高速公路工程中护栏安装要点及施工技术的应用

肖 艳

（湖南省金达工程建设有限公司,湖南 长沙 410205）

0 引言

高速公路护栏是保证车辆安全行驶的必要设施，安装质量直接影响高速公路的安全性和美观性。护栏结构简单、便于运输，不受地形起伏的限制，对山脉、斜坡等弯曲区域有很强的适应性。高速公路行车速度快，撞击力大，导致高速公路的事故伤亡率明显高于普通道路，高速护栏降低了高速公路发生交通事故的可能性，最大限度保证了驾驶人员和随车人员的出行安全。因此，高速公路从业人员要以保障人民群众生命财产安全为工作目标，提高高速公路护栏的安装质量。

1 工程概况

该文以共和至玉树公路改扩建工程为例，该公路工程路线起点位于海南藏族自治州共和县恰不恰镇与共和至茶卡高速公路K49+600 互通立交相接，终点位于玉树藏族自治州玉树市结古镇新寨与结古连接线相接，路线全长634.2 km，技术标准为二级（高速化公路半幅），设计行车速度80 km/h 和60 km/h，路基宽度采用12.0 m和10.0 m。该文主要围绕该公路工程护栏的使用分类、施工技术、维护事项进行详细分析。

2 高速公路工程中护栏安装要点及施工技术的应用

2.1 施工准备阶段

高速护栏采用半刚性护栏（如图1 所示），是由波纹状钢护栏板互相拼接、立柱支撑的连续结构，以此保障司机和随行人员的生命安全[1]。高速公路护栏长期位于室外，工作性能稳定，护栏表面技术处理成熟，具有耐高温、耐腐蚀的使用特点，户外使用期限可达到10～25年左右。

图1 半刚性护栏

高速公路护栏主要由护栏板拼接而成，运输也更加便利，广泛用于我国高速公路的建设中。该次公路工程中，由于护栏设置地点不同、应用方式不同，选择以下几类护栏。

（1）按照表面处理不同，高速公路护栏分为热镀锌波形护栏和镀锌喷塑两种。基于共和至玉树公路处于海拔较高地区，热镀锌波形护栏更适用于该公路工程中。热镀锌波形护栏的制作流程一般是先将波形护栏进行热镀锌工艺后，再进行喷塑处理，防腐效果要比镀锌喷塑波形护栏更高，在大气中镀锌层消耗较慢，约为钢腐蚀率的1/17～1/18，整个钢面受到保护，并且在边角区的锌层较厚，有较好的韧性、延展性与美观性，但热镀锌波形护栏的制造成本也相对较高[2]。

（2）按照设置地点不同，该工程的高速护栏分为路侧护栏和中央分隔带护栏两种。路侧护栏是高速公路路边上的护栏，主要作用是防止失控车辆冲出高速路，表面碰撞高速路周围其他设施或翻出路外。中央隔离带护栏是指设置在高速公路分隔带之间的护栏，其作用是防止失控车辆穿越分隔带冲入对向车道，避免车辆的逆向行驶，降低发生高速事故的可能性。

（3）《公路交通安全设施设计规范》中规定：高速公路护栏按照防撞等级不同可分为A 级护栏和S 级护栏。其中S 级护栏属于加强型护栏，多用于路测非常危险的路段，A 级护栏常用于专用公路。按照道路等级的不同，适用护栏等级也不相同（如表1 所示），共分为B、A、SB、SA、SS 五个等级。该工程路线全长634.2 km，设计行车速度80 km/h 和60 km/h，因此在护栏上应选择SA 与SB 的护栏等级。

表1 道路等级与护栏等级适用表

2.2 施工实施阶段

2.2.1 施工放线的确定

施工放线是对高速公路护栏支柱定位放样的事先检查，保证该工程建设严格按照设计规划审批的要求进行，并在建设过程中改善环境质量，确保高速公路护栏安装不会对其他相邻主体造成侵害。施工放线的种类共有两种，一是基础施工放线。如确定好建筑定位桩后，由专业测量人员，以及施工现场的相关负责人员、施工监理等共同对工程进行放线操作，并对其测量审核。二是主体施工放线。基础工程施工出来正负零之后，开始主体一层、二层到主体封顶的施工还有放线，用到的放线工具有经纬仪、线绳等。按照轴线定位桩，与外引的轴线基准线，进行相应的放线操作[3]。在该工程高速公路护栏施工放线的确定主要涉及立柱间距、纵向位置、立柱高度的确定。

首先针对立柱间距的确定。立柱间距的确定能够保障高速公路护栏安装的美观程度，直接影响护板的线条平顺，立柱间距的确定分为普通立柱和加强立柱两种。普通立柱间距的确定要根据《高速公路波形梁钢护栏》（JTT281—2007）的相关规定，间距应为4 m 为宜，在工程地势平坦的顺坡路段多采用普通立柱的间距设立方式。加强立柱的间距多以2 m 为宜。由于该工程施工远离主城区，地势环境相对复杂，在护栏实际安装过程中极易出现异形间距的现象，在此间距之间安装的护栏板被称作异形板，而异形板的造价成本较高，稳定性较弱，无法满足高速公路护栏功能性的要求，因此在该工程中就要通过缩短立柱间的间距，来降低异形间距出现的可能。护栏立柱间距的确定为2 m，通过打造加强型立柱，保证护栏板之间连接流畅，在维持建筑成本的同时确保使用价值[4]。其次是立柱纵向位置的确定。立柱纵向位置的确定要以路缘石的位置为参考。在工程规划图中，利用记号笔画出路缘石的位置，并用量尺确定路缘石和立柱间间距，记录数据，调整量尺的水平度，找准量尺距离的中心点，在中心点打入立柱，保证立柱纵向位置水平，防止异形间距的出现。最后是立柱高度的确定。立柱高度直接决定护栏板之间的连接是否呈水平直线，根据《国家高速板标准》可知，该工程高的护栏高度应在55～77 cm 之间，并且要保证立柱扎入墙体深度在12～20 cm 之间。施工团队在安装立柱时将路缘石顶层高度调整至设为Xj，护栏柱位置数设为n，那其平均调整值X=ΣXj/n，根据公式计算将护栏柱高度控制在70 cm±X 之间，确保护栏立柱高度都能保持在一定范围内，再利用BIM 技术3D 建模，确保立柱高度的准确性，降低二次施工的风险[5]。

2.2.2 护栏板的安装

该工程护栏板的安装顺序要严格按照施工图表进行，确保护栏板的焊接和施工顺利进行。

首先要检测护栏板整体质量：

（1）原材料性能。要求该工程护栏板产品必须附有原基底钢材的材料质量检验单和出厂合格证书。每片波形梁板均在其两端分别标明生产厂家、时间等标志。

（2）外观质量。护栏板的冷弯黑色构件表面无裂纹。气泡、折叠、夹杂和端面分层，允许有不大于公称厚度10%的轻微凹坑、凸起、压痕、擦伤。表面缺陷允许用修磨方法清理，其整形深度不大于公称厚度的100%，剪切断面及安装孔不允许有卷边或严重毛刺。

（3）表面处理标准。护栏板、立柱、端头：平均锌层质量270 g/m2、涂塑层厚度＞0.076 mm；紧固件、防阻块、托架：平均锌层质量120 g/m2、涂塑层厚度＞0.076 mm。

其次要进行施工安装。按照工程施工设计图，确定立杆的具体位置后，才可进行桩基施工，打桩的具体位置要注意绕开地下电力、电缆等公共基础设施；将立杆稳定好就可安装支撑架和防阻块，在支撑架和防阻块的安装中利用连接螺栓将托架固定在立柱和波形梁之间，确定二者之间的连接孔位后再拧紧连接螺栓。在该工程护栏安装中，不同产品型号之间的孔位不在同一平面上，例如三波护栏板和两拨护栏立板的防阻块、支撑架的产品型号都不相同。因此，在护栏的施工安装中要做好托架和防阻块的安装中的型号分类，保证工程的施工效率。

最后要确保护栏板的无缝衔接。在护栏板的运输过程中严禁拖拉推拽，防止护栏板在受到外力荷载的作用下形状变形，无法做到无缝衔接，在拖拽时也容易破坏镀锌表层，使护栏丧失防腐效果。

2.2.3 打桩机种类的确定

高速公路护栏安装的效率与打桩机的性能紧密相连，现阶段在高速公路护栏安装中常用的打桩机性能优缺点如表2 所示。

表2 打桩机性能一览表

打桩机的选择直接影响到高速公路护栏的安装效率，护栏安装的施工要根据地势的不同来选择对应的打桩机种类。该工程路线全长634.2 km，当遇到碎土石路基层较多，承载力较大的区域时要选择YDD350 式打桩机，降低地势影响所带来的设备运行缓慢的问题；当遇到砂性土、黏土的路基层较多，选择多功能液压打拔桩机，在保障运行速率的同时不易把桩口打毛，确保了立柱安装的准确性[6]。在该工程打桩机施工中，施工现场要配备阶段性监督员，确保打桩机定位准确，保证施工质量，并在立柱安装中确定立柱的垂直角度和扎入深度，防止打桩机二次返工，影响公路护栏的安装效率，增加施工成本。

2.3 施工维护阶段

在工程护栏的维护中，要做好护栏的防腐处理，延长高速公路护栏的使用寿命，保障司机及随行人员的生命安全。该工程护栏的防腐处理选择热镀锌法与喷塑法。热镀锌法也叫热浸锌和热浸镀锌，是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入500 ℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌工艺流程为：成品酸洗—水洗—加助镀液—烘干—挂镀—冷却—药化—清洗—打磨—热镀锌完工[7]。喷塑法防腐一般选用静电喷塑法，在静电作用下，将粉末均匀附着在高速护栏上，在此过程中不涉及任何添加剂，更加符合绿色环保的生产理念，对人身体无害、无废弃物，并在高温环境下对粉末进行固化，使其与喷塑金属物件无缝贴合，防腐能力要高于热镀锌法。在喷塑法施工处理前，首先要整体清洁护栏，确保护栏上没有任何杂质污点，保证粉末的附着效果。其次，要利用静电设备将粉末均匀地附着在护栏上。最后，要通过高温固化流水线，完成最后的喷塑工艺。工程护栏是长期在室外使用的安全设备，在施工维护阶段要保证护栏的防腐性能，降低护栏出现干裂、生锈问题的概率，保证公路安全性的同时提高公路的整体美观性。基于该工程的地域特点和环境因素，喷塑法的防腐处理要优于热镀锌法，解决了传统护栏板易生锈、断裂的问题，还具有耐高温、低温的优势，保证了高速公路车辆行驶的安全。

3 结语

综上所述，高速护栏是一种半刚性护栏，主要由波纹状钢护栏板互相拼接，并由立柱支撑的连续结构。高速护栏在安装中，第一，要结合立柱间距、纵向位置、立柱高度，确定施工放线；第二，要严格按照施工流程图表进行护栏板安装，确保工程质量与施工进展；第三，要根据高速公路的地质情况选择适用的打桩机种类，并在护栏维护阶段中做好护栏的防腐处理，在保障护栏安全性的同时提高高速公路的美观性，保障人民群众的生命财产安全。