高速公路工程中護(hù)欄安裝要點(diǎn)及施工技術(shù)的應(yīng)用

肖 艷

（湖南省金達(dá)工程建設(shè)有限公司,湖南 長沙 410205）

0 引言

高速公路護(hù)欄是保證車輛安全行駛的必要設(shè)施，安裝質(zhì)量直接影響高速公路的安全性和美觀性。護(hù)欄結(jié)構(gòu)簡單、便于運(yùn)輸，不受地形起伏的限制，對(duì)山脈、斜坡等彎曲區(qū)域有很強(qiáng)的適應(yīng)性。高速公路行車速度快，撞擊力大，導(dǎo)致高速公路的事故傷亡率明顯高于普通道路，高速護(hù)欄降低了高速公路發(fā)生交通事故的可能性，最大限度保證了駕駛?cè)藛T和隨車人員的出行安全。因此，高速公路從業(yè)人員要以保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全為工作目標(biāo)，提高高速公路護(hù)欄的安裝質(zhì)量。

1 工程概況

該文以共和至玉樹公路改擴(kuò)建工程為例，該公路工程路線起點(diǎn)位于海南藏族自治州共和縣恰不恰鎮(zhèn)與共和至茶卡高速公路K49+600 互通立交相接，終點(diǎn)位于玉樹藏族自治州玉樹市結(jié)古鎮(zhèn)新寨與結(jié)古連接線相接，路線全長634.2 km，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)（高速化公路半幅），設(shè)計(jì)行車速度80 km/h 和60 km/h，路基寬度采用12.0 m和10.0 m。該文主要圍繞該公路工程護(hù)欄的使用分類、施工技術(shù)、維護(hù)事項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)分析。

2 高速公路工程中護(hù)欄安裝要點(diǎn)及施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 施工準(zhǔn)備階段

高速護(hù)欄采用半剛性護(hù)欄（如圖1 所示），是由波紋狀鋼護(hù)欄板互相拼接、立柱支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)，以此保障司機(jī)和隨行人員的生命安全[1]。高速公路護(hù)欄長期位于室外，工作性能穩(wěn)定，護(hù)欄表面技術(shù)處理成熟，具有耐高溫、耐腐蝕的使用特點(diǎn)，戶外使用期限可達(dá)到10～25年左右。

圖1 半剛性護(hù)欄

高速公路護(hù)欄主要由護(hù)欄板拼接而成，運(yùn)輸也更加便利，廣泛用于我國高速公路的建設(shè)中。該次公路工程中，由于護(hù)欄設(shè)置地點(diǎn)不同、應(yīng)用方式不同，選擇以下幾類護(hù)欄。

（1）按照表面處理不同，高速公路護(hù)欄分為熱鍍鋅波形護(hù)欄和鍍鋅噴塑兩種?；诠埠椭劣駱涔诽幱诤０屋^高地區(qū)，熱鍍鋅波形護(hù)欄更適用于該公路工程中。熱鍍鋅波形護(hù)欄的制作流程一般是先將波形護(hù)欄進(jìn)行熱鍍鋅工藝后，再進(jìn)行噴塑處理，防腐效果要比鍍鋅噴塑波形護(hù)欄更高，在大氣中鍍鋅層消耗較慢，約為鋼腐蝕率的1/17～1/18，整個(gè)鋼面受到保護(hù)，并且在邊角區(qū)的鋅層較厚，有較好的韌性、延展性與美觀性，但熱鍍鋅波形護(hù)欄的制造成本也相對(duì)較高[2]。

（2）按照設(shè)置地點(diǎn)不同，該工程的高速護(hù)欄分為路側(cè)護(hù)欄和中央分隔帶護(hù)欄兩種。路側(cè)護(hù)欄是高速公路路邊上的護(hù)欄，主要作用是防止失控車輛沖出高速路，表面碰撞高速路周圍其他設(shè)施或翻出路外。中央隔離帶護(hù)欄是指設(shè)置在高速公路分隔帶之間的護(hù)欄，其作用是防止失控車輛穿越分隔帶沖入對(duì)向車道，避免車輛的逆向行駛，降低發(fā)生高速事故的可能性。

（3）《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定：高速公路護(hù)欄按照防撞等級(jí)不同可分為A 級(jí)護(hù)欄和S 級(jí)護(hù)欄。其中S 級(jí)護(hù)欄屬于加強(qiáng)型護(hù)欄，多用于路測(cè)非常危險(xiǎn)的路段，A 級(jí)護(hù)欄常用于專用公路。按照道路等級(jí)的不同，適用護(hù)欄等級(jí)也不相同（如表1 所示），共分為B、A、SB、SA、SS 五個(gè)等級(jí)。該工程路線全長634.2 km，設(shè)計(jì)行車速度80 km/h 和60 km/h，因此在護(hù)欄上應(yīng)選擇SA 與SB 的護(hù)欄等級(jí)。

表1 道路等級(jí)與護(hù)欄等級(jí)適用表

2.2 施工實(shí)施階段

2.2.1 施工放線的確定

施工放線是對(duì)高速公路護(hù)欄支柱定位放樣的事先檢查，保證該工程建設(shè)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)劃審批的要求進(jìn)行，并在建設(shè)過程中改善環(huán)境質(zhì)量，確保高速公路護(hù)欄安裝不會(huì)對(duì)其他相鄰主體造成侵害。施工放線的種類共有兩種，一是基礎(chǔ)施工放線。如確定好建筑定位樁后，由專業(yè)測(cè)量人員，以及施工現(xiàn)場的相關(guān)負(fù)責(zé)人員、施工監(jiān)理等共同對(duì)工程進(jìn)行放線操作，并對(duì)其測(cè)量審核。二是主體施工放線?；A(chǔ)工程施工出來正負(fù)零之后，開始主體一層、二層到主體封頂?shù)氖┕み€有放線，用到的放線工具有經(jīng)緯儀、線繩等。按照軸線定位樁，與外引的軸線基準(zhǔn)線，進(jìn)行相應(yīng)的放線操作[3]。在該工程高速公路護(hù)欄施工放線的確定主要涉及立柱間距、縱向位置、立柱高度的確定。

首先針對(duì)立柱間距的確定。立柱間距的確定能夠保障高速公路護(hù)欄安裝的美觀程度，直接影響護(hù)板的線條平順，立柱間距的確定分為普通立柱和加強(qiáng)立柱兩種。普通立柱間距的確定要根據(jù)《高速公路波形梁鋼護(hù)欄》（JTT281—2007）的相關(guān)規(guī)定，間距應(yīng)為4 m 為宜，在工程地勢(shì)平坦的順坡路段多采用普通立柱的間距設(shè)立方式。加強(qiáng)立柱的間距多以2 m 為宜。由于該工程施工遠(yuǎn)離主城區(qū)，地勢(shì)環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，在護(hù)欄實(shí)際安裝過程中極易出現(xiàn)異形間距的現(xiàn)象，在此間距之間安裝的護(hù)欄板被稱作異形板，而異形板的造價(jià)成本較高，穩(wěn)定性較弱，無法滿足高速公路護(hù)欄功能性的要求，因此在該工程中就要通過縮短立柱間的間距，來降低異形間距出現(xiàn)的可能。護(hù)欄立柱間距的確定為2 m，通過打造加強(qiáng)型立柱，保證護(hù)欄板之間連接流暢，在維持建筑成本的同時(shí)確保使用價(jià)值[4]。其次是立柱縱向位置的確定。立柱縱向位置的確定要以路緣石的位置為參考。在工程規(guī)劃圖中，利用記號(hào)筆畫出路緣石的位置，并用量尺確定路緣石和立柱間間距，記錄數(shù)據(jù)，調(diào)整量尺的水平度，找準(zhǔn)量尺距離的中心點(diǎn)，在中心點(diǎn)打入立柱，保證立柱縱向位置水平，防止異形間距的出現(xiàn)。最后是立柱高度的確定。立柱高度直接決定護(hù)欄板之間的連接是否呈水平直線，根據(jù)《國家高速板標(biāo)準(zhǔn)》可知，該工程高的護(hù)欄高度應(yīng)在55～77 cm 之間，并且要保證立柱扎入墻體深度在12～20 cm 之間。施工團(tuán)隊(duì)在安裝立柱時(shí)將路緣石頂層高度調(diào)整至設(shè)為Xj，護(hù)欄柱位置數(shù)設(shè)為n，那其平均調(diào)整值X=ΣXj/n，根據(jù)公式計(jì)算將護(hù)欄柱高度控制在70 cm±X 之間，確保護(hù)欄立柱高度都能保持在一定范圍內(nèi)，再利用BIM 技術(shù)3D 建模，確保立柱高度的準(zhǔn)確性，降低二次施工的風(fēng)險(xiǎn)[5]。

2.2.2 護(hù)欄板的安裝

該工程護(hù)欄板的安裝順序要嚴(yán)格按照施工圖表進(jìn)行，確保護(hù)欄板的焊接和施工順利進(jìn)行。

首先要檢測(cè)護(hù)欄板整體質(zhì)量：

（1）原材料性能。要求該工程護(hù)欄板產(chǎn)品必須附有原基底鋼材的材料質(zhì)量檢驗(yàn)單和出廠合格證書。每片波形梁板均在其兩端分別標(biāo)明生產(chǎn)廠家、時(shí)間等標(biāo)志。

（2）外觀質(zhì)量。護(hù)欄板的冷彎黑色構(gòu)件表面無裂紋。氣泡、折疊、夾雜和端面分層，允許有不大于公稱厚度10%的輕微凹坑、凸起、壓痕、擦傷。表面缺陷允許用修磨方法清理，其整形深度不大于公稱厚度的100%，剪切斷面及安裝孔不允許有卷邊或嚴(yán)重毛刺。

（3）表面處理標(biāo)準(zhǔn)。護(hù)欄板、立柱、端頭：平均鋅層質(zhì)量270 g/m2、涂塑層厚度＞0.076 mm；緊固件、防阻塊、托架：平均鋅層質(zhì)量120 g/m2、涂塑層厚度＞0.076 mm。

其次要進(jìn)行施工安裝。按照工程施工設(shè)計(jì)圖，確定立桿的具體位置后，才可進(jìn)行樁基施工，打樁的具體位置要注意繞開地下電力、電纜等公共基礎(chǔ)設(shè)施；將立桿穩(wěn)定好就可安裝支撐架和防阻塊，在支撐架和防阻塊的安裝中利用連接螺栓將托架固定在立柱和波形梁之間，確定二者之間的連接孔位后再擰緊連接螺栓。在該工程護(hù)欄安裝中，不同產(chǎn)品型號(hào)之間的孔位不在同一平面上，例如三波護(hù)欄板和兩撥護(hù)欄立板的防阻塊、支撐架的產(chǎn)品型號(hào)都不相同。因此，在護(hù)欄的施工安裝中要做好托架和防阻塊的安裝中的型號(hào)分類，保證工程的施工效率。

最后要確保護(hù)欄板的無縫銜接。在護(hù)欄板的運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁拖拉推拽，防止護(hù)欄板在受到外力荷載的作用下形狀變形，無法做到無縫銜接，在拖拽時(shí)也容易破壞鍍鋅表層，使護(hù)欄喪失防腐效果。

2.2.3 打樁機(jī)種類的確定

高速公路護(hù)欄安裝的效率與打樁機(jī)的性能緊密相連，現(xiàn)階段在高速公路護(hù)欄安裝中常用的打樁機(jī)性能優(yōu)缺點(diǎn)如表2 所示。

表2 打樁機(jī)性能一覽表

打樁機(jī)的選擇直接影響到高速公路護(hù)欄的安裝效率，護(hù)欄安裝的施工要根據(jù)地勢(shì)的不同來選擇對(duì)應(yīng)的打樁機(jī)種類。該工程路線全長634.2 km，當(dāng)遇到碎土石路基層較多，承載力較大的區(qū)域時(shí)要選擇YDD350 式打樁機(jī)，降低地勢(shì)影響所帶來的設(shè)備運(yùn)行緩慢的問題；當(dāng)遇到砂性土、黏土的路基層較多，選擇多功能液壓打拔樁機(jī)，在保障運(yùn)行速率的同時(shí)不易把樁口打毛，確保了立柱安裝的準(zhǔn)確性[6]。在該工程打樁機(jī)施工中，施工現(xiàn)場要配備階段性監(jiān)督員，確保打樁機(jī)定位準(zhǔn)確，保證施工質(zhì)量，并在立柱安裝中確定立柱的垂直角度和扎入深度，防止打樁機(jī)二次返工，影響公路護(hù)欄的安裝效率，增加施工成本。

2.3 施工維護(hù)階段

在工程護(hù)欄的維護(hù)中，要做好護(hù)欄的防腐處理，延長高速公路護(hù)欄的使用壽命，保障司機(jī)及隨行人員的生命安全。該工程護(hù)欄的防腐處理選擇熱鍍鋅法與噴塑法。熱鍍鋅法也叫熱浸鋅和熱浸鍍鋅，是一種有效的金屬防腐方式，主要用于各行業(yè)的金屬結(jié)構(gòu)設(shè)施上。是將除銹后的鋼件浸入500 ℃左右融化的鋅液中，使鋼構(gòu)件表面附著鋅層，從而起到防腐的目的。熱鍍鋅工藝流程為：成品酸洗—水洗—加助鍍液—烘干—掛鍍—冷卻—藥化—清洗—打磨—熱鍍鋅完工[7]。噴塑法防腐一般選用靜電噴塑法，在靜電作用下，將粉末均勻附著在高速護(hù)欄上，在此過程中不涉及任何添加劑，更加符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)理念，對(duì)人身體無害、無廢棄物，并在高溫環(huán)境下對(duì)粉末進(jìn)行固化，使其與噴塑金屬物件無縫貼合，防腐能力要高于熱鍍鋅法。在噴塑法施工處理前，首先要整體清潔護(hù)欄，確保護(hù)欄上沒有任何雜質(zhì)污點(diǎn)，保證粉末的附著效果。其次，要利用靜電設(shè)備將粉末均勻地附著在護(hù)欄上。最后，要通過高溫固化流水線，完成最后的噴塑工藝。工程護(hù)欄是長期在室外使用的安全設(shè)備，在施工維護(hù)階段要保證護(hù)欄的防腐性能，降低護(hù)欄出現(xiàn)干裂、生銹問題的概率，保證公路安全性的同時(shí)提高公路的整體美觀性。基于該工程的地域特點(diǎn)和環(huán)境因素，噴塑法的防腐處理要優(yōu)于熱鍍鋅法，解決了傳統(tǒng)護(hù)欄板易生銹、斷裂的問題，還具有耐高溫、低溫的優(yōu)勢(shì)，保證了高速公路車輛行駛的安全。

3 結(jié)語

綜上所述，高速護(hù)欄是一種半剛性護(hù)欄，主要由波紋狀鋼護(hù)欄板互相拼接，并由立柱支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)。高速護(hù)欄在安裝中，第一，要結(jié)合立柱間距、縱向位置、立柱高度，確定施工放線；第二，要嚴(yán)格按照施工流程圖表進(jìn)行護(hù)欄板安裝，確保工程質(zhì)量與施工進(jìn)展；第三，要根據(jù)高速公路的地質(zhì)情況選擇適用的打樁機(jī)種類，并在護(hù)欄維護(hù)階段中做好護(hù)欄的防腐處理，在保障護(hù)欄安全性的同時(shí)提高高速公路的美觀性，保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。