(yè)階段，要提升設計方案的水平，采取合適的施工工藝，做好質量管控工作，嚴格按照標準要求開展橋梁護欄預制工作，并采取必要的質量預防應對措施，切實提高工程的總體質量水平。因此，施工單位和技術人員要落實現(xiàn)場勘察管理工作和相關實施方案，提高施工的質量管理和控制效果，促使各項工作順利開展，為橋梁運行安全性、可靠性的提升起到一定的促進作用。