混凝土橋梁護欄預制施工技術解析

文/陳強、劉益銓

1 前言

隨著交通行業的高速發展和進步，文明綠色施工成為未來發展的必然趨勢。工程造價和工期之間的矛盾在逐步減小，很多預制梁、預制板等結構部件都是在加工廠內制作，再運輸到現場中進行拼裝作業，能夠全面提升工程的質量水平。道路橋梁的分項工程建設中，護欄施工是比較重要的，但是其跨徑多、質量要求比較高，如果工期時間比較短，現澆護欄中會有很多模板需要投入使用，這樣就會導致質量控制無法有序進行，風險比較高[1]。

2 工程概況

某橋梁工程，在道路橋梁的實施環節，因為混凝土橋梁護欄預制方式作為主要施工工藝，所以對該工藝進行深入研究和分析。其中單跨簡支梁的數量為5座，多跨簡支梁項目為1 座，該工程中的橋梁總長度為596m，橋梁的結構形式是管樁加現澆蓋梁的形式，通過使用預制板梁的結構形式進行施工，所選擇應用的混凝土材料為C40 和C50。各個結構部分和鋼筋等都要達到國家標準和要求，根據工程要求確定質量控制措施可以指導項目施工。

3 橋梁護欄設計方案

橋梁護欄預制結構在設計中確定合適的結構設計方案，對項目的實施有著重要的指導作用。施工單位在落實各項建設措施中要了解工程現場的具體情況，以便調整設計方案，為工程順利進行奠定基礎。

3.1 護欄等級確定

護欄等級的確定要結合公路等級確定，同時也要符合國家標準和行業的規范，高速公路一般為SS 級，一級公路為SA 級，二級、三級公路為SB 級，四級公路為B 級。在等級確定過程中，要綜合分析該項目的車輛行駛速度、交通事故發生情況等，然后明確合適的護欄等級，為未來的項目實施提供良好的基礎條件。

3.2 護欄結構選型

目前我國高速公路項目的護欄形式主要是混凝土、金屬梁、組合式等幾種形式，這些護欄都有獨特的特點，在具體的實施工作中主要根據項目的標準和要求選擇合適的方式。從結構性能分析，混凝土的防護等級最高，然而其成本很低，維修和管理也比較方便，所以目前公路中一般都會選擇這種護欄的形式。結合道路橋梁和護欄的功能性要求，在工程中會采用預制拼裝的護欄結構形式，首先按照設計方案選擇護欄形式，在加工廠進行各個部件的制作，然后運輸到現場拼裝成為整體工程。完成橋梁翼緣板護欄部分的連接施工，做好結構的固定處理，保證其穩定性和牢固性達標，滿足長期運行的需要[2]。

3.3 護欄坡面形式選擇

混凝土護欄坡面在進行設計時，主要有單坡面型和改進型（F 型）兩種。橋梁項目的實施階段，無論是應用哪一種坡面的結構形式，都能夠達到緩沖的效果，對橋梁的安全、穩定運行有著比較大的幫助。經過實踐經驗分析以及多個方面技術參數對比，橋梁護欄預制階段改進型（F 型）的優勢更大。比如，在車輛行駛環節出現了意外的碰撞事故，改進型（F 型）中所設施的突出結構會直接和車體接觸到一起，有效減少車輛傾斜角度，使護欄有抗傾覆性能。這個部分的強度、剛性相對比較高，可以達到耐損壞的標準。從這個方面出發，在護欄預制中，最好選擇改進型（F 型）護欄的形式，可以保證交通運行安全性[3]。

3.4 護欄高度確定

護欄高度就是在橋面上部安裝施工的護欄墻體高度尺寸。護欄預制階段，高度達到適宜性要求是極為重要的因素，不僅能夠使其達到外部美觀性標準，還可以保證護欄的應用效果達到要求。預制護欄的效率非常高，綜合性能也比較好，但是極易導致景觀性較差。如果護欄有效高度相對較小，就不能充分防護車輛的碰撞，也不能保證交通運行的安全性，所以要考慮防撞性能，確保護欄達到安全性標準要求。只有合理選擇護欄高度尺寸，才能充分提升道路橋梁運行安全水平，確保各項功能得以實現，滿足現代交通運行標準。

4 橋梁護欄預制施工工藝

在保障設計方案達到科學性與合理性的基礎上組織開展項目施工。橋梁護欄預制階段，為了保證工程質量合格，要加強質量管理和控制，必須要做好如下幾項工作。

4.1 施工準備工作

各級工作人員要了解設計方案，掌握質量控制要點和技術標準；各種資源準備齊全，比如施工技術人員、施工材料、施工設備等，組織各項資源進入施工現場，使項目有序組織開展進行；加強護欄加工制作階段的質量管理，保證各個結構部分尺寸精度達標，質量符合工程標準；將工程中必須要用到的設備運輸到施工現場，做好材料質量檢查工作，任何存在問題的材料都不能進入施工現場。預制護欄長度要嚴格控制，一般情況下以4～6m 最佳。各項準備工作順利進行，護欄運輸到現場進行施工作業，加強施工方案和質量管理，為預制水平的全面提升奠定基礎。

4.2 預制塊安裝連接

預制塊運輸到現場要組織技術人員安裝施工，以安全性、操作方便為出發點，保證所有的孔道經過檢查后都能符合工程標準要求，如果存在堵孔的情況要及時清理。從一側逐步向另外一側安裝，直到整體結構安裝完成。防撞護欄安裝高度為10～15m，單塊重量達到4.3t。根據工程的需要選擇25t 汽車吊進行吊裝作業，其符合本次工程現場的吊裝需要。旋轉可以順利進行，自由旋轉以達到吊裝和安裝施工的要求。這種方式和傳統吊環螺栓的連接方式，更加靈活與方便，起吊效果也更好。安裝環節應該保證防撞內邊墻線對正，確保線形達到要求，同時保證相鄰防撞墻之間的錯臺尺寸偏差控制在±2mm 以內。吊裝施工結束后，8 個螺栓對正預留孔，檢查孔道，保證各個邊線達到工程的技術標準要求。在邊線對正后，就要將其安裝到規定位置上。防撞護欄標高和線型的調節，可以做好底部底板與螺帽的安裝作業，螺帽通常會應用活動板擰緊處理。按照設計方案中規定的箱梁頂部高度尺寸，需要通過應用600 系列懸臂臺車進行施工，可以大幅度提升工程質量和效率。

4.3 預制塊基礎連接

基礎結構是主要的承載部分，對整個工程的結構性能影響最直接。所以，在施工中要保證各個基礎結構達到穩定性、牢固性的要求。目前該橋梁應用的是嵌固式的基礎結構形式，拆裝都比較方便。預制塊基礎和橋梁翼緣板的結構部分通過使用剛性連接形式達到穩定的連接要求，可以確?；A部分的承載性能滿足要求。在基礎結構連接完成后，要考慮現場的具體情況，做好臺車試驗工作，從而滿足工程的應用需要。

4.4 護欄防護能力驗證

預制防護欄性能試驗檢測階段，要通過車輛碰撞試驗的方式，保持客觀、公正等基本原則，真正地試驗確定護欄性能。在施工結束后，要進行實車碰撞試驗，根據運行的需要可以選擇大貨車、小客車進行碰撞試驗，合理記錄各項碰撞的速度、角度與總質量等方面的技術參數。將試驗結果匯總和分析，各項資料都要達到完善性要求，評價也要公開和公正，全面提高道路護欄總體質量水平。

5 橋梁護欄預制環節缺陷和對策分析

橋梁護欄預制環節包含很多個工序，有著較高的復雜性，除了要保證方案達到完善性的要求外，還應該做好質量管理和控制。但是有些人員并未嚴格按照工藝要求開展各項工作，容易給工程質量帶來安全隱患，因此，工作人員必須結合實際情況采取必要的應對措施。

5.1 存在的缺陷

橋梁護欄預制階段，在質量上出現問題的比率很高，比較普遍存在的是麻面、蜂窩、氣泡、邊線不整齊等問題，造成這些問題的原因很多，比如設計方案有著明顯缺陷、原材料的質量不達標、施工階段管理有嚴重漏洞、質量檢查不到位等造成很多質量問題，極大影響了橋梁工程的正常運行，必須要結合具體情況做出有效調整和分析。

5.2 處理對策

要想從根本上消除橋梁護欄預制中的質量問題，首先要加強設計方案的控制，切實提升設計水平，形成更加高效合理的質量管理制度和標準，落實相關人員的工作原則，加強現場的施工質量管理，做好原材料質量檢查和驗收工作，保證材料質量合格。應用42.5 號水泥材料進行施工，并保證所有材料的質量合格，都在保質期內投入使用。骨料級配要符合設計方案要求，粒徑達到標準要求，嚴格按照要求進行模板施工的質量管理，保證結構強度與剛度達到技術標準。如果模板反復多次使用，也不能存在有任何變形或者損壞的問題?；炷翑嚢韫ぷ饔行蚪M織進行，分段進行施工，提高振搗施工的質量水平，保證工程實施的效果和質量；同時要確保各個預制塊達到連接穩定性的要求，做好護欄試驗驗算工作，提升預制施工的效果，為橋梁護欄總體質量的提升奠定堅實的基礎。

6 結語

綜上所述，橋梁護欄預制作業階段，要提升設計方案的水平，采取合適的施工工藝，做好質量管控工作，嚴格按照標準要求開展橋梁護欄預制工作，并采取必要的質量預防應對措施，切實提高工程的總體質量水平。因此，施工單位和技術人員要落實現場勘察管理工作和相關實施方案，提高施工的質量管理和控制效果，促使各項工作順利開展，為橋梁運行安全性、可靠性的提升起到一定的促進作用。