论文部分内容阅读
【摘 要】 山区公路的弯道处事故率较高,这与山区公路中缺乏防护设施的保护有关,而防护设施最为重要的就是公路护栏设施。目前,在我国常用的护栏形式有波纹梁钢护栏、钢缆索护栏及水泥混凝土护栏3种,设置在高速公路、山区公路的弯道及各级公路高危边坡的路侧或桥梁的边缘,保障车辆的行驶安全性。而现有山区公路护栏以波纹梁钢护栏为主,钢缆索护栏及水泥混凝土护栏相对较少。本文就简要探讨波纹梁钢护栏在山区公路弯道弧形护栏施工工艺及关键技术。
【关键词】 山区公路;波纹梁钢护栏;施工工艺;关键技术
引言:
公路护栏是防止交通事故发生的重要手段,也是车辆行驶安全的重要保障。由于我国地域辽阔,山区分布广,山区面积占国土面积的70%以上,因此,山区的公路在中国公路网中也占有相当大的比例。山区公路大都是根据自然地理条件修筑,很多修筑在崇山峻岭之中。受地形、地质条件的限制,很难通过提高道路线形指标来提高道路的安全性,以至道路交通事故日益增多。交通安全状况日趋恶化。目前,常用的波形梁护栏是半刚性护栏主要形式,这种护栏采用波纹状钢护栏板相互拼接,并由立柱支撑而组成连续结构,可利用结构整体变形吸收车辆冲撞能量,迫使失控车辆改变方向以防冲出护栏,从而减少事故损失。
1、山区公路弯道弧形护栏施工布设及工艺流程
1.1山区公路波形梁钢护栏布设图
布设山区公路波形梁钢护栏构件图(见图1)
山区公路波形梁钢护栏施工工艺流程:
施工前準备→材料进场检验→放线→打桩→挂板→调线型→检查加固→清理竣工。
1.2山区公路波形梁钢护栏布设原则
山区公路的护栏防护是山区公路建设的重中之重,山区公路的护栏防护对于山区公路的质量要求十分重要,其施工质量的好坏对于山区公路的行车安全具有举足轻重的作用,因此我们应该全力做好山区公路护栏防护的施工质量控制。
凡符合下列情况之一,应设置路侧护栏:
a)二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2的Ⅰ及Ⅱ区方格阴影范围之内的路段;三、四级公路边坡坡度和路堤高度在上图的Ⅰ区方格阴影范围之内的路段;
b)路侧15m范围内(路堤坡脚起向外的距离)与铁路并行,车辆驶出路外后有可能跌落在铁路上引发二次事故或导致铁路交通中断的路段;
c)高速公路、一级公路互通式立交出口匝道三角带及匝道小半径平曲线外侧;
d)公路沿线小半径平曲线或连续小半径平曲线外侧路段;
e)公路沿线连续下坡路段;
f)车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段。
凡符合下列情况之一,宜设置路侧护栏:
a)二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2的Ⅲ区范围之内的路段;
b)三、四级公路边坡坡度和路堤高度在图2中Ⅱ区方格阴影范围之内的路段;
c)车辆驶出路外有可能造成一般或重大事故的路段。
1.3山区公路波形梁钢护栏布设防撞等级的适用条件
车辆驶出路外有可能造成的交通事故的严重程度与交通量、道路的曲线半径、下坡坡度等因素有关,应综合各种因素与技术条件,按表1的规定选取路侧护栏的防撞等级。
1.4山区公路波形梁钢护栏布设的优势
目前,交通安全设施的应用,正朝着国际统一化和新型材料的研究应用方向发展,对山区公路防撞护栏,应从最大限度地保障人、车安全,降低事故严重度的角度出发,合理布设防撞护栏,尤其是作为公路的弯道事故率较高的地方,选择合理的护栏设计不仅关系到山区公路行驶车辆的交通安全,而且还增加了公路的美化效果。
2、波形梁钢护栏在山区公路弯道的施工的应用
弧形护栏施工工艺适用山区公路多弯路段护栏施工,尤其适用于窄(无)路肩及临水临崖等特殊路段路侧护栏施工。它是采用紧贴道路外缘开挖基础,浇筑混凝土基座、预埋紧固件和法兰盘,由此嵌固立柱达到增强基础稳定效果;通过构件安放、立柱和弧形横梁等的安装、调姿与紧固完成弯道护栏施工流程。同时弯道弧形护栏也是依据弯道几何线形而设计制作的组合型钢护栏。每段护栏皆由两片波形栏板搭接固定于立柱,而立柱插入预制基础构件稳固结构并承担荷载。其最大的特点在于采用优质碳素结构钢作加工材料,同时优化护栏几何尺寸增加基础埋深,使传统波形梁护栏适用于弯道几何线形及其安全防护。并且由于它的护栏材质好、结构强度高、基础埋深增加,其安全性也耐久性也得到了进一步的保障。另外,弧形护栏施工是采用两片波形栏板搭接固定于立柱,这就对其构件、施工要求较低,所以弧形护栏现场拼接安装简捷,也便于后期的维护。
3、波形梁钢护栏在山区公路弯道的施工技术要点分析
波形梁钢护栏是高速公路安全设施的主要组成部分,是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构,它利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量,并迫使失控车辆改变方向,恢复正常的行驶方向,除了提供道路保护外,还有装点美化高速公路的作用。但是,在采用此技术时,必须注重其原材料质量和施工质量的有效控制。
3.1护栏原材料的质量控制
产品进场检验是质量控制的第一道关,要加强对护栏原材料的质量控制,就必须加强材料进场检验。下面为探讨护栏原材料的质量控制,就以某公路护栏工程为例,这项工程主要采用的热浸镀锌波形梁护栏板和f140mm圆管、□130mm×130mm方管立柱。按JT/T281-2007《高速公路波形梁钢护栏》标准技术指标和频率进行抽样检验,包括原材料力学性能、几何尺寸、外观、镀锌层质量等,经检验合格后方可投入使用。波形梁板及立柱技术要求参见表2。
表2 波形梁板及立柱技术要求
项次 检查内容 评定标准 检查方法 备注 波形梁钢护 长/m 3320/4320 ±4/5 用尺测量 每200片/1片
宽/mm 310/506 ——
厚/mm 4 +0.16
立柱 厚度/(mm/m) 4.5 ±0.25
直线度/(mm/m) 1.5
锌层
质量 锌层最小厚度 ≥61mm 测厚仪检测 抽检20%
锌层平均厚度 ≥85mm
锌层均匀性 均匀、一致 硫酸铜溶液
锌层附着性 不脱离、不凸起 锤击试验
外观 表面具有均匀完整的涂层,颇色一致、表面具有实用性光滑、天流挂、滴瘤或多余结块,观且无漏镀、露铁等缺陷。检查100%
力学
标准 必须符合GB700规定的Q235牌号钢的技术要求
由表2可得出,第一对于波形梁板,在实际工程中,应采用强度高、塑性和韧性好的优质碳素结构钢加工成护栏板,以便依据弯道线形冷弯栏板形成弧型结构,从而增强冲撞防护效果;第二对于立柱的质量控制,用热浸镀锌进行防腐处理后其镀锌层质量应不低于600g/m2;第三是钢管立柱要适度增加立柱高度,防止车辆撞击翻越护栏而坠崖。同时增加立柱埋置深度,防止車辆撞击时基础发生拔出破坏。
3.2施工工艺的质量控制
(1)对于该技术的波形梁板施工的质量控制。波形梁板一般应采用连续辊压成形,波形梁上的螺栓孔必须定位准确,每一端部的所有拼接螺栓孔应一次冲孔完成。同时要按照道路线形布设、冷弯、拼装梁板,形成弧形护栏结构。在该工程主要采用热浸镀锌波形梁,镀锌与一般钢铁相比,易受机械损伤,因此在施工中要对其做好防护工作。镀锌层受损后,在24小时内用高浓度锌涂补,必要时予以更换。在安装时,需要对波形梁不断的进行调整,所以连接螺栓不应该拧紧的过早,这样方便在安装过程中利用波形梁的长圆孔进行及时调整,确保线形的准确与平顺,避免局部凹凸不良现象的出现。另外,安装时还要确保波形梁顶面与道路竖曲线协调,对护栏的线形进行检查,确保线形的流畅与直顺度满足要求后,再将螺栓拧紧。
(2)是钢管立柱施工的质量控制。立柱在打入过程中必须在前后、左右方向反复用水准尺检测其顺直度。在打入初始阶段,应用较缓慢的速度锤击立柱,同时注意控制锤击频率。立柱打入后,在检查和调整的过程中对打入的立柱局部顺直度调整。在其施工,直柱不得有明显的扭转,不得焊接加长,端部毛刺必须清除。立柱放样应以公路上的控制点为基础,根据量距情况对立柱间距作适当调整;立柱安装应与设计图纸相符,并与道路线形协调;立柱必须牢固地埋入土中,并埋入深度必须达到设计所规定的深度,且与地平面垂直。在实际施工过程中,立柱中心距的控制一般通过放线是确定柱位,立柱安装时用尺杆控制偏位。
(3)对预制构件、基础开挖、浇筑等施工的质量控制。首先对于预制构件的质量控制,即就是对螺栓、螺母、垫圈均做镀锌处理,如采用热浸镀锌,必须清理螺纹或作离心分离处理;滑块采用镀锌处理,铝合金板、铝合金挤压型材与钢材接触的部位,应有相应的防锈措施。其次是基础开挖施工的质量控制,开挖前,首先要找准基点,要对每个布置点的高度进行准确测量,特别是坡度和弯道路段要随路面的变化自然平滑过渡,不准出现放线死角。要保证这一点,就得增设测量点,尽量缩短测量直线段的距离。然后还有要做好各布置点标号、标识,并做好书面记录,为下一步施工复验提供可靠依据。最后是对于浇筑施工的质量控制。浇筑施工是波形梁钢护栏施工最关键的一个环节,它不仅能弥补上道工序放线时出现的不足,而且也是保证波形梁钢护栏整体线型美观的一个重要因素。因此浇筑区的基底上浇筑50mm厚度的CA砂浆作垫层。在按照设计几何形状,人工配合溜槽浇筑混凝土,用插入式振捣器插捣密实。然后找平收光并洒水养生。另外,要保证混凝土材料、拌和物的质量及混凝土配合比等要求应符合混凝土浇筑施工的相关标准。
4、结束语
总之,在山区公路弯道弧形护栏施工过程中,只有严格按施工工艺技术要求,搞好每道工序的落实工作,严格管理,严格检验,及时总结经验,吸取教训。这样才能延长护栏的使用寿命,增加弯道行车安全,降低了交通事故损失。同时应积极的推广该项施工技术,因为这项技术工艺解决了窄(无)路肩山区公路(尤其临水临崖路段)弯道护栏施工难题,有着较好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]雷正保,彭作,刘兰,等.弯道混凝土护栏碰撞特性的优化设计[J].振动与冲击,2009,28(5):6-9,26.
[2]邰永刚,张绍理,高水德.高防护等级钢护栏改造方案研究[J].公路工程,2009,34(2):140-143.
[3]柯建,高速公路安全评价方法研究[D].北京交通大学,2008年
【关键词】 山区公路;波纹梁钢护栏;施工工艺;关键技术
引言:
公路护栏是防止交通事故发生的重要手段,也是车辆行驶安全的重要保障。由于我国地域辽阔,山区分布广,山区面积占国土面积的70%以上,因此,山区的公路在中国公路网中也占有相当大的比例。山区公路大都是根据自然地理条件修筑,很多修筑在崇山峻岭之中。受地形、地质条件的限制,很难通过提高道路线形指标来提高道路的安全性,以至道路交通事故日益增多。交通安全状况日趋恶化。目前,常用的波形梁护栏是半刚性护栏主要形式,这种护栏采用波纹状钢护栏板相互拼接,并由立柱支撑而组成连续结构,可利用结构整体变形吸收车辆冲撞能量,迫使失控车辆改变方向以防冲出护栏,从而减少事故损失。
1、山区公路弯道弧形护栏施工布设及工艺流程
1.1山区公路波形梁钢护栏布设图
布设山区公路波形梁钢护栏构件图(见图1)
山区公路波形梁钢护栏施工工艺流程:
施工前準备→材料进场检验→放线→打桩→挂板→调线型→检查加固→清理竣工。
1.2山区公路波形梁钢护栏布设原则
山区公路的护栏防护是山区公路建设的重中之重,山区公路的护栏防护对于山区公路的质量要求十分重要,其施工质量的好坏对于山区公路的行车安全具有举足轻重的作用,因此我们应该全力做好山区公路护栏防护的施工质量控制。
凡符合下列情况之一,应设置路侧护栏:
a)二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2的Ⅰ及Ⅱ区方格阴影范围之内的路段;三、四级公路边坡坡度和路堤高度在上图的Ⅰ区方格阴影范围之内的路段;
b)路侧15m范围内(路堤坡脚起向外的距离)与铁路并行,车辆驶出路外后有可能跌落在铁路上引发二次事故或导致铁路交通中断的路段;
c)高速公路、一级公路互通式立交出口匝道三角带及匝道小半径平曲线外侧;
d)公路沿线小半径平曲线或连续小半径平曲线外侧路段;
e)公路沿线连续下坡路段;
f)车辆驶出路外有可能造成重大事故的路段。
凡符合下列情况之一,宜设置路侧护栏:
a)二级及以上公路边坡坡度和路堤高度在图2的Ⅲ区范围之内的路段;
b)三、四级公路边坡坡度和路堤高度在图2中Ⅱ区方格阴影范围之内的路段;
c)车辆驶出路外有可能造成一般或重大事故的路段。
1.3山区公路波形梁钢护栏布设防撞等级的适用条件
车辆驶出路外有可能造成的交通事故的严重程度与交通量、道路的曲线半径、下坡坡度等因素有关,应综合各种因素与技术条件,按表1的规定选取路侧护栏的防撞等级。
1.4山区公路波形梁钢护栏布设的优势
目前,交通安全设施的应用,正朝着国际统一化和新型材料的研究应用方向发展,对山区公路防撞护栏,应从最大限度地保障人、车安全,降低事故严重度的角度出发,合理布设防撞护栏,尤其是作为公路的弯道事故率较高的地方,选择合理的护栏设计不仅关系到山区公路行驶车辆的交通安全,而且还增加了公路的美化效果。
2、波形梁钢护栏在山区公路弯道的施工的应用
弧形护栏施工工艺适用山区公路多弯路段护栏施工,尤其适用于窄(无)路肩及临水临崖等特殊路段路侧护栏施工。它是采用紧贴道路外缘开挖基础,浇筑混凝土基座、预埋紧固件和法兰盘,由此嵌固立柱达到增强基础稳定效果;通过构件安放、立柱和弧形横梁等的安装、调姿与紧固完成弯道护栏施工流程。同时弯道弧形护栏也是依据弯道几何线形而设计制作的组合型钢护栏。每段护栏皆由两片波形栏板搭接固定于立柱,而立柱插入预制基础构件稳固结构并承担荷载。其最大的特点在于采用优质碳素结构钢作加工材料,同时优化护栏几何尺寸增加基础埋深,使传统波形梁护栏适用于弯道几何线形及其安全防护。并且由于它的护栏材质好、结构强度高、基础埋深增加,其安全性也耐久性也得到了进一步的保障。另外,弧形护栏施工是采用两片波形栏板搭接固定于立柱,这就对其构件、施工要求较低,所以弧形护栏现场拼接安装简捷,也便于后期的维护。
3、波形梁钢护栏在山区公路弯道的施工技术要点分析
波形梁钢护栏是高速公路安全设施的主要组成部分,是一种以波纹状钢护栏板相互拼接并由主柱支撑的连续结构,它利用土基、立柱、横梁的变形来吸收碰撞能量,并迫使失控车辆改变方向,恢复正常的行驶方向,除了提供道路保护外,还有装点美化高速公路的作用。但是,在采用此技术时,必须注重其原材料质量和施工质量的有效控制。
3.1护栏原材料的质量控制
产品进场检验是质量控制的第一道关,要加强对护栏原材料的质量控制,就必须加强材料进场检验。下面为探讨护栏原材料的质量控制,就以某公路护栏工程为例,这项工程主要采用的热浸镀锌波形梁护栏板和f140mm圆管、□130mm×130mm方管立柱。按JT/T281-2007《高速公路波形梁钢护栏》标准技术指标和频率进行抽样检验,包括原材料力学性能、几何尺寸、外观、镀锌层质量等,经检验合格后方可投入使用。波形梁板及立柱技术要求参见表2。
表2 波形梁板及立柱技术要求
项次 检查内容 评定标准 检查方法 备注 波形梁钢护 长/m 3320/4320 ±4/5 用尺测量 每200片/1片
宽/mm 310/506 ——
厚/mm 4 +0.16
立柱 厚度/(mm/m) 4.5 ±0.25
直线度/(mm/m) 1.5
锌层
质量 锌层最小厚度 ≥61mm 测厚仪检测 抽检20%
锌层平均厚度 ≥85mm
锌层均匀性 均匀、一致 硫酸铜溶液
锌层附着性 不脱离、不凸起 锤击试验
外观 表面具有均匀完整的涂层,颇色一致、表面具有实用性光滑、天流挂、滴瘤或多余结块,观且无漏镀、露铁等缺陷。检查100%
力学
标准 必须符合GB700规定的Q235牌号钢的技术要求
由表2可得出,第一对于波形梁板,在实际工程中,应采用强度高、塑性和韧性好的优质碳素结构钢加工成护栏板,以便依据弯道线形冷弯栏板形成弧型结构,从而增强冲撞防护效果;第二对于立柱的质量控制,用热浸镀锌进行防腐处理后其镀锌层质量应不低于600g/m2;第三是钢管立柱要适度增加立柱高度,防止车辆撞击翻越护栏而坠崖。同时增加立柱埋置深度,防止車辆撞击时基础发生拔出破坏。
3.2施工工艺的质量控制
(1)对于该技术的波形梁板施工的质量控制。波形梁板一般应采用连续辊压成形,波形梁上的螺栓孔必须定位准确,每一端部的所有拼接螺栓孔应一次冲孔完成。同时要按照道路线形布设、冷弯、拼装梁板,形成弧形护栏结构。在该工程主要采用热浸镀锌波形梁,镀锌与一般钢铁相比,易受机械损伤,因此在施工中要对其做好防护工作。镀锌层受损后,在24小时内用高浓度锌涂补,必要时予以更换。在安装时,需要对波形梁不断的进行调整,所以连接螺栓不应该拧紧的过早,这样方便在安装过程中利用波形梁的长圆孔进行及时调整,确保线形的准确与平顺,避免局部凹凸不良现象的出现。另外,安装时还要确保波形梁顶面与道路竖曲线协调,对护栏的线形进行检查,确保线形的流畅与直顺度满足要求后,再将螺栓拧紧。
(2)是钢管立柱施工的质量控制。立柱在打入过程中必须在前后、左右方向反复用水准尺检测其顺直度。在打入初始阶段,应用较缓慢的速度锤击立柱,同时注意控制锤击频率。立柱打入后,在检查和调整的过程中对打入的立柱局部顺直度调整。在其施工,直柱不得有明显的扭转,不得焊接加长,端部毛刺必须清除。立柱放样应以公路上的控制点为基础,根据量距情况对立柱间距作适当调整;立柱安装应与设计图纸相符,并与道路线形协调;立柱必须牢固地埋入土中,并埋入深度必须达到设计所规定的深度,且与地平面垂直。在实际施工过程中,立柱中心距的控制一般通过放线是确定柱位,立柱安装时用尺杆控制偏位。
(3)对预制构件、基础开挖、浇筑等施工的质量控制。首先对于预制构件的质量控制,即就是对螺栓、螺母、垫圈均做镀锌处理,如采用热浸镀锌,必须清理螺纹或作离心分离处理;滑块采用镀锌处理,铝合金板、铝合金挤压型材与钢材接触的部位,应有相应的防锈措施。其次是基础开挖施工的质量控制,开挖前,首先要找准基点,要对每个布置点的高度进行准确测量,特别是坡度和弯道路段要随路面的变化自然平滑过渡,不准出现放线死角。要保证这一点,就得增设测量点,尽量缩短测量直线段的距离。然后还有要做好各布置点标号、标识,并做好书面记录,为下一步施工复验提供可靠依据。最后是对于浇筑施工的质量控制。浇筑施工是波形梁钢护栏施工最关键的一个环节,它不仅能弥补上道工序放线时出现的不足,而且也是保证波形梁钢护栏整体线型美观的一个重要因素。因此浇筑区的基底上浇筑50mm厚度的CA砂浆作垫层。在按照设计几何形状,人工配合溜槽浇筑混凝土,用插入式振捣器插捣密实。然后找平收光并洒水养生。另外,要保证混凝土材料、拌和物的质量及混凝土配合比等要求应符合混凝土浇筑施工的相关标准。
4、结束语
总之,在山区公路弯道弧形护栏施工过程中,只有严格按施工工艺技术要求,搞好每道工序的落实工作,严格管理,严格检验,及时总结经验,吸取教训。这样才能延长护栏的使用寿命,增加弯道行车安全,降低了交通事故损失。同时应积极的推广该项施工技术,因为这项技术工艺解决了窄(无)路肩山区公路(尤其临水临崖路段)弯道护栏施工难题,有着较好的经济效益与社会效益。
参考文献:
[1]雷正保,彭作,刘兰,等.弯道混凝土护栏碰撞特性的优化设计[J].振动与冲击,2009,28(5):6-9,26.
[2]邰永刚,张绍理,高水德.高防护等级钢护栏改造方案研究[J].公路工程,2009,34(2):140-143.
[3]柯建,高速公路安全评价方法研究[D].北京交通大学,2008年