基于安全性的波形梁鋼護(hù)欄檢測技術(shù)探討

■吳 俊

（福建省交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測有限公司，福州 350000）

波形梁鋼護(hù)欄作為公路工程中交通安全設(shè)施的一部分， 主要為路面邊緣設(shè)置一道防護(hù)屏障，不僅對(duì)于路面的線形起到引導(dǎo)作用，而且對(duì)于交通行駛安全至關(guān)重要，當(dāng)發(fā)生交通安全事故時(shí)，車輛首先會(huì)沖擊道路外側(cè)的波形梁板， 通過波形梁板自體變形或車輛爬升時(shí)吸收碰撞能量， 從而減少事故傷害性，因此波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量狀況，是交通安全設(shè)施工程驗(yàn)收的重要一環(huán)。 波形梁鋼護(hù)欄主要由波形梁板、立柱、端頭等構(gòu)件組成，根據(jù)《公路工程竣（交）工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》〔交公路發(fā)（2010）65 號(hào)文〕[1]規(guī)定在公路工程交工實(shí)體驗(yàn)收時(shí)，主要對(duì)波形梁板和立柱兩大構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量檢測，檢測項(xiàng)目為波形梁板基底金屬厚度、 立柱基底金屬壁厚、橫梁中心高度和立柱埋置深度4 項(xiàng)指標(biāo)。 目前主要的檢測依據(jù)為JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程》[2]和GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]。 由于上述規(guī)范對(duì)于波形梁鋼護(hù)欄的現(xiàn)場檢測內(nèi)容敘述簡單，現(xiàn)場可操作性不強(qiáng)，同時(shí)也為加強(qiáng)波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量控制，保證道路的運(yùn)營安全， 本研究通過分析波形梁鋼護(hù)欄的檢測內(nèi)容， 結(jié)合波形梁鋼護(hù)欄的相關(guān)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，總結(jié)現(xiàn)場實(shí)體驗(yàn)收的關(guān)鍵內(nèi)容。

1 基于安全性的波形梁鋼護(hù)欄實(shí)體檢測

1.1 波形梁板、立柱基底厚度檢測

根據(jù)GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]規(guī)定，波形梁板根據(jù)防護(hù)等級(jí)和結(jié)構(gòu)形式不同，分為二波波形梁板和三波波形梁板，其厚度要求如表1。

表1 波形梁鋼護(hù)欄的驗(yàn)收規(guī)定

根據(jù)GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]的規(guī)定，防腐處理后的護(hù)欄板基底厚度檢測采用四點(diǎn)法（圖1）。其中2、3 號(hào)厚度測點(diǎn)，位于1 片波形梁板的豎向中心線上下兩側(cè)，距離邊緣50 mm，現(xiàn)場可采用板厚千分尺進(jìn)行測量，而1、4 號(hào)測點(diǎn)，分別位于1 片波形梁板的左右兩端， 水平中心線相鄰的上下拼接螺孔邊緣，距離左右側(cè)邊緣50 mm，這兩個(gè)測點(diǎn)適用于還未拼裝的波形梁板，現(xiàn)場交工驗(yàn)收檢測，波形梁板已經(jīng)完成安裝， 且相鄰波形梁板有搭接長度，因此規(guī)范中的四點(diǎn)法并不適用于交工驗(yàn)收檢測。

圖1 防腐處理后波形梁板厚度測點(diǎn)位置

為了滿足現(xiàn)場檢測要求， 結(jié)合現(xiàn)有的規(guī)范，可以對(duì)測點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整： 測點(diǎn)由邊緣向內(nèi)延伸50 mm， 主要考慮邊緣位置在加工過程中， 存在變形、不規(guī)則的情況，使用板厚千分尺，可以實(shí)現(xiàn)邊緣向內(nèi)50 mm 的要求。 超過千分尺測量范圍的測點(diǎn)，只能通過超聲波測厚儀進(jìn)行測量，但使用超聲波測厚儀， 環(huán)境干擾和人為操作對(duì)測試結(jié)果均有影響，且沒有千分尺檢測直觀，因此仍將測點(diǎn)分布于距邊緣大致50 mm 的位置，2、3 號(hào)測點(diǎn)可以直接測量，保留原來位置，對(duì)1、4 號(hào)測點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)。 在扣除兩端搭接長度的基礎(chǔ)上， 考慮測點(diǎn)的均勻分布（圖2），可以將1、4 兩點(diǎn)分布于圖中的區(qū)域，位于波形梁板左右兩端拼接段邊緣， 距上下側(cè)邊緣大致50 mm 的位置，通過4 個(gè)測點(diǎn)的平均值代表一片波形梁板的厚度， 再通過對(duì)大量波形梁板的數(shù)據(jù)采集，反映項(xiàng)目的整體厚度情況。

圖2 修改后的波形梁板厚度測點(diǎn)位置

立柱基底金屬壁厚現(xiàn)場檢測較為簡單，通過打開柱帽，在立柱頂端均勻選擇4 個(gè)測點(diǎn)，用螺旋測微器測量，再扣除兩側(cè)的防腐層厚度，計(jì)算基底壁厚。 也可采用超聲波測厚儀，在立柱的外表面上隨機(jī)選點(diǎn)測量立柱基底壁厚。

1.2 波形梁板橫梁中心高度檢測

對(duì)橫梁中心高度的要求，主要是考慮護(hù)欄的安全性能，當(dāng)與車輛碰撞時(shí)，護(hù)欄的高度應(yīng)滿足最大程度吸收沖擊能量， 同時(shí)避免車輛翻越護(hù)欄到界外，引起二次事故，因此需要嚴(yán)格控制這一指標(biāo)。

在現(xiàn)場的檢測過程，這一指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)復(fù)現(xiàn)性較差的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為：由不同的人員進(jìn)行檢測，結(jié)論可能會(huì)有幾毫米的偏差。 主要是因?yàn)閷?duì)于橫梁中心高度的概念理解不到位，或者沒有統(tǒng)一規(guī)范的檢測過程。 目前主要采用的檢測方法是在波形護(hù)欄的頂面選擇測點(diǎn)，然后架設(shè)水平尺并保持水平，通過鋼卷尺量測水平尺底面到路面的垂直距離，即護(hù)欄頂面距路面的高度， 再減去護(hù)欄板的一半寬度，即橫梁中心高度。 在檢測過程中，主要存在以下問題：（1）橫梁中心高度測點(diǎn)的選擇，規(guī)范中沒有明確規(guī)定；（2）水平尺延伸出來的護(hù)欄頂面高度是準(zhǔn)確的，但由于路面橫坡的影響，選擇路面測點(diǎn)不同，會(huì)得到不同的高度值。

針對(duì)上述的問題可采用以下的方式解決：（1）橫梁中心高度測點(diǎn)可以選在一片波形梁板的左右兩端邊緣，為了便于與厚度測量同步，可以選在同一位置檢測。 通過保證一片正常狀態(tài)下的波形梁板左右兩端的高度合格，即可以控制整片波形梁板的高度。（2）根據(jù)JTG/T D81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》[4]的規(guī)定，橫梁中心高度是指從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線到護(hù)攔板中心點(diǎn)的高度，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線是指路面與護(hù)欄面的相交線。 如果護(hù)欄面在靠近公路內(nèi)側(cè)有路緣石， 且路緣石沿公路的內(nèi)側(cè)立面與護(hù)欄面不重合，則橫梁中心高度為護(hù)欄中心點(diǎn)到路緣石頂面的高度。 根據(jù)JTG/T D81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》[4]的規(guī)定，波形梁鋼護(hù)欄應(yīng)滿足JTG B05-01-2013 《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[5]中的相應(yīng)規(guī)定，主要從安全性考慮護(hù)欄的作用，采用實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)波形梁鋼護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)，在波形梁鋼護(hù)欄的標(biāo)準(zhǔn)段，實(shí)車碰撞一般為車輛一側(cè)傾斜碰撞護(hù)欄面（圖3）。車輛碰撞前的行駛軌跡，綜合了路面橫、縱坡的影響，其中波形梁鋼護(hù)欄的安裝，考慮了路面縱坡影響，與路面線形協(xié)調(diào)。 結(jié)合兩本規(guī)范要求，選擇路面橫坡的延伸線與護(hù)欄面的交點(diǎn)作為橫梁中心高度的基準(zhǔn)點(diǎn)是合理的。 由于波形梁鋼護(hù)欄通常安裝在路肩位置，現(xiàn)場測點(diǎn)位置，可以采用另一把水平尺進(jìn)行路面延伸，測量同一斷面的兩水平尺間的豎直距離作為現(xiàn)場檢測值（圖4）。

1.3 立柱埋置深度檢測

立柱的埋置深度指標(biāo)，作為波形梁鋼護(hù)欄結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，關(guān)系到整體穩(wěn)定性，在福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全中心發(fā)布的《公路工程竣（交）工驗(yàn)收實(shí)體質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)程》（試行）中，將立柱埋置深度的最低合格率定為100%， 即現(xiàn)場交工驗(yàn)收需要全部合格。 埋置深度的現(xiàn)場檢測，主要通過鋼卷尺測量立柱最大的外露高度，用立柱總長扣除最大外露高度后，得到埋置深度，也可采用埋深測量儀進(jìn)行測量。

2 結(jié)論與展望

波形梁鋼護(hù)欄作為交通安全設(shè)施的重要組成部分，通過合理、規(guī)范設(shè)置，能有效減少交通事故的危害性。 本研究通過從波形梁板基底金屬厚度、立柱基底金屬壁厚、 橫梁中心高度和立柱埋置深度4 項(xiàng)檢測指標(biāo)，分析波形梁鋼護(hù)欄的實(shí)體檢測過程，完善現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)于波形梁鋼護(hù)欄的檢測要求。

波形梁板的厚度，由于規(guī)程的四點(diǎn)法中有2 個(gè)測點(diǎn)在護(hù)欄的拼接段，通過調(diào)整其位置，滿足現(xiàn)場檢測要求。 厚度的現(xiàn)場測值為包含防腐層的總厚度，需要在同一測點(diǎn)的內(nèi)外側(cè)，采用涂層測厚儀檢測防腐層厚度，因此現(xiàn)場測點(diǎn)需要做好標(biāo)記，才能保證總厚度和防腐層厚度測點(diǎn)一致，最后計(jì)算出基底厚度值。

橫梁中心高度，需要規(guī)范檢測流程，明確測量基準(zhǔn)點(diǎn)，才能準(zhǔn)確測出波形梁板的安裝高度。 交工驗(yàn)收中波形梁板的測點(diǎn)多，工作量大，通過兩把水平尺進(jìn)行測量，還需要保證兩把尺面在同一橫斷面位置，未來儀器廠商可開發(fā)專用的橫梁中心高度檢測尺，提升檢測效率。 同時(shí)，如果橫梁中心高度指標(biāo)不滿足要求，進(jìn)行整改也較為困難，需要拆卸波形梁板，調(diào)整預(yù)留的連接螺孔中螺栓位置，或者調(diào)整立柱的埋置深度， 這樣又會(huì)影響立柱埋置深度指標(biāo)，因此在立柱的施工過程中，需要嚴(yán)控立柱沿波形護(hù)欄一側(cè)，螺孔位置與地面的間距，保證護(hù)攔板安裝的高度符合設(shè)計(jì)要求。