浅谈波形护栏在水利施工中的应用
2019-05-14韩云剑孙文慧赵华东
韩云剑,孙文慧,赵华东
(山东临沂水利工程总公司,山东 临沂 276006)
以往水利工程中桥梁防撞护栏的用料多是石料或者混凝土。河湾水源工程中根据施工实际情况,尝试采用高速公路施工建设中常见的波形护栏设立中央分隔带。
1 波形护栏施工工艺
1.1 施工方案
河湾拦河闸桥梁工程中央分隔带采用的是波形护栏,与以往护栏施工相比,河湾拦河闸桥梁工程中央分隔带基础部分提前埋入预埋基座,上部采用半刚性波形护栏结构。本工程采用是双波波形护栏板,如图1所示;双波立柱尺寸为114.0 mm×4.5 mm×1 200.0 mm;波形护栏板用量:立柱间距2.0 m,桥梁全长538.0 m,共用270块板,270根立柱,端头2个,柱帽270个;防阻块270个,连接螺栓M16×170型42 270套,拼接螺栓M16×35型2 160套。
施工顺序。预埋基座制作→单面护栏→双面护栏→防眩设施安装。
本工程采用分段施工,逐段连接,按段自检,实施全过程质量控制,确保全线优质完工。
图1 波形护栏板
1.2 施工方法
1.2.1 预埋基座制作
1)测量放样。为提高放样精确度,采用全站仪放样。依据中心线确定防撞护栏基座内外侧模板边线,为提高精度,加密放样点并确定底边线后,用经纬仪校核并控制模板上边线直顺度;每隔固定间距精测标高,以此为基础控制基座模板的位置和标高。
2)安装钢筋模板。钢筋焊接时注意钢筋顶面保持水平,各线条挂白线调直,两侧留有保护层厚度。钢筋安装完成在构造物的准确部位正式安装模板,模板安装过程中,在基座钢筋底端焊接横向钢筋,控制基座宽度和防止基座移动;在桥面施工中预埋螺丝并安装可调丝框控制基座模板上部,防止移动和调整直顺度;模板上部用对拉螺杆控制宽度。确保护栏模板在施工过程中不会移动。
1.2.2 立柱的安装
考虑到护栏结构对景观及驾驶员的视线诱导的影响,立柱安装就位后,立即进行垂直度、位置、标高的检查。垂直度检查采用靠尺逐根检查。位置检查、间距检查直线采用钢尺检测。立柱无焊接加长,端部毛刺清除。
1.2.3 防阻块、波形梁、端头的安装
在调整好立柱后,安装托架。托架通过连接螺栓固定于波形梁与立柱之间。在拧紧连接螺栓前调整托架使其准确就位。
波形梁通过拼接螺栓相互拼接,并由连接螺栓固定于托架(防阻块)上。基础护栏、波形梁的搭接方向是安装的关键,要严格按照规范要示进行安装,保证搭接方向与行车方向一致,波形梁在安装过程中需要不断进行调整。因此,不宜过早拧紧其连接螺栓和拼接螺栓,以便在安装过程中利用波形梁的长圆孔及时进行调整,使其形成平顺的线形,避免局部凹凸。当护栏的线形垂直平顺时,方可最后拧紧螺栓。托架(防阻块)与波形梁之间连接螺栓不宜拧得过紧,以便利用长圆孔调节温度应力。端头梁通过拼接螺栓与标准段护栏相互拼接,端头梁施工方法与波形梁基本相同。在施工过程中注意波形梁上的螺栓孔定位准确。
2 波形护栏与混凝土栏杆比较优缺点
2.1 优点
1)韧性好,抗震性能好。混凝土抵抗冲击荷载和承受震动作用是相当不利的,容易发生脆性破坏,一旦破坏不易修复。
波形防撞护栏韧性好,材料匀质性和各向同性好,接近理想弹性体,具有较强的吸收碰撞能量的能力,能利用土基、立柱、横梁的物理变形来吸收碰撞产生的能量,迫使失控车辆改变行驶方向,回复到正常的道路行驶方向,防止车辆冲出路外造成二次事故,以保护车辆和乘客,减少事故造成的损失。
2)重量轻,强度高。钢筋混凝土栏杆自重较大,施工过程中混凝土配合比不准、搅拌不匀、振捣不密实及养护不到位等都会造成混凝土强度降低;抗裂性较差,混凝土长期外露,表面常因水分浸入、钢筋锈胀而使构件产生裂缝,保护层出现损坏、剥离、脱落等现象。
3)波形防撞护栏取用半钢材,强度明显高于混凝土强度,柱子截面的减小使混凝土用量减少,也减少了结构的整体重量。
4)加快施工速度,节约投资。混凝土结构断面尺寸大,加大了模板工程量;另外,施工时为避免混凝土内外温差较大,影响结构安全和正常使用,在使用混凝土的同时也采取了一系列措施保证施工的质量,致使混凝土工程施工造价较高。
5)采用波形护栏施工速度明显加快,对于水利工程这种建设工期长的施工项目来说,波形护栏安装简单,连接方便,损坏处容易更换,是更有利的选择。波形护栏虽然造价略高于混凝土结构,但综合后期的安装,管理维修等费用,总体成本费用还是相对较低,比混凝土护栏更具有经济优势。另外波形护栏是工厂规模化生产,加工精度高,有利于现场施工精度控制。
6)混凝土护栏占据空间大,较为笨拙,严重降低视觉美感。波形防撞护栏外形简约大方,与桥梁线形及各种设施相协调,具有良好的驾驶视线诱导功能。波形护栏还属于绿色环保建筑,社会效益意义重大。
2.2 缺点
从现有的经验来看,波形结构的缺点主要表现在防腐和防火两方面。在施工中针对两者问题,做出相应处理措施。一是涂刷防火涂料减小影响。二是波形栏杆采用先热镀锌,然后再浸塑,达到双重防腐效果。高强度螺栓进行热浸镀锌处理后对高强度螺栓连接表面要涂黄油,并进行磷化润滑处理。
3 结语
波形防撞护栏与混凝土护栏相比,韧性好、抗震性能好、强度高、施工速度快、造价低、外形美观大方,适合在水利工程建设中推广应用。