桥梁护栏施工技术创新与应用研究

王召强

（中交路桥南方工程有限公司，北京 101121）

1 引言

在传统桥梁防撞护栏施工中，施工单位通常将防撞护栏设置于桥梁的翼缘板处，易使桥梁翼缘板出现线性弯曲问题，影响桥梁的整体外观。防撞护栏外包施工技术将防撞护栏设置于桥梁的翼缘板外侧，可避免线性弯曲的出现，加强对防撞护栏外观的管理，使桥梁线性结构更为顺直，提高施工效益。

2 工程概况

陕西省西镇高速公路XZ-10标段的施工段桩号ZK45+343～ZK49+553，施工桥梁长度为4.21km，附属护栏工程中的护栏施工长度为10.092km。为提高防撞护栏质量，改善防撞护栏质量，中交路桥建设有限公司开展科技研发项目，论述外包防撞护栏施工技术的应用可行性。项目流程如图1所示。

图1 科技研发项目建设流程示意图

经过上述科研项目建设工作，中交路桥建设公司总结了桥梁外包护栏施工技术要点，在西镇高速公路XZ-10标段成功应用，施工后的桥梁外侧防撞护栏外观形象质量佳，桥梁护栏的曲线线性流畅顺直，有效改进传统施工技术的不足，可避免降雨时翼缘板及腹板内积水，延长桥梁使用寿命，值得借鉴参考[1]。

3 桥梁护栏施工技术创新与应用

3.1 创新方案

在科研项目中，项目组结合西镇高速公路XZ-10标段的勘察资料，明确桥梁上部结构参数，了解桥梁护栏的施工平台等资料，制订防撞护栏外包施工创新方案。具体内容如下：桥梁防撞护栏采用混凝土结构，混凝土施工模板选择不锈钢复合钢材料，型号为Q235。在混凝土模板结构中，普通钢板材料厚度设置为5mm，不锈钢材料厚度设置为1mm，共同组成复合板。在西镇高速公路XZ-10标段的护栏附属工程中，所有靠路面侧的护栏施工，均选择5mm+1mm复合板。在明确防撞护栏创新方案的基础上，项目组对防撞护栏结构进行优化设计，确保各项参数满足桥梁施工要求，为施工实践提供详细指导。细化来说，设计工作包括参数设计与性能验算2部分。

3.1.1 参数设计

基于西镇高速公路XZ-10标段的设计时速，项目组将防撞护栏的碰撞等级设置为最不利等级SA级[2]。在受力分析中，防撞护栏的碰撞作用点为防撞护栏顶部下5cm的位置（见图2）。在此基础上，防撞护栏的荷载分布长度为5m，作用力为P=430kN。

图2 防撞护栏碰撞示意图

在明确防撞护栏荷载分布后，项目组选择C30强度的混凝土，配置φ16mm的主筋与φ10mm的构造筋。主筋型号为HRB335，间距设置为20cm；构造筋型号为R235，间距控制在12cm内[3]。

3.1.2 性能验算

在明确防撞护栏基本参数后，需进行截面验算，确保防撞护栏设计方案满足规范要求。因防撞护栏选用混凝土结构，其截面难以确定，选择单筋截面验算混凝土不同截面的受力状况，进而分析钢筋配置方案是否满足要求。以底截面为例，其验算流程如下：

1）弯矩计算。防撞护栏底截面区域的力矩L为105cm，弯矩Mj的计算公式为：Mj=PL，计算的弯矩为451.5kN·m。

2）受压区高度计算。计算公式为：

式中，fsd为受力主筋的抗拉强度，设置为280MPa；As为受力筋的截面面积，为0.005m2；fcd为混凝土强度，设置为13.8MPa；b为截面宽度，为5m。

计算的受压区高度为0.02m，要求该数值低于ζbh0。其中，ζb为高度系数，设置为0.56；h0为截面有效高度，为0.402m，ζbh0=0.259m，受压区高度低于该数值，满足设计要求。

3）截面抵抗弯矩。计算公式为：

式中，x为受压区高度；γ0是指结构重要系数，为1.1。计算所得的截面抵抗弯矩为501.3kN·m，大于Mj。其余截面的验算与上述过程相同，验算结果显示钢筋配置满足设计要求。

3.2 施工流程

在西镇高速公路XZ-10标段防撞护栏施工中，施工单位按照如下规范流程施工：

1）模板制作。施工单位按照5mm+1mm复合板的设计方案，在工厂进行模板制作，出厂与入场前分别进行模板质量检测，确保模板参数、外观均满足防撞护栏混凝土浇筑要求。

2）安装钢筋。在防撞护栏施工中，为保障外包护栏的顺直，提高护栏外观质量，施工单位应用全站仪及水准仪进行测量放样操作，明确防撞护栏的施工位置，按照施工方案进行钢筋加工与安装，并做好钢筋验收工作，要求钢筋的间距、数量等参数符合设计要求。在钢筋安装前，施工单位应用高压清水清洗护栏底部混凝土的浮浆，按照侧柏线明确具体的钢筋安装位置，通过双面焊工艺进行安装，要求钢筋间的焊缝饱满。

3）安装模板。在模板安装前，明确桥面预留的钢筋耳环位置，将其作为模板的固定点，并在模板内部涂刷一层脱模剂，避免混凝土脱模时出现外观破损问题，提高混凝土护栏的整体性与平整度。对于模板连接的接缝位置，填充双面胶，避免模板漏浆降低混凝土质量，预留泄水管通道。在模板安装完成后，要求其内外侧底线和防撞护栏的测量放样线重合，以此进行模板验收，不合格模板重新施工。

4）混凝土浇筑。将5m作为一个浇筑单位，从防撞护栏的一侧为起始点，进行分层浇筑。底层混凝土的浇筑高度为模板下部的转角点；第二层混凝土的浇筑高度为模板的第二个转角点；第三层混凝土的浇筑高度为第二个转角点和模板顶部的1/2处；第四层混凝土浇筑至模板顶部，完成浇筑。在浇筑过程中应用振捣器振捣，直至混凝土表面不再下降，且无气泡出现。

5）混凝土养护。在混凝土表层覆盖1层土工布，定期洒水，保障混凝土含水量，待混凝土强度达到设计要求后，进行拆模。

3.3 施工要点

在上述施工流程中，防撞护栏施工技术要点如下，直接影响防撞护栏施工质量，需施工单位提高重视。

1） 选择同样规格、参数的脱模剂，在涂抹时要求沿一个方向进行清涂、薄涂，不可存在遗留区域。在混凝土模板的封底砂浆中填入适量早强剂，提高砂浆的强度，缩短凝结时间，避免模板出现漏浆问题，缩短施工工期。

2）在模板安装时，按照测量放样的标高数据，检验模板的线型，确保防撞护栏的平整度满足要求。对于内模拼接缝隙较大的区域，需增加双面胶的使用量，保障模板密封性。

3）在混凝土浇筑时，大部分区域选择垂直振捣方式，对于变截面的模板，应沿着模板的两侧进行斜插振捣，确保振捣操作覆盖所有混凝土。

4）在混凝土浇筑12h后进行拆模，拆模时将2块模板作为1个单元，将模板表层的混凝土、双面胶清理干净，打磨后干燥涂抹1层机油，便于后续使用。

5）严禁阴雨天气施工，如施工时遇到降雨天气，应用雨布遮盖模板。

6）对于混凝土表面出现的水印、蜂窝等现象，进行点补点饰处理，并对混凝土结构的毛刺、不平或边缘区域进行打磨，确保混凝土外观质量符合防撞护栏施工要求。

4 结语

综上所述，在桥梁防撞护栏施工中，施工单位可应用创新外包护栏施工技术，根据桥梁工程参数，设计合理桥梁防撞护栏方案，并对防撞护栏的钢筋配置进行验算，确保设计参数满足规范要求。按照规范流程施工，注重各个施工工序的细节控制，保障外包护栏施工技术的有效发挥，提高桥梁护栏施工质量。