橋頭護(hù)欄搭接對(duì)G30連霍高速公路嘉安段橋梁安全防護(hù)能力提升的應(yīng)用

姚波

(甘肅省酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所，甘肅酒泉 735000)

1 項(xiàng)目背景和必要性

連云港一霍爾果斯高速公路，簡(jiǎn)稱(chēng)連霍高速，中國(guó)國(guó)家高速公路路網(wǎng)東西方向主干線之一，原為國(guó)道主干線“五縱七橫”中的“第四橫”，是中國(guó)建設(shè)最長(zhǎng)的橫向快速陸上交通要道，國(guó)家編號(hào)G30。G30 線東起江蘇連云港，西至新疆霍爾果斯，從東部沿海到西北邊陲，與古代絲綢之路有著很多互相重疊的地方，因此也被譽(yù)為“現(xiàn)代絲綢之路”。這條中國(guó)最長(zhǎng)的高速公路，途經(jīng)江蘇、安徽、河南、陜西、甘肅、新疆等七個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)），全長(zhǎng)約4395km；對(duì)中西部地區(qū)乃至全國(guó)的交通發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)都起著至關(guān)重要的作用。

為了深入貫徹黨的十九屆六中全會(huì)精神，落實(shí)國(guó)務(wù)院的決策部署，以及習(xí)近平總書(shū)記關(guān)于安全生產(chǎn)的重要論述，牢固樹(shù)立以人為本、安全發(fā)展的理念，以“防事故、保安全、保暢通”為目標(biāo)，堅(jiān)定不移保障安全發(fā)展，加強(qiáng)基礎(chǔ)建設(shè)，提升安全保障能力，堅(jiān)持公路建設(shè)、管理、養(yǎng)護(hù)、安全并舉，按照“消除存量、不添增量、動(dòng)態(tài)排查”方針，大力排查及整治高速公路安全隱患，不斷提升與完善沿線安全附屬設(shè)施防護(hù)等級(jí)及安全性能，全面提升高速公路路況及安全水平，不斷促進(jìn)道路交通安全形勢(shì)持續(xù)好轉(zhuǎn)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察統(tǒng)計(jì)，G30 連霍高速公路嘉安段現(xiàn)有40 座橋梁存在橋梁與公路護(hù)欄未進(jìn)行過(guò)渡或護(hù)欄等級(jí)不滿(mǎn)足現(xiàn)有規(guī)范要求等問(wèn)題。

根據(jù)甘肅省酒泉公路事業(yè)發(fā)展中心養(yǎng)護(hù)維修工程工作計(jì)劃，2021年G30 連霍高速公路橋頭護(hù)欄過(guò)渡處治工程起點(diǎn)位于G30 線 K2452+700 處,終點(diǎn)位于G30 線 K2601+650 處，共40 座橋頭護(hù)欄，其中主線橋36 座，天橋4 座，施工作業(yè)面長(zhǎng),施工環(huán)境相對(duì)復(fù)雜,技術(shù)要求較高,施工安全保障任務(wù)繁重。

2 項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模及主要技術(shù)指標(biāo)

G30 連霍高速公路嘉安段按照《G30 線高速公路橋梁護(hù)欄安全防護(hù)提升施工圖設(shè)計(jì)》及《公路交通安全設(shè)施施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/ T 3671—2021)要求組織施工實(shí)施護(hù)欄改造。

G30 高速嘉安段40 座橋梁，改造方案主要是提升公路護(hù)欄防護(hù)等級(jí)至SB 級(jí)，工程內(nèi)容為實(shí)施翼墻過(guò)渡段,SB 級(jí)波形梁護(hù)欄過(guò)渡段，A 級(jí)波形梁護(hù)欄過(guò)渡段，SB 級(jí)波形梁三波變兩波，金屬標(biāo)志牌更換，輪廓標(biāo)更換等。改造后的橋梁護(hù)欄為混凝土與波形護(hù)欄板組合式護(hù)欄，即3m 翼墻+11mSB 級(jí)波形護(hù)欄+2m 三波過(guò)渡二波板。

該項(xiàng)目現(xiàn)澆鋼筋混凝土翼墻采用C30 的混凝土材料，普通鋼筋采用HRB400 鋼筋，直徑為d=12、16mm兩種規(guī)格；波形梁板、立柱、端頭等采用Q235 鋼材；護(hù)欄鋼構(gòu)件采用環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層的防腐處理，涂層厚度106- 146μ m；基礎(chǔ)立柱采用φ 140× 4.5×1200mm 圓鋼管柱；翼墻內(nèi)植筋采用商品化學(xué)螺栓；過(guò)渡段SB 級(jí)三波波形護(hù)欄板一般規(guī)格為506× 85× 4×4320mm，三波變二波為2310× 4mm，波形板長(zhǎng)度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要設(shè)置調(diào)節(jié)板；護(hù)欄立柱為130× 130× 6×2540mm 方鋼管立柱。波形梁、立柱、端頭、防阻塊緊固件等構(gòu)件外形尺寸及允許偏差、技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法等應(yīng)符合《波形梁鋼護(hù)欄第1 部分：兩波形梁鋼護(hù)欄》（GB/ T 31439.1—2015）中關(guān)于波形梁鋼護(hù)欄的規(guī)定。

3 材料規(guī)格及要求

第一，波形護(hù)欄梁板、波形梁墊板、端頭、立柱、防阻塊、托架等所用材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其結(jié)構(gòu)力學(xué)性能及化學(xué)成分指標(biāo)應(yīng)不低于《碳素鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》（GB/ T 700—2006）規(guī)定的Q235 牌號(hào)鋼的要求；連接螺栓、螺母、墊圈、橫梁墊片等所用材質(zhì)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能等級(jí)應(yīng)為《緊固件機(jī)械性能螺栓、螺釘和螺柱》（GB/ T 3098.1—2010）規(guī)定的4.6 級(jí)，其抗拉強(qiáng)度不小于400MPa，屈服強(qiáng)度不小于240MPa；連接各構(gòu)件的高強(qiáng)度拼接螺栓，應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼制造，其力學(xué)性能及化學(xué)成分應(yīng)符合《優(yōu)質(zhì)碳素鋼結(jié)構(gòu)》（GB/ T 699—2015）的規(guī)定，公稱(chēng)直徑16mm 或20mm，8.8S級(jí)其抗拉荷載不小于133kN。

第二，SB 級(jí)波形梁護(hù)欄均采用三波板，板厚為4mm，一般規(guī)格506× 85× 4320mm，波形板長(zhǎng)度可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要設(shè)置調(diào)節(jié)板，路側(cè)護(hù)欄立柱為Φ 140× 4.5 鋼管立柱。SB 級(jí)波形梁護(hù)欄板與立柱采用防阻塊連接；波形梁、立柱、端頭、防阻塊、橫隔梁及緊固件等構(gòu)件外形尺寸及允許偏差、技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法等應(yīng)符合《波形梁鋼護(hù)欄第1 部分：兩波形梁鋼護(hù)欄》的規(guī)定。

第三，該項(xiàng)目波形梁護(hù)欄板和護(hù)欄立柱均應(yīng)采用環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層防腐處理，護(hù)欄的波形梁鋼板、防阻塊、端頭防腐層的厚度為106～146/ μ m；柱帽等小鋼構(gòu)件防腐層的厚度為76/ μ m。

第四，螺栓連接件在鍍鋅后應(yīng)清理螺紋或作離心分離處理，保證鍍鋅表面的均勻度和厚度。構(gòu)件鍍鋅后，外表不得有明顯的氣泡、裂紋、毛刺等缺陷并保證外表面平整光澤。

第五，護(hù)欄端頭表面粘貼Ⅳ類(lèi)黃黑相間反光膜，用以引導(dǎo)車(chē)流。

第六，混凝土過(guò)渡翼墻采用C30 混凝土。普通鋼筋采用HRB400 鋼筋直徑d=12、16mm 兩種規(guī)格。組合式護(hù)欄見(jiàn)圖1。

圖1 橋頭SB 級(jí)波形梁過(guò)渡設(shè)計(jì)圖（組合式護(hù)欄）（單位：mm）

4 施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)

施工工藝：拆除舊護(hù)欄一測(cè)量放樣一澆筑翼墻一鉆孔植樁一防阻塊安裝一掛板、調(diào)整一緊固連接。

第一，根據(jù)設(shè)計(jì)要求及實(shí)地情況，放樣時(shí)以橋梁進(jìn)出口作為控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)距定位，保證立柱間距，定出立柱準(zhǔn)確位置和標(biāo)準(zhǔn)高度，此處為此項(xiàng)工程技術(shù)難點(diǎn)，要確保新建護(hù)欄過(guò)渡段翼墻及新裝三波護(hù)欄板與原護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段交接平順線型美觀，再利用調(diào)整段調(diào)整立柱間距，用石灰標(biāo)明位置，并使立柱與道路線形一致。打入立柱時(shí)應(yīng)確保硬路肩寬度≥75cm，使立柱打入路肩后確保外邊緣到路肩邊緣最小距離≥25cm；當(dāng)打入立柱后外邊緣到路肩的最小距離＜25cm 時(shí)，應(yīng)采用減小立柱間距、采用混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)或立柱外側(cè)路面下設(shè)置加強(qiáng)鋼板等方式處理。立柱放樣后應(yīng)及時(shí)調(diào)查地下管線、泄水管或結(jié)構(gòu)物情況，并及時(shí)調(diào)整立柱位置或改變立柱固定方式（滿(mǎn)足建筑限界的要求）。

第二，鉆孔植筋時(shí)孔深與鋼筋埋設(shè)深度相同，孔徑比鋼筋大2～4mm，孔位應(yīng)避讓翼墻構(gòu)造內(nèi)鋼筋，孔道應(yīng)順直?？椎缿?yīng)先用硬鬃毛刷清理，再以高壓干燥空氣吹去孔底灰塵、碎片和水分，再進(jìn)行植筋。施工前應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，檢驗(yàn)植筋工藝。

第三，采用液壓式打樁機(jī)組平行推進(jìn)施工法，將立柱對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記打入（若是路肩在護(hù)欄立柱施工前已硬化，為避免打孔時(shí)破壞路肩硬化層采用先鉆孔再打入立柱方式施工處理），打入時(shí)隨時(shí)觀測(cè)立柱高度、豎直度的變化，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修正，嚴(yán)防偏移、跑位和打入過(guò)深，使立柱豎直度偏差控制在± 5mm/ m 以?xún)?nèi)，立柱孔位中心高度偏差控制在± 20mm/ m 以?xún)?nèi)。液壓式打樁機(jī)打入立柱時(shí)，注意不可強(qiáng)行打入使立柱頂部出現(xiàn)變形、開(kāi)裂、塌邊或鍍鋅層損壞等現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)打入立柱過(guò)深時(shí)，不得將立柱部分拔出加以矯正，必須將打入的立柱全部拔出，將路肩基礎(chǔ)填補(bǔ)壓實(shí)后再重新打入。如遇路肩下有硬物或塊石立柱無(wú)法打入到要求深度時(shí)，應(yīng)拔出立柱并使用鉆孔機(jī)配合液壓式打樁機(jī)重新植入立柱，嚴(yán)禁將立柱多余部分焊割，也不得使用鋸短的立柱。

第四，使用液壓式打樁機(jī)對(duì)立柱進(jìn)行打入施工過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)使用角度測(cè)量?jī)x、水平尺等測(cè)量工具對(duì)立柱進(jìn)行矯正，使立柱在縱向和橫向都保持垂直豎立且間距準(zhǔn)確，在安裝架設(shè)波形護(hù)欄時(shí)無(wú)需為對(duì)孔或其他任何原因而移動(dòng)。用經(jīng)緯儀、水平儀等檢測(cè)工具對(duì)立柱中距、高度線等進(jìn)行檢測(cè)、調(diào)整，對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的立柱，用拔樁機(jī)拔出立柱并將原有孔洞填滿(mǎn)夯實(shí)，重新調(diào)整立柱間距后再打入施工。

第五，立柱準(zhǔn)確打入路肩后方可安裝防阻塊，使用符合設(shè)計(jì)要求的連接螺栓固定于護(hù)欄板和立柱之間，在擰緊連接螺栓前應(yīng)調(diào)整好防阻塊，不得有明顯扭轉(zhuǎn)、歪斜、變形、松動(dòng)等現(xiàn)象，確保護(hù)攔板能夠準(zhǔn)確安裝就位。

第六，波形梁板安裝應(yīng)順行車(chē)方向壓合拼接，護(hù)攔板拼接方向應(yīng)與行車(chē)方向一致，其頂面應(yīng)與道路線形相協(xié)調(diào)，線形圓滑順暢，不得有明顯凹凸起伏現(xiàn)象。連接螺栓及拼接螺栓時(shí)應(yīng)待波形梁板線形調(diào)整平順后再擰緊，以利于波形梁的調(diào)整。波形梁調(diào)整時(shí)梁板及立柱不得現(xiàn)場(chǎng)焊割或鉆孔，也不得通過(guò)使防阻塊明顯變形來(lái)調(diào)整。

第七，安裝輪廓標(biāo)的主要作用是夜間誘導(dǎo)駕駛員的視線，指出公路前方線形的變化，保證夜間行車(chē)安全。沿公路行車(chē)方向右側(cè)設(shè)置白色反射體的輪廓標(biāo)。全線輪廓標(biāo)設(shè)置高度應(yīng)保持一致，輪廓標(biāo)反射體中心線距地面的高度為60cm。

5 橋頭護(hù)欄搭接施工后效果

交通運(yùn)輸部歷來(lái)高度重視公路設(shè)施安全，努力通過(guò)科學(xué)、合理的方法確定護(hù)欄設(shè)置原則及設(shè)計(jì)目標(biāo)，不斷提升高速公路護(hù)欄設(shè)置水平，1994年，交通部發(fā)布實(shí)施了第一本《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ 074—1994），指導(dǎo)包括中央分隔帶護(hù)欄在內(nèi)的高速公路和汽車(chē)專(zhuān)用一級(jí)公路護(hù)欄設(shè)計(jì)與建設(shè)，根據(jù)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)水平和公路護(hù)欄技術(shù)發(fā)展，又分別于2006年、2017年兩次對(duì)該規(guī)范進(jìn)行修訂，不斷提升公路護(hù)欄設(shè)計(jì)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

目前，我國(guó)護(hù)欄的最高設(shè)計(jì)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)已與美國(guó)、日本、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一致，成為世界上防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)較高的國(guó)家之一。

從調(diào)查的總體情況來(lái)看，我國(guó)絕大部分公路護(hù)欄滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，公路護(hù)欄對(duì)阻止失控車(chē)輛駛出路外或駛?cè)雽?duì)向車(chē)道發(fā)揮了積極作用，尤其是高邊坡及橋梁附近尤為重要。

標(biāo)準(zhǔn)護(hù)欄板總長(zhǎng)均為4320mm，原雙波護(hù)欄板寬度為310mm，波高85mm，板厚3mm，理論重量為49.16kg；而三波護(hù)欄板寬度505mm，波高85mm，板厚4mm，理論重量102kg，從質(zhì)量以及重量上都明顯優(yōu)于雙波護(hù)欄板。該項(xiàng)目的完工使嘉安段主線橋梁護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)從A 級(jí)提升至SB 級(jí)，根據(jù)《波形梁鋼護(hù)欄第2 部分: 三波形梁鋼護(hù)欄》（GB/ T 31439.2—2015）[1]三波形梁鋼護(hù)欄實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)評(píng)價(jià)，三波形鋼護(hù)欄均能達(dá)到合格要求并優(yōu)于兩波鋼護(hù)欄。翼墻與波形梁板的組合式護(hù)欄即提升了安全性能又有較好的線型，即美觀又安全。安裝護(hù)欄過(guò)渡段前后見(jiàn)圖2[2]。

6 結(jié)語(yǔ)

項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，始終把質(zhì)量管理作為頭等大事來(lái)抓,經(jīng)項(xiàng)目部的積極努力,工程施工質(zhì)量保證體系和保證措施都能緊抓落實(shí),各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿(mǎn)足有關(guān)規(guī)范的要求。改造后的護(hù)欄適用性強(qiáng)，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)、美觀和誘導(dǎo)視線的功能，同時(shí)波形梁護(hù)欄的防撞能力得到了有效提升。

圖2（a） 安裝護(hù)欄過(guò)渡段前

圖2（b） 安裝護(hù)欄過(guò)渡段后