張亞峰
(河北交投智能交通技術(shù)有限責(zé)任公司,石家莊 050000)
波形梁鋼護(hù)欄是高速公路重要的安全設(shè)施, 可較好地提高高速公路的安全性。 雖然波形梁鋼護(hù)欄在我國(guó)高速公路中已有較多應(yīng)用,但隨著國(guó)內(nèi)高速公路建設(shè)數(shù)量的增多,所涉及地貌類(lèi)型日趨復(fù)雜, 導(dǎo)致波形梁鋼護(hù)欄在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍存在較多問(wèn)題[1]。 對(duì)此,為進(jìn)一步提升波形梁鋼護(hù)欄的施工質(zhì)量,本文依托某高速公路,探討波形梁鋼護(hù)欄施工質(zhì)量控制技術(shù)。
波形鋼護(hù)欄的設(shè)置目的有: 避免車(chē)輛翻出路外或駛?cè)雽?duì)向車(chē)道;吸收撞擊能量,降低事故等級(jí);誘導(dǎo)視線(xiàn)等。 傳統(tǒng)雙波波形梁板如圖1 所示。
圖1 雙波波形梁板
從JTG D81—2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》可知,波形梁鋼護(hù)欄有以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
應(yīng)連續(xù)布置中央分隔帶鋼護(hù)欄,且所用強(qiáng)度應(yīng)為Am 級(jí)。大中橋中央分隔帶應(yīng)采用膨脹螺絲連接波形梁鋼護(hù)欄, 且應(yīng)在過(guò)渡段相應(yīng)增設(shè)摩擦梁。
當(dāng)挖方段長(zhǎng)度在70 m 以上時(shí),可以不設(shè)護(hù)欄;填方邊坡段波形梁護(hù)欄的設(shè)置應(yīng)滿(mǎn)足表1 的要求; 橋隧連接段應(yīng)將護(hù)欄設(shè)在缺口位置,分別與混凝土護(hù)欄和隧道側(cè)壁相連,以封閉缺口。
表1 填方邊坡段波形梁護(hù)欄
某四車(chē)道高速公路全長(zhǎng)約130 km,設(shè)計(jì)速度為80 km/h,公路I 級(jí),整體式路基寬24.5 m,分離式路基寬12.25 m,隧道寬20.5 m。 公路全線(xiàn)途徑喀斯特地貌,有長(zhǎng)約325 km 的渣石高填方段及山石挖方段需設(shè)置鋼護(hù)欄。 鋼護(hù)欄多達(dá)81 250塊,質(zhì)量約5 300 t。 鋼護(hù)欄原材料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。
表2 材料用量
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,應(yīng)確保波形梁鋼護(hù)欄厚度公差大于零,且各批波形梁鋼護(hù)欄的中立柱壁厚為負(fù)公差的占比應(yīng)在40%以下, 應(yīng)確保所用波形梁鋼護(hù)欄各項(xiàng)性能指標(biāo)符合JT/T 281—2017《公路波形梁鋼護(hù)欄》的要求,當(dāng)各批次檢驗(yàn)結(jié)果不符合標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí)應(yīng)全批更換。
應(yīng)及時(shí)檢驗(yàn)進(jìn)場(chǎng)鋼護(hù)欄的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo), 對(duì)于漆膜鍍鋅厚度,建議采用麥思德電子數(shù)顯千分尺螺旋測(cè)微儀檢驗(yàn)。
因背景項(xiàng)目位于山嶺重丘區(qū),路基填土中有較多石塊等,因此,在施工時(shí)難以采用直接打入法。 從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)結(jié)果看,路基填土中土石占比達(dá)85%,因此,選擇采用先鉆孔后打入的施工方法。 背景項(xiàng)目在施工過(guò)程中,主要遇到以下問(wèn)題。
1)在鉆取中央分隔帶立柱孔洞的過(guò)程中,需先待驗(yàn)收完路基施工質(zhì)量后鋪設(shè)水穩(wěn)層才可進(jìn)行鉆孔, 但因水穩(wěn)層在鋪設(shè)后的兩周時(shí)間內(nèi)有較快的強(qiáng)度增長(zhǎng),因此,在鉆孔時(shí)常出現(xiàn)以下問(wèn)題[2-3]:一是單個(gè)鉆孔需長(zhǎng)時(shí)間,對(duì)施工整體進(jìn)度有較大影響;二是夜晚鉆孔時(shí)的孔位和孔深有較大偏差。
2)填石路基難以確保鉆孔垂直度。
3)打入路側(cè)立柱時(shí),受限于挖方段排水的影響,鉆孔時(shí)常遇到與排水溝溝壁重合的情況,因而鉆孔施工難度較高,且成孔孔深難以合格。 此外,也在一定程度上損壞了排水溝。
4)中央分隔帶設(shè)有較多通信管道井,管井上需跨越較多護(hù)欄板連接部位。
5)護(hù)欄板線(xiàn)形無(wú)法滿(mǎn)足要求,存在蛇形彎。
導(dǎo)致上述問(wèn)題的原因主要是:高速公路線(xiàn)路過(guò)長(zhǎng),且有較多橋梁分段和挖方,鉆孔放線(xiàn)質(zhì)量較差,精準(zhǔn)度不高;鉆孔垂直度及孔深有較大偏差,未檢查校正鉆孔設(shè)備,且施工時(shí)未做動(dòng)態(tài)調(diào)整;未及時(shí)校核設(shè)有排水溝的線(xiàn)路圖紙,并做出基礎(chǔ)預(yù)埋處理,導(dǎo)致鉆孔位置與溝壁重合;安裝防阻塊和螺栓時(shí)未及時(shí)調(diào)整掛線(xiàn),導(dǎo)致護(hù)欄板線(xiàn)形不滿(mǎn)足要求。
為預(yù)防控制上述情況, 施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制以下施工步驟的施工質(zhì)量。
3.2.1 立柱放樣
按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行立柱放樣,并以各類(lèi)特殊點(diǎn)為控制點(diǎn),以50 m 鋼卷尺測(cè)距定位平面位置。檢查時(shí),借助尺子丈量立柱和道路中心線(xiàn)之間的橫向間距, 并以路緣石內(nèi)側(cè)路面和路面作為標(biāo)高基準(zhǔn),通過(guò)水準(zhǔn)儀逐根檢查標(biāo)高。 所放樣線(xiàn)形的豎直和水平向應(yīng)保持順暢,施工時(shí),應(yīng)重點(diǎn)注意端部立柱和漸變段的安裝,且應(yīng)嚴(yán)格控制立柱所處位置及高度等[4]。
放樣時(shí), 非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段之間的間距長(zhǎng)度應(yīng)盡可能采用調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)節(jié), 尤其是波形鋼護(hù)欄連接處和過(guò)渡段。 此外,所用調(diào)節(jié)板類(lèi)型應(yīng)統(tǒng)一,且放樣后及時(shí)檢查其狀態(tài)。 若中央分隔帶下有各類(lèi)管道或涵洞埋深較淺時(shí), 應(yīng)及時(shí)調(diào)整立柱位置。應(yīng)用石灰標(biāo)注位置以確保其滿(mǎn)足道路線(xiàn)形走向。立柱邊緣與硬路肩應(yīng)按表3 所示距離進(jìn)行設(shè)置。
表3 立柱位置要求cm
3.2.2 立柱鉆孔施工
立柱鉆孔施工時(shí),鉆孔直徑應(yīng)盡可能與立柱保持一致。 此外,應(yīng)在鉆孔試驗(yàn)確定鉆孔深度再進(jìn)行鉆孔。 成孔并安裝立柱前,應(yīng)確??讖?、孔深等參數(shù)滿(mǎn)足要求[5]。
3.2.3 立柱打入施工
立柱應(yīng)采用液壓打樁機(jī)打入, 且施工時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整豎直度及高度,將豎直度偏差控制至小于1.5 cm,孔位中心高度偏控制至小于2 cm。 此外,應(yīng)避免立柱頂部產(chǎn)生開(kāi)裂變形等,并需要在打樁機(jī)底部懸掛彩布條等標(biāo)識(shí)物, 以避免瀝青面層受到漏油污染。 立柱入土深度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,若打入深度大于設(shè)計(jì)深度,應(yīng)將立柱全部拔出后壓實(shí)基礎(chǔ)再重新打入。 立柱安裝時(shí)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,協(xié)調(diào)道路線(xiàn)形,且應(yīng)牢固打入土中,垂直路面。
因護(hù)欄有誘導(dǎo)駕駛員視線(xiàn)的功能, 在安裝完立柱后應(yīng)及時(shí)采用靠尺、鋼尺和經(jīng)緯儀分別檢查立柱標(biāo)高、位置和垂直度等參數(shù)。
3.2.4 安裝其余設(shè)施
立柱安裝并調(diào)整好后,即可進(jìn)行防阻塊(托架)的安裝。 防阻塊可有效分散車(chē)輛撞擊力,提升護(hù)欄防撞性能,其形狀特點(diǎn)如圖2 所示。
圖2 防阻塊類(lèi)型
波形梁與路基護(hù)欄的搭接方向是重點(diǎn), 應(yīng)確保與行車(chē)方向保持一致。 考慮到波形梁安裝時(shí)需不斷做出調(diào)整以滿(mǎn)足線(xiàn)形需要,因此,波形梁的拼接螺栓和連接螺栓不應(yīng)過(guò)早擰緊。此外,波形梁與托架的連接螺栓也不應(yīng)過(guò)分?jǐn)Q緊,應(yīng)便于釋放溫度應(yīng)力。 端頭梁與標(biāo)準(zhǔn)段護(hù)欄的連接和施工方法與波形梁相同,在施工后應(yīng)及時(shí)檢查[6]。
一般情況下, 應(yīng)在施工完路面后再安裝整體路基中央分隔帶護(hù)欄立柱,在加固土路肩前安裝路側(cè)護(hù)欄立柱,橋梁及各類(lèi)通道上的護(hù)欄立柱應(yīng)預(yù)埋套筒。 安裝完護(hù)欄后,應(yīng)確保其豎直和水平向線(xiàn)形足夠順暢,可起到較好的視線(xiàn)誘導(dǎo)效果,對(duì)于安裝在路側(cè)的波形梁護(hù)欄,應(yīng)避免侵入路面界限[7]。
一般情況下,應(yīng)通過(guò)連續(xù)輥壓使波形梁板成形,波形梁上螺栓孔應(yīng)準(zhǔn)確定位,且應(yīng)一次沖孔完成各拼接螺栓孔。 安裝完立柱到安裝柱帽的時(shí)間內(nèi),應(yīng)避免雜物掉入立柱中。 調(diào)整波形梁時(shí)不可采用鉆孔或切割等方式,一般情況下,所用調(diào)整板數(shù)量應(yīng)控制在6 塊/km 以?xún)?nèi),且應(yīng)避免妨阻塊產(chǎn)生顯著變形。 橋梁與隧道連接處所用護(hù)欄等級(jí)應(yīng)連接,不得跨級(jí)連接,且應(yīng)通過(guò)弧形過(guò)渡方式進(jìn)行連接。
目前,高速公路建設(shè)項(xiàng)目多遇復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,施工質(zhì)量要求越發(fā)嚴(yán)格,建設(shè)難度越發(fā)越來(lái)越大。 高速公路波形梁鋼護(hù)欄有著極為復(fù)雜的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),在具體施工時(shí),不僅需要考慮立柱打入深度、垂直度等參數(shù),也要確保其防撞強(qiáng)度和美觀程度滿(mǎn)足要求。 本文詳細(xì)分析了復(fù)雜環(huán)境下高速公路波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量問(wèn)題、成因和控制措施,可為類(lèi)似項(xiàng)目的施工質(zhì)量控制提供參考借鑒。