混凝土桥梁护栏预制施工技术解析

文/陈强、刘益铨

1 前言

随着交通行业的高速发展和进步，文明绿色施工成为未来发展的必然趋势。工程造价和工期之间的矛盾在逐步减小，很多预制梁、预制板等结构部件都是在加工厂内制作，再运输到现场中进行拼装作业，能够全面提升工程的质量水平。道路桥梁的分项工程建设中，护栏施工是比较重要的，但是其跨径多、质量要求比较高，如果工期时间比较短，现浇护栏中会有很多模板需要投入使用，这样就会导致质量控制无法有序进行，风险比较高[1]。

2 工程概况

某桥梁工程，在道路桥梁的实施环节，因为混凝土桥梁护栏预制方式作为主要施工工艺，所以对该工艺进行深入研究和分析。其中单跨简支梁的数量为5座，多跨简支梁项目为1 座，该工程中的桥梁总长度为596m，桥梁的结构形式是管桩加现浇盖梁的形式，通过使用预制板梁的结构形式进行施工，所选择应用的混凝土材料为C40 和C50。各个结构部分和钢筋等都要达到国家标准和要求，根据工程要求确定质量控制措施可以指导项目施工。

3 桥梁护栏设计方案

桥梁护栏预制结构在设计中确定合适的结构设计方案，对项目的实施有着重要的指导作用。施工单位在落实各项建设措施中要了解工程现场的具体情况，以便调整设计方案，为工程顺利进行奠定基础。

3.1 护栏等级确定

护栏等级的确定要结合公路等级确定，同时也要符合国家标准和行业的规范，高速公路一般为SS 级，一级公路为SA 级，二级、三级公路为SB 级，四级公路为B 级。在等级确定过程中，要综合分析该项目的车辆行驶速度、交通事故发生情况等，然后明确合适的护栏等级，为未来的项目实施提供良好的基础条件。

3.2 护栏结构选型

目前我国高速公路项目的护栏形式主要是混凝土、金属梁、组合式等几种形式，这些护栏都有独特的特点，在具体的实施工作中主要根据项目的标准和要求选择合适的方式。从结构性能分析，混凝土的防护等级最高，然而其成本很低，维修和管理也比较方便，所以目前公路中一般都会选择这种护栏的形式。结合道路桥梁和护栏的功能性要求，在工程中会采用预制拼装的护栏结构形式，首先按照设计方案选择护栏形式，在加工厂进行各个部件的制作，然后运输到现场拼装成为整体工程。完成桥梁翼缘板护栏部分的连接施工，做好结构的固定处理，保证其稳定性和牢固性达标，满足长期运行的需要[2]。

3.3 护栏坡面形式选择

混凝土护栏坡面在进行设计时，主要有单坡面型和改进型（F 型）两种。桥梁项目的实施阶段，无论是应用哪一种坡面的结构形式，都能够达到缓冲的效果，对桥梁的安全、稳定运行有着比较大的帮助。经过实践经验分析以及多个方面技术参数对比，桥梁护栏预制阶段改进型（F 型）的优势更大。比如，在车辆行驶环节出现了意外的碰撞事故，改进型（F 型）中所设施的突出结构会直接和车体接触到一起，有效减少车辆倾斜角度，使护栏有抗倾覆性能。这个部分的强度、刚性相对比较高，可以达到耐损坏的标准。从这个方面出发，在护栏预制中，最好选择改进型（F 型）护栏的形式，可以保证交通运行安全性[3]。

3.4 护栏高度确定

护栏高度就是在桥面上部安装施工的护栏墙体高度尺寸。护栏预制阶段，高度达到适宜性要求是极为重要的因素，不仅能够使其达到外部美观性标准，还可以保证护栏的应用效果达到要求。预制护栏的效率非常高，综合性能也比较好，但是极易导致景观性较差。如果护栏有效高度相对较小，就不能充分防护车辆的碰撞，也不能保证交通运行的安全性，所以要考虑防撞性能，确保护栏达到安全性标准要求。只有合理选择护栏高度尺寸，才能充分提升道路桥梁运行安全水平，确保各项功能得以实现，满足现代交通运行标准。

4 桥梁护栏预制施工工艺

在保障设计方案达到科学性与合理性的基础上组织开展项目施工。桥梁护栏预制阶段，为了保证工程质量合格，要加强质量管理和控制，必须要做好如下几项工作。

4.1 施工准备工作

各级工作人员要了解设计方案，掌握质量控制要点和技术标准；各种资源准备齐全，比如施工技术人员、施工材料、施工设备等，组织各项资源进入施工现场，使项目有序组织开展进行；加强护栏加工制作阶段的质量管理，保证各个结构部分尺寸精度达标，质量符合工程标准；将工程中必须要用到的设备运输到施工现场，做好材料质量检查工作，任何存在问题的材料都不能进入施工现场。预制护栏长度要严格控制，一般情况下以4～6m 最佳。各项准备工作顺利进行，护栏运输到现场进行施工作业，加强施工方案和质量管理，为预制水平的全面提升奠定基础。

4.2 预制块安装连接

预制块运输到现场要组织技术人员安装施工，以安全性、操作方便为出发点，保证所有的孔道经过检查后都能符合工程标准要求，如果存在堵孔的情况要及时清理。从一侧逐步向另外一侧安装，直到整体结构安装完成。防撞护栏安装高度为10～15m，单块重量达到4.3t。根据工程的需要选择25t 汽车吊进行吊装作业，其符合本次工程现场的吊装需要。旋转可以顺利进行，自由旋转以达到吊装和安装施工的要求。这种方式和传统吊环螺栓的连接方式，更加灵活与方便，起吊效果也更好。安装环节应该保证防撞内边墙线对正，确保线形达到要求，同时保证相邻防撞墙之间的错台尺寸偏差控制在±2mm 以内。吊装施工结束后，8 个螺栓对正预留孔，检查孔道，保证各个边线达到工程的技术标准要求。在边线对正后，就要将其安装到规定位置上。防撞护栏标高和线型的调节，可以做好底部底板与螺帽的安装作业，螺帽通常会应用活动板拧紧处理。按照设计方案中规定的箱梁顶部高度尺寸，需要通过应用600 系列悬臂台车进行施工，可以大幅度提升工程质量和效率。

4.3 预制块基础连接

基础结构是主要的承载部分，对整个工程的结构性能影响最直接。所以，在施工中要保证各个基础结构达到稳定性、牢固性的要求。目前该桥梁应用的是嵌固式的基础结构形式，拆装都比较方便。预制块基础和桥梁翼缘板的结构部分通过使用刚性连接形式达到稳定的连接要求，可以确保基础部分的承载性能满足要求。在基础结构连接完成后，要考虑现场的具体情况，做好台车试验工作，从而满足工程的应用需要。

4.4 护栏防护能力验证

预制防护栏性能试验检测阶段，要通过车辆碰撞试验的方式，保持客观、公正等基本原则，真正地试验确定护栏性能。在施工结束后，要进行实车碰撞试验，根据运行的需要可以选择大货车、小客车进行碰撞试验，合理记录各项碰撞的速度、角度与总质量等方面的技术参数。将试验结果汇总和分析，各项资料都要达到完善性要求，评价也要公开和公正，全面提高道路护栏总体质量水平。

5 桥梁护栏预制环节缺陷和对策分析

桥梁护栏预制环节包含很多个工序，有着较高的复杂性，除了要保证方案达到完善性的要求外，还应该做好质量管理和控制。但是有些人员并未严格按照工艺要求开展各项工作，容易给工程质量带来安全隐患，因此，工作人员必须结合实际情况采取必要的应对措施。

5.1 存在的缺陷

桥梁护栏预制阶段，在质量上出现问题的比率很高，比较普遍存在的是麻面、蜂窝、气泡、边线不整齐等问题，造成这些问题的原因很多，比如设计方案有着明显缺陷、原材料的质量不达标、施工阶段管理有严重漏洞、质量检查不到位等造成很多质量问题，极大影响了桥梁工程的正常运行，必须要结合具体情况做出有效调整和分析。

5.2 处理对策

要想从根本上消除桥梁护栏预制中的质量问题，首先要加强设计方案的控制，切实提升设计水平，形成更加高效合理的质量管理制度和标准，落实相关人员的工作原则，加强现场的施工质量管理，做好原材料质量检查和验收工作，保证材料质量合格。应用42.5 号水泥材料进行施工，并保证所有材料的质量合格，都在保质期内投入使用。骨料级配要符合设计方案要求，粒径达到标准要求，严格按照要求进行模板施工的质量管理，保证结构强度与刚度达到技术标准。如果模板反复多次使用，也不能存在有任何变形或者损坏的问题。混凝土搅拌工作有序组织进行，分段进行施工，提高振捣施工的质量水平，保证工程实施的效果和质量；同时要确保各个预制块达到连接稳定性的要求，做好护栏试验验算工作，提升预制施工的效果，为桥梁护栏总体质量的提升奠定坚实的基础。

6 结语

综上所述，桥梁护栏预制作业阶段，要提升设计方案的水平，采取合适的施工工艺，做好质量管控工作，严格按照标准要求开展桥梁护栏预制工作，并采取必要的质量预防应对措施，切实提高工程的总体质量水平。因此，施工单位和技术人员要落实现场勘察管理工作和相关实施方案，提高施工的质量管理和控制效果，促使各项工作顺利开展，为桥梁运行安全性、可靠性的提升起到一定的促进作用。