公路工程波形梁钢护栏的施工质量问题与控制措施探究
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作者:肖旭
摘要：文章结合某高速公路工程的实际情况，从保证波形梁钢护栏施工质量的角度，对其在施工中存在的质量问题进行了分析，提出了相应的质量控制措施。经实际工程应用验证，钢护栏施工的质量较以往项目有明显的提升。
关键词：公路工程；波形梁钢护栏；质量问题；控制措施
中图分类号：U417.1+2-A-33-102-3
0 引言
波形梁钢护栏是高速公路工程中非常重要的交通安全设施，在提高公路建设质量、增强车辆安全防护等方面有着不容忽视的作用。我国高速公路里程长，在高速公路波形梁钢护栏施工方面，积累了丰富的经验，但考虑到高速公路工程施工的特殊性，在波形梁钢护栏施工中依然存在不少施工质量问题，影响了施工的实际效果。对此，有关部门应该加强对公路工程中波形梁钢护栏施工质量问题的研究，采取有效的措施和方法来解决问题，保证波形梁钢护栏的施工质量。
1 工程概况
V西某高速公路工程全长199.12 km，设计时速120 km/h，主线采用的是双向四车道，整体式路基宽度26.5 m，分离式路基宽度13.25 m，路面荷载等级为公路Ⅰ级。在道路两侧以及中央分隔带设置波形梁钢护栏，根据防撞等级要求分别采用的是A级三波型和SB级三波型两种设计方案，A级适用于路堑段和填方高度＜3 m的路堤段，SB级适用于填土高度＞3 m且＜20 m的路堤段以及其他危险性较高、事故伤害影响性较大的段落。
2 公路工程波形梁钢护栏的施工质量问题
波形梁钢护栏是设置在高速公路中，用于防护和隔离的交通安全设施，可以避免车辆冲出路外或越过中央分隔带冲至对向车道，通过护栏形变吸收碰撞能量，降低事故车辆和人员的损伤程度以及引发二次故事的几率，同时具有导向功能和一定的美化道路的效果，是保障公路行车安全的关键设施［1］。
在公路工程波形梁钢护栏施工中，存在一些常见的质量问题，想要保证波形梁钢护栏的施工效果，需要对这些施工质量问题进行分析。
2.1 材料质量问题
原材料的质量会直接影响工程的施工质量，施工单位需要结合工程的施工条件，对原材料的规格、性能和数量等进行选择，确保其能够满足实施施工建设的要求。结合该工程部的实际情况分析，全线除桥隧段外均需设置波形梁钢护栏，护栏材料的总长度达到了560 km，总重约10 000 t，而在实际施工中，如果技术人员缺乏对材料质量问题的关注，没有严格依照施工方案和相应的技术标准来对材料进行选择，很容易出现材料质量不达标或者规格不符合施工要求的情况。
2.2 施工准备问题
波形梁钢护栏立柱施工需要在路面水稳层施工结束后进行，有较为宽敞的施工作业环境，部分管理人员认为钢护栏施工内容和方式简单，在管理中以包代管，不重视与沥青路面工程、机电工程以及土建其他附着工程在多方交叉施工作业中的沟通和协调，很容易引发相应的质量问题，从而造成工程返工。为预防此类问题发生，（1）要求施工技术人员对设计图纸中的相关参数进行核查，熟悉相关规范要求，并沿线调查现场实际情况，验证设计的可行性和合理性，及时与监理和设计单位沟通处理，作出变更方案；（2）在施工中严格参照相关标准和规范的要求进行，对不同区域的施工技术和施工方法进行合理区分；（3）加强与土建、路面、机电各方的沟通与协调，避免盲目施工。
2.3 施工工艺问题
工程沿线山区丘陵众多，路基土石方中石料的含量较多，将波形梁钢护栏立柱直接打入到路基中，存在较大的难度，若强行打入可能会导致立柱垂直度和线性较差，从而影响波板安装，甚者会导致立柱弯曲或破坏，不但造成材料报废损失，还加大了后期处理难度最终影响施工进度。因此在路堑路段，需要先钻孔，然后放入波形梁钢护栏立柱并对其进行固定，后期回浆填实；而在路堤段，应严格控制96区填料粒径，从而保证钢护栏立柱能够顺利打入路基设计深度，既加快了施工进度又减少了材料损耗和钻孔成本的支出，经济合理。在中央分隔带立柱施工环节中，经常会出现打穿机电硅芯管道和低填高涵洞盖板的情况，分析原因有：（1）线管埋设位置有偏差或立柱打入时垂直度未控制良好；（2）中央分隔带内回填种植土时采用单侧倾覆方式，将硅芯管挤偏移位。而针对涵洞盖板被打穿的问题，应在施工前将立柱打入影响深度范围内的所有涵洞，并用标识标明，采用减少打入深度、用钢筋混凝土基础包裹整体加固的方案进行处理，该工程实际情况经设计单位验算后满足防撞等级要求［3］。
3 强化公路工程波形梁钢护栏施工质量控制的对策
3.1 控制材料质量
在对材料进行选择和采购时，需要严格依照招标文件以及设计方案的要求进行，做好波形梁钢护栏材料技术指标的统计分析，具体如表1所示。
依照相应的标准和规范，厚度为3.0 mm和4.0 mm的三波型梁板防腐处理后形成的护栏板基板，实测最小厚度分别≥2.95 mm和3.95 mm，平均厚度分别≥3.0 mm和4.0 mm，方管立柱防腐处理前壁厚≥5.7 mm，圆管立柱防腐处理前壁厚≥4.25 mm，立柱其他尺寸不低于设计要求。护栏拼接螺栓在硬度和抗拉强度方面需要满足相关要求。在钢护栏原材料进场环节，应对其质量证明和检测报告进行检查：测量波形梁钢护栏的厚度，检查漆膜或者镀锌层厚度，计算基板厚度等，特别是对镀锌层的均匀性、附着性和耐冲击性等进行检查和验证。避免出现部分护栏板因厂家热浸镀锌工艺品控不到位，安装后镀锌层大片掉漆和剥落的情况。必要时应安排驻场人员监督生产过程和进度，从供货源头对材料质量进行控制，确保板材在经过加工后不会出现各类质量问题［4］。
3.2 做好施工准备
针对波形梁钢护栏施工中施工技术准备不足引发的问题，应组织专业技术人员做好工程设计施工图纸的研究，熟悉关键技术参数，向具体的施工操作人员进行三级技术交底，依照相关部门规定的公路交通安全工程交工检测验收项目及标准，开展人员培训工作，对于一些关键部分，需要实施重点控制，做好旁站监管。严格执行相应的“首件制工程施工制”，依照相应的施工规范进行施工作业。对施工过程进行严格把控，确保波形梁钢护栏施工中的每个环节的施工质量都能够得到有效控制。在施工现场，应贯彻落实标识管理制度，要求在标识牌上标注好分项工程的施工内容、施工工艺以及质量要求，同时也需要对施工管理人员以及质量负责人的姓名及电话进行标注。结合该工程的实际情况，波形梁钢护栏所有的指标都超过了标准的要求，交工验收评分为99.5分［5］。
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3.3 优化施工工艺
从施工工艺管控的角度实施波形梁钢护栏施工质量控制，需要做好以下几个方面的内容。
3.3.1 立柱处理
立柱处理关系着波形梁钢护栏的稳定性和整体施工效果，而在实践中，应处理好几个核心问题：
（1）做好立柱放样工作。工程技术人员需要依照设计图纸做好放样工作，对于一些关键控制点，如桥梁、隧道、立交、涵洞等，在平面位置上，使用钢卷尺做好测距定位工作，对道路中心线和立柱的横向间距进行测量，同时以路面标高和路缘石内侧路面作为基准，使用水准仪对立柱标高进行逐一检查。立柱在水平以及竖直方向上都应该形成顺畅的线型，在对渐变段以及端部立柱进行安装施工时，必须加强施工管理，做好立柱位置以及高度的严格管控。立柱放样环节，应尽可能消除每个设置护栏段落首尾端的非标准节，留出足够的尾部长度作为调整段，将非标准节长度均匀地分配到各调整段立柱上，每根立柱分配到的修正数应≤3 mm。如果段落长度过短无法消除非标准节，可以加密立柱间距，使用调节板和调节螺栓来对长度进行调整。在桥梁连接区域以及两波变三波区域，应尽可能减少调节板的种类。完成立柱放样工作后，还需要对每一个立柱的地基状态进行检查。中央分隔带波形梁钢护栏施工中，如果存在有地下泄水管或者硅芯管线，需要对立柱的位置进行相应的调整，应报监理和设计单位并给出具体方案，确保其与道路线形保持一致的同时不侵入公路路面界限。该工程中硬路肩的宽度为75 cm，立柱外缘到路肩的最小距离须≥25 cm，特殊情况无法满足要求时，应该设置混凝土基础加强包裹性。
（2）重视立柱钻孔施工。波形梁钢护栏立柱钻孔可以采用钻孔机，要求钻孔直径稍大于立柱直径，待打入立柱验收合格后用水泥浆灌缝密实，钻孔的深度可以通过钻孔试验段确定，在钻孔完成后，工作人员需要对钻孔的深度、直径和垂直度等参数进行测量，确认合格后，才能对立柱进行安装。
（3）做好立柱打入工作。在对波形梁钢护栏立柱进行打入施工时，使用的是液压式打桩机，确保立柱能够对准相应的标记。打入过程中时刻关注立柱高度以及竖直度的变化，发现问题及时处理，避免出现偏移或者跑位的问题，立柱竖直度的偏差应≤1.5 cm，孔位中心点高度的偏差须≤2.0 cm，立柱间距偏差宜≤1.0 cm，否则会导致波形梁板孔位不准，无法正常安装。立柱打入环节，需要查看顶部是否存在有塌边、变形、开裂的情况，出现这些情况应立即停止打入施工，查明原因并解决。打入过程中立柱过渡损坏应更换新柱，微小损坏和柱顶镀锌层脱落磨损现象，应在24 h内予以修复。液压打桩机的底部应该悬挂彩布条，避免漏油污染路面。如果立柱打入深度超过设计要求，则需要将其全部拔出，对基础进行重新压实后，再次进行施工。立柱安装必须能够满足设计图纸的要求，与道路线形协调，确保其具备较高的稳定性，保持良好的垂直度。
波形梁钢护栏结构可能会在一定程度上影响车辆驾驶人员的视线，因此在立柱安装完成后，需要做好位置、标高和垂直度的检查，最大限度地保障立柱施工的质量［7］。
3.3.2 整体安装
立柱安装完成后，需要对波形梁钢护栏的其他部分进行安装，包括波形梁、防阻块以及端头。防阻块固定在波形梁和立柱之间，使用连接螺栓完成固定，在对螺栓进行紧固前，需要对防阻块进行调整，确保其准确就位。波形梁的安装同样是借助拼接螺栓连接，固定在防阻块上。在实际施工中，质量控制的关键在于路基护栏和波形梁搭接的方向，确保其能够保持与行车方向的一致性。考虑到波形梁安装中需要频繁地调整，因此不能过早地对连接螺栓和拼接螺栓进行紧固，这样才能利用长圆孔来对波形梁进行实时调整，保持整体线性平顺，确保不会出现局部凹陷或凸起的现象。等到确认护栏线形顺畅、顶面和道路行车路线一致后，才能对螺栓进行紧固。防阻块与波形梁的连接螺栓需要保持一定的松紧度，确保长圆孔的温度应力调节功能可以得到有效发挥。端头梁与标准段护栏的连接也是通过拼接螺栓实现的，施工方法与波形梁一致。在分段施工完成后，需要做好自检和复检工作，对可能存在的质量问题进行解决。
3.3.3 细节管控
一般情况下，路面全部施工完成后，才会对整体路基中央分隔带内的护栏立柱进行安装；而路侧护栏立柱多是在路肩加固前安装，如果需要在明涵、桥梁上安装护栏立柱，需要事先预埋套筒或者法兰盘。立柱不能出现明显的扭转，也不能进行焊接加长，端部存在的毛刺需要全部清理干净。在护栏安装完成后，必须在水平方向和竖直方向形成顺畅线性，对景观及驾驶员的视线进行诱导。对于设置在道路两侧的波形梁钢护栏，应该确保护栏面不会侵入到公路路面的界限内。路侧实际净区宽度内有1.5 m深的水域或者标志牌、ETC门架、桥墩、高铁、高速公路、高压电塔、危险品储存屋等设施时，应提高钢护栏防撞等级，并与设计单位沟通核实。另外，应重点注意钢护栏与桥隧以及路基防撞墙两端的接顺措施，在实际施工中，桥隧段和路基防撞墙段施工时，往往没有考虑后期钢护栏须与其安全可靠地搭接形成闭合，而未在两端设置搭接凹槽，若钢护栏直接与其搭接则波板必然侵入公路路面界限，从而埋下安全隐患。为解决此类问题，应在桥隧段和路基防撞墙段两头设置带有搭接凹槽的过渡段翼墙，且应在大面积钢护栏施工前组织进场施工。
3.4 施工效果分析
结合该工程的实际情况，施工结束后建设单位组织的交工验收中，对全线波形梁钢护栏中心高度、板厚，镀锌厚度，钢立柱壁厚、间距、垂直度以及整体外观质量进行了全面检查，测得的数据均满足设计以及规范的要求，钢护栏施工的质量较以往项目有明显的提升，得到了建设单位以及质检站一致好评。
4 结语
总而言之，在高速公路波形梁钢护栏施工中，施工质量的影响因素众多，需要施工单位做好全面分析，采取有效的措施做好波形梁钢护栏的施工质量控制，切实提高波形梁钢护栏的施工效果，为高速公路工程的施工建设奠定坚实基础。
参考文献
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［8］张富有，张友春，殷展庆.高速公路波形梁钢护栏施工中常见质量问题诱因及预控［J］.公路，2018（10）：25-28.
作者简介：
肖 旭（1989―），工程，研究方向：道路与桥梁工程。
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