中国公路护栏现状研究及分析

中国公路护栏现状研究及分析

严飞

江苏金辉交通工程有限公司 江苏 溧阳 213300

摘要：汽车碰撞路侧固定物或危险物是严重的交通事故形态，要重点关注和加强公路护栏的研究，分析公路护栏的构造及防撞机理，采用合理有效的施工工艺和技术，进行公路护栏施工质量的管理与控制，减少交通类似事故的发生。公路路侧交通事故后果极其严重，要着重加强公路路侧交通的安全保障，明晰公路护栏的构造及防撞机理，全面构建公路护栏施工质量管理控制系统，采用波形梁护栏、缆索护栏、混凝土护栏等施工工艺和技术，探讨公路护栏施工的质量管控要点，有效提高公路护栏施工质量。

关键词：公路护栏；施工；质量；控制

1公路护栏概述

公路护栏主要是基于宽容性和路侧安全净距的安全理念进行设计，实现拦阻、缓冲、导向等功能，满足碰撞条件下的安全性，减少驾驶员对危险路段的恐惧心理，保证公路线形的连续性。其类型根据其在公路中的纵向位置划分为路基护栏和桥梁护栏，依据其在公路中的横向位置划分为路侧护栏和中央分隔带护栏，依据其碰撞后变形程度划分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏。以半刚性波形梁护栏为例，主要是引入“强梁弱柱”的护栏设计理念，在保证横梁、立柱、地基土共同作用的前提下，保证横梁设计强度及其设置高度。混凝土刚性护栏则是利用其强度高、变形小的优势，有效防止车辆冲撞时翻出墙外引发二次事故，适用于车辆冲出路侧或中央分隔带而产生严重伤害的地段。缆索柔性护栏则是具有较大缓冲能力的韧性护栏，主要是通过缓冲的方式进行车辆防撞设计。护栏的作用就是改善安全性，目的是减少伤亡和损失，好的护栏设计能极大地减少人员伤亡和损失。对于旅游公路来说，护栏不仅具有安全防护的功能，往往也是一道亮丽的风景线。按现行规范，根据碰撞后的变形程度，一般公路护栏形式按刚度的不同可分为刚性护栏、半刚性护栏和柔性护栏三类，其代表分别为混凝土护栏、波形梁护栏、缆索护栏。

2公路护栏施工质量管控分析

2.1建构完善的公路护栏施工质量管理体系

要构建公路护栏施工质量控制管理组织体系，建立施工质量保证体系，推行全面质量管理，并通过工地控制室进行施工过程的自检、互检和交接检。同时，还要构建公路护栏施工质量控制技术支持体系，实施总工程师技术负责制，配置结构、测量、质检、试验、机械等专业工程师和技术人员，为保证施工质量提供技术支持。还要完善公路护栏施工质量物质保证体系，要投入足够数量和质量的机械设备、材料，确保在合理的工期内保质保量地完成公路护栏施工。另外，还要完善公路护栏施工质量检测数据控制系统，通过检测和实验数据鉴定施工质量。还要做到信息化施工和动态设计，清晰显示道路主体工程和路侧状况，确保护栏设置的质量。

2.2做好半刚性波形梁护栏的施工质量控制

1）注重线形控制。要进行道路结构物及中央分隔带开口、互通式立体交叉位置的前期调查和测量，控制立柱纵向位置及间距，进行测距定位。要考虑公路建筑限界、立体外侧至路基边缘距离、线形的顺适等因素，进行公路护栏施工立柱横向位置的控制。可以采用全站仪或经纬仪初步测定立柱点位，测量立柱点位至路基边缘的距离。同时，还要进行平面特殊点位的控制，要避开地下管线、排水管等设施，适当调整立柱间距，确保立柱点位的合理性。另外，要注重立柱竖向位置的控制，考虑立柱入土埋深、立柱出露地面的高度、竖向线形的顺适和立柱竖直度等因素，做好波形梁立柱竖向位置的合理控制。2）做好材料控制。要考虑防撞护材料的质量控制，如：材质、尺寸、外观、工艺等，在经过材料检验之后方可交付工地现场使用。3）安装及拼接质量控制。要保证波形梁护栏板的拼接方向与行车方向相一致，并采用高强螺栓进行现场安装拼接，保证拼接螺栓的拧紧度，要按315-430（N•m）扭矩拧紧拼接螺栓。并进行护栏的端头处理，可向不设防护栏的路段延伸20m，使之成为公路护栏起终点的端头位置。并在端头与护栏标准段之间设置渐变段，行车方向下游端头采用圆头式，并与标准段护栏成直线设置。还要进行渐变段的控制和立柱基础控制。

2.3做好刚性混凝土公路护栏的施工质量控制

要重点考虑公路护栏的纵向整体性和连接，按拼接头加传力钢筋进行现浇混凝土护栏块的纵向连接。并对混凝土护栏的截面几何外形采用“安全外形”设计，利用特殊的斜面结构，如：减缓车辆沿护栏横向的运动，实现对车辆的防撞缓冲。当采用折线坡面的混凝土护栏截面时，通常采用分层布料分层振捣的施工方式，确保混凝土浇筑不变形。另外，还要保证混凝土表面的平整度和光滑性，使车辆与护栏碰撞时沿护栏连续滑移运动直至脱离护栏，有效降低车辆与护栏接触面的摩擦系数，使之小于0.35，实现对车辆的缓冲和导向，延长车辆与护栏的接触时间，增大对乘客的安全保护系数。

3护栏混凝土性能研究

3.1评价方法

混凝土的工作性会影响施工中的和易性以及稳定性，尤其在使用滑模施工时易出现塌边和流角，甚至会出现蜂窝麻面。因此为了评价混凝土的工作性能，常用的评价方法有坍落度法、韦伯稠度法和振动黏度系数法。上述方法存在着操作复杂以及试验变异系数较大的问题，因此本文采用文献提出的振动液化方法进行护栏混凝土工作性能的评价。

3.2实施方法

试验容器基于韦伯稠度仪定制，从外部在侧壁与桶底进行开孔，开孔直径为4.75mm，相邻间的圆孔距为3mm。将拌和均匀的混凝土取16kg放到容器内并固定在振动台上，把韦伯稠度仪配套的仪器重置于混凝土中，开启振动台振动20s。混凝土发生液化时，浆液即从所开的孔中流出，通过称取溢出浆液的质量来判断混凝土的工作性能。工作性能的变化，在室内试验评价混凝土的工作性能引入液化试验，即将拌和好的混凝土用湿布裹覆40min后，搅拌30s再进行振动液化试验，再测试液化后的坍落度与出浆量。

在模拟混凝土运输静置的过程中，坍落度的降幅均超过50%，且远大于出浆量的降幅，最高达到72%。从PB-1到PB-5水泥用量与用水量逐渐增加，砂石用量逐渐减少，混凝土的和易性随之改善，出浆量呈现降低的趋势，初始坍落度呈减小的趋势，而坍落度未呈现明显规律，验证了当坍落度过小时无法反映混凝土密实程度与平整度的协调性。根据滑模施工的实践可知，当混凝土初始坍落度在40~50mm时不易发生泌水，且水泥用量过多会造成开裂且不经济。综上所述，推荐采用PB-2、PB-3的配合比。

3.3耐久性防护

已有研究表明，硅烷浸渍技术可使混凝土的吸水率不超过0.01mm/min，对氯化物的吸收率降低90%。因此可对护栏混凝土表明喷涂硅烷材料。施工要点如下：

a）施工前应保证硅烷材料的密封性，并存储在阴凉干燥处，施工应避开雨天。

b）为保证喷涂质量，正式施工前可取1~5m2的护栏进行试喷，完毕后进行试验检测，应保证吸水率小于0.01mm/min，硅烷材料的浸入深度不少于3mm，以及对氯化物的吸收率降低90%。

c）硅烷材料喷涂宜采用泵送设备，施工时应连续作业，从护栏下侧向上喷涂，喷涂的效果应保证浆液处于饱和流动状态，喷涂量通过室内试验确定，喷涂施工宜分两次进行。

小结

综上所述，公路护栏体现出缓冲、拦阻、导向的功能，要明晰公路护栏的功能和防撞机理，构建科学完善的公路护栏施工质量管理控制系统，做好半刚性波形梁护栏和刚性混凝土公路护栏的施工质量控制，注重公路护栏施工几何线形、材料、安装等方面的质量控制，后续还要进一步开展和加强公路护栏的打桩机自动定位和限高研究，避免护栏与主体工程的相互干扰，实现护栏与主体工程的协调施工，并充分发挥硬路肩对路侧防撞功能的作用。

参考文献

[1]交通安全设施工程施工质量的管理与控制措施[J].张洋.建材与装饰.2018(50):254.

[2]预应力护栏在高速公路中分带活动护栏的应用分析[J].张广鹏,刘少龙.中国设备工程.2018(17):144-145.