橋梁混凝土防撞護欄水滴狀外包邊施工工藝研究

黎頡 邢康寧 彭鑫 趙麗

摘要 文章以深圳外環高速東莞段第一合同段高架橋施工為例，采用水滴狀外包邊施工技術，將傳統直立支撐護欄結構改成水滴外包護欄結構。對于護欄內鋼筋，自主設計單人可獨立操作的周轉定位鋼筋支架，用于輔助護欄縱向鋼筋安裝，護欄外模采用三角斜撐固定在梁體頂面形成三角固定形式，內模與梁體頂面共同承擔外側模板重力。對于橋梁護欄斷縫處，研制出一種可周轉鋼板斷縫裝置，施工時既能作為兩段護欄的側模，又能在混凝土澆筑后重復周轉利用。特有外包結構水滴形狀能夠進行引流避免雨水浸入護欄與翼緣板接縫處，安拆過程便捷，成型效果好，提高了護欄外觀造型質量。

關鍵詞 護欄；水滴外包護欄；外懸鋼膜；周轉定位鋼筋；周轉鋼板斷縫裝置

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）04-0132-03

0 引言

隨著國家品質工程的深入推進，人們對工程外觀的追求也越來越高，混凝土防撞護欄既是橋梁外觀的“點睛之筆”，又是高速公路橋梁行車安全的生命線。劉旭^[1]考慮橋梁護欄對高速公路的重要性，采用先進的科學方法對橋梁結構進行了反復地探索，大幅提升了護欄結構的安全性。但是，目前大多數高速橋梁采用傳統直立支撐式防撞護欄施工，容易出現鋼筋間距把控不到位、斷縫處掉角漏筋、養護不及時、翼緣板與護欄外側接縫浸水等系列問題，嚴重影響橋梁美觀與安全性。沈國煜^[2]結合某年輕化工程，從橋梁混凝土防撞護欄更新工藝的角度，提出了兩種更新工藝的流程與特點，可使橋梁自然融入人們的交通生活。對于橋梁外側護欄斷縫施工，傳統做法為兩側用竹膠板，中間夾泡沫膠或泡沫板填充^[3]，因為橋梁護欄施工常常露天作業，斷縫處竹膠板極易進水，使得斷縫處施工質量很難保證，且斷縫寬度較窄，拆模時極容易造成新澆筑護欄缺棱掉角，施工質量往往很難控制，護欄養護完畢后，還需安排專人鑿除斷縫結構，不利于護欄的快速化施工，影響整個項目工期。

為提高護欄的安全性和美觀度，該工藝結合項目實際情況，采用自主研發成果可重復利用斷縫板裝置、鋼筋定位支架、底部水滴包邊護欄外側模板等，實現了混凝土防撞護欄的快速化施工。整體斷縫板由兩塊外側鋼板與一塊中間鋼板組成，各鋼板表面涂抹黃油，三塊鋼板是橫橋向平行設置，三塊鋼板的厚度均為6 mm左右，整個裝置組合厚度為2 cm，從而形成2 cm左右的護欄斷縫。拆卸時，輕輕敲擊中間鋼板，即可快速拆卸，且沒有廢棄拆卸物，不污染環境，護欄飾面美觀，斷縫位置處無缺棱掉角，且使用后還可周轉重復利用。

1 項目概況

深圳外環高速東莞段第一合同段起訖里程K35+854.1～K46+770，路線全長10.752 km，設塘背高架橋、塘廈高架橋2座特大橋，設觀瀾河大橋（東莞段）、駿景花園大橋、大冚水庫大橋等3座大橋，橋梁總長7 790.08 m，原設計采用直立支撐式防撞護欄，護欄與梁體翼緣板接縫處質量難控制且斷縫處模板安裝費時費力，無法滿足工期及項目創優要求。該合同段工程范圍內橋梁護欄施工均使用了可重復利用伸縮縫裝置，護欄外側造型更加美觀，且有效提高了防撞護欄施工效率。

2 工藝原理

護欄內鋼筋定位支架（見圖1）由豎向支撐、鋼管孔、定位鋼筋組成，通過調節鋼管孔在豎向支撐上的位置精確控制護欄縱向鋼筋布設間距。護欄外側模板通過三角斜撐與內側模板和梁體頂面連接固定，外側模板重力由內模與梁體頂面共同承擔，形成三角穩定體系。護欄外側模板底部設計成水滴結構，將翼緣板外側部分進行包裹，雨水可沿護欄外壁順流至水滴結構端部滴落，從而改變雨水行經路線。斷縫裝置（見圖2、圖3）由兩側鋼板與中間鋼板通過定位槽連接組合而成，鋼板上部配備吊孔，利用中間鋼板強度大的特性可在混凝土澆筑時有效控制斷縫間距，不會受震動或壓力影響導致斷縫尺寸縮小，澆筑完成后利用吊孔可對裝置進行快速拆卸。

自行式護欄養護車利用護欄頂面及內、外側面作為運行軌道，設置好行駛速度與養護水量后，即可在護欄上往返行走并通過布置在車身上的水管對護欄進行養護。

3 工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

施工準備—護欄縱向鋼筋安裝—鋼筋定位支架—端頭模板安裝—斷縫裝置安裝—三角斜撐布置—內外側模板安裝—混凝土澆筑—內外側模板拆除—斷縫裝置拆除—自行式臺車養生。

3.2 操作要點

3.2.1 護欄縱向鋼筋安裝

將護欄頂鋼筋高程放樣后拉線進行標記，將護欄豎向鋼筋骨架沿護欄預埋鋼筋焊接并與高程標記線對齊，確保豎向鋼筋骨架頂面高程沿橋梁縱坡方向一致，隨后在骨架鋼筋外側布置鋼筋定位支架，沿橋長方向每1～2 m布設一處，并按照鋼筋設計圖紙在縱向鋼筋標高處布置鋼管孔，在對應鋼管孔處插入定位鋼筋，將護欄縱向鋼筋下落至鋼管孔內的定位鋼筋上，由定位支架承受縱向鋼筋的重量，按照豎向鋼筋骨架與縱向鋼筋的交接處逐一進行綁扎或點焊。

3.2.2 斷縫裝置安裝

利用測量儀器對護欄進行放樣并做好標記，模板安裝人員在標記外側打設鋼筋以便進行模板定位。在斷縫裝置（見圖4）兩側鋼板內表面與中間鋼板的兩側表面均涂刷黃油潤滑層后，沿定位槽將斷縫裝置組裝到位，隨后將斷縫裝置轉移至端頭處固定。

3.2.3 內外側模板安裝

端頭模板安裝固定后即可同步進行護欄內側模板安裝，沿測量放樣標記處梁體表面打設支撐鋼筋以固定內側模板，隨后采用模板臺車安裝外側模板。外側模板底部設計為水滴半圓狀，半圓狀端頭與翼緣板側面中部位置接觸，不受梁體翼緣板預制厚度影響。內、外側模板頂部采用三角斜撐與梁體表面預留鋼筋連接，外側模板主要靠頂部三角斜撐懸吊，將懸吊荷載通過內側可調螺旋斜拉桿傳遞給梁體表面預埋鋼筋，設計的內側可調螺旋斜拉桿還可起到調整防撞護欄整體模板垂直度及縱向線形的作用。最后擰緊內外模板下方對拉桿后在空隙處打設泡沫膠即可完成整套模板安裝（見圖5）。

3.2.4 混凝土澆筑

護欄混凝土采用罐車搭配溜槽卸料的方式進行澆筑，澆筑時工人旋轉溜槽或罐車帶動溜槽滑動緩慢卸料，采用縱向分段、橫向分層的澆筑方式進行^[4]。由于外包邊水滴狀底部空間狹窄，應采用小型插入式振搗棒插入模板底部進行振搗，并安排工人站在模板臺車吊籃中敲打外側模板底部以判定底部是否密實，同時注意觀察水滴狀模板與梁翼緣板側緣結合處是否漏漿，若出現漏漿應立即停止混凝土澆筑并對漏漿處進行封堵，封堵完成后確保不再漏漿方可繼續澆筑^[5]。在混凝土振搗完成后，及時對防撞護欄頂面進行收面（見圖6）。

3.2.5 斷縫裝置拆除

為了避免兩側鋼板和中間鋼板在澆筑時相互錯位，兩側鋼板的內表面與中間鋼板的兩側壁面之間形成豎向導向定位槽。拆除時，采用臺車通過吊裝孔先將中間鋼板沿著定位槽豎直方向垂直提出，如有卡頓則對鋼板前后左右進行輕微敲打，以便快速拔出中間鋼板。中間鋼板拆除后則利用兩側鋼板的中間孔隙逐側拆除兩側鋼板。模板拆除后及時覆蓋土工布進行養生，護欄拆除后效果如圖7所示。

4 結論

通過在橋梁護欄外側增加水滴包邊對梁體翼緣板進行美化，同時還能利用特有水滴形狀引流避免雨水浸入，配合使用鋼筋定位支架、斷縫裝置、三角外模支撐，能有效提高護欄施工效率及安全性能，增加橋梁美觀度。在使用周轉鋼筋定位支架與斷縫裝置進行護欄施工的同時，配合對護欄采用水滴狀外包邊，不僅有效提高了護欄施工質量，還加快了施工速度。該工程中使用的各類輔助裝置均可回收重復使用，社會效益、環保效益顯著。采用自行式護欄養護車進行護欄混凝土養護，可設定養護時間、次數、水量，與傳統人工養護相比，節約了大量水資源與人工成本。

參考文獻

[1]劉旭. 淺析公路橋梁防撞護欄設計要點[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2023（24）： 142-144.

[2]沈國煜. 城市核心區現役高架橋防撞護欄更新工藝實踐與思考[J]. 中國市政工程， 2023（4）： 6-10+102.

[3]陳軻， 糜徑超， 金石川. 橋梁節段預制拼裝護欄試驗研究及分析[J]. 黑龍江交通科技， 2023（8）： 83-85.

[4]阿卜杜熱西提·艾合麥提尼亞孜. 公路橋梁外包式防撞護欄施工技術[J]. 工程機械與維修， 2023（4）： 182-184.

[5]秦韶波. 高速公路橋梁防撞護欄施工關鍵技術研究[J]. 交通科技與管理， 2023（4）： 102-104.

收稿日期：2023-12-08

作者簡介：黎頡（1979—），男，本科，高級工程師，從事橋梁、隧道施工技術等方面的研究工作。