黄志

摘 要：传统波形梁钢护栏施工技术合格率较低，因此有必要研究公路波形梁钢护栏工程安全施工技术。一是检验施工材料是否满足公路波形梁钢护栏工程安全施工要求;二是根据不同施工路段性质，选择合理方法对立柱进行安装;三是车辆碰撞耦合非线性方程，计算公路波形梁钢护栏碰撞力;四是运用螺栓和锚固件将波形梁钢护板与立柱进行拼接，一次完成公路波形梁钢护栏工程安全施工。试验证明，采用设计方法施工的波形梁钢护栏合格率平均值超过94%，远远高于传统技术。

关键词：公路波形梁钢护栏工程;安全施工技术;耦合非线性方程;碰撞力

Abstract： The qualification rate of traditional corrugated beam steel guardrail construction technology is low， so it is necessary to study the safe construction technology of highway corrugated beam steel guardrail project. The first is to check whether the construction materials meet the safety construction requirements of the highway wave beam steel guardrail project; the second is to choose a reasonable method to install the columns according to the nature of different construction sections; the third is the vehicle-coupling nonlinear equation to calculate the collision force of the corrugated beam steel guardrail of the highway; the fourth is to use the bolts and anchors to splice the corrugated beam steel guard plate and the column， and complete the safety construction of the highway corrugated beam steel guardrail project at one time. The test proves that the average passing rate of the corrugated beam steel guardrail constructed by the design method exceeds 94%， which is much higher than the traditional technology.

Keywords： highway corrugated beam steel guardrail project;safety construction technology;coupled nonlinear equation;collision force

公路波形梁钢护栏工程属于大型路面施工项目，整个工程涉及多项施工步骤，施工过程复杂，所以整个工程施工难度较高[1]。传统施工技术制作的波形梁钢护栏合格率较低，并且施工效率较差，因此有必要研究公路波形梁钢护栏工程安全施工技术，为波形梁钢护栏项目安全施工提供参考依据。

1 公路波形梁钢护栏工程安全施工技术

1.1 检验公路波形梁钢护栏工程施工材料

公路波形梁钢护栏工程施工过程中，最主要的施工材料为波形梁钢护栏，波形梁钢护栏质量的好坏将直接关系到整个工程的施工质量，但是不同公路路段在项目施工中所使用的波形梁钢护栏种类是不同的。在公路波形梁钢护栏工程施工前，为了保障工程施工安全与施工质量，人们需要对公路波形梁钢护栏施工材料进行检验。

具体检验内容如下：在公路波形梁钢护栏工程施工前，根据工程特点，检验波形梁钢材料是否符合施工要求;检验波形梁钢护栏板厚度是否都在4.5～5.0 m范围内;检验波形梁、立柱、连接螺栓和横隔梁等钢材是否为普通碳素结构钢，其技术条件是否符合《碳素结构钢》（GB 700—2006）的规定，并且所有钢材尺寸、厚度是否满足设计要求;检验拼接波形梁钢护栏的螺栓是否为高强螺栓，其材料是否采用15MnTIB钢，技术条件是否符合《低合金高强度结构钢》（GB/T 1591—2018）和《合金结构钢》（GB/T 3077—2015）的技术要求[2];检验波形梁钢护栏的防阻块材料是否为型钢制造，其技术条件是否符合《冷弯型钢通用技术要求》（GB/T 6725—2017）的规定;检验波形梁钢护栏的螺栓、螺母、立柱和锚固件等紧固件材料是否经过热浸镀锌防腐处理（处理过程中镀锌量应不小于200 g/m2），波形梁钢护栏板、防阻块等其他钢构件在热浸镀锌防腐处理后是否经过喷塑处理（喷塑处理后的钢构件硬度更强，防撞等级较高）[3]。喷塑处理中使用的镀锌量应不小于350 g/m2，喷塑颜色为灰色，以聚酯涂料作为喷塑材料，喷塑厚度要不小于0.055 mm。通过以上八条要求对公路波形梁钢护栏工程施工材料进行检验，为工程施工提供安全保障。

1.2 安裝立柱

当所有施工材料都检验合格后，公路波形梁钢护栏工程进入施工阶段，首先需要对立柱进行合理安装。安装立柱是公路波形梁钢护栏工程安全施工技术的基础，其安装质量将会影响后期波形梁钢护栏安装质量，所以人们在安装立柱前要熟悉整个工程设计图纸，了解工程设计意图，尤其是根据基本定型和充分显露的公路及公路两侧的施工条件，核实波形梁钢护栏的设置路段和各个路段长度[4]。首先测量放线，对公路施工路段进行测量放线的目的是确定立柱的平面，即顺路线的横向和纵向、立柱竖向高度。立柱平面位置的测量一般采用全站仪或经纬度测量仪以坐标法定位到立柱平面位置的横纵坐标，部分平面直线段公路可以直接参考公路路面，采用钢尺放线方法对立柱平面横纵坐标进行定位;立柱高度以水平仪测量方式确定。人们要通过测量放线确定立柱施工参数，根据测量得到的立柱安装数据，在公路路面进行立柱安装。

如果项目施工公路属于一般土基路段，则采用小型可移动液压式或者锤击式打桩机，运用打入法对路面进行打桩施工。在立柱插入公路地面内部时，要注意点位和立柱的垂直度，运用重压快打的方式，在临近结束时，要注意立柱的打入深度是否满足工程设计要求，立柱的深度既不能过大，也不能过小，要采用轻压慢打的方式。

施工时，立柱定位后的回填材料要与施工路基性质相同，回填过程中要进行分层夯填，压实度不能小于工程立柱设计规定值，保证安装立柱的稳定性。如果项目施工的路段属于岩石路段，要采用混凝土基础埋入法对立柱进行安装。在整个立柱安装过程中，无论是哪种性质路面，其立柱的安装间距要控制在4 m，具体安装立柱数量要根据公路波形梁钢护栏工程的施工路面长度来确定。完成立柱安装后，要对安装质量进行检验，不符合检验标准的立柱要立即拔除，对其进行处理后进行重新安装，直到所有安装的立柱都检验合格，方可进入下一个公路波形梁钢护栏工程安全施工步骤。

1.3 计算公路波形梁钢护栏碰撞力

车辆与公路波形梁钢护栏碰撞是一个非常复杂的动态过程，此次运用车辆碰撞耦合非线性方程计算公路波形梁钢护栏碰撞力。车辆与波形梁钢护栏碰撞属于耦合问题，具有非线性数学特征，实际操作很难实现对车辆与波形梁钢护栏碰撞过程的模拟，所以运用耦合非线性方程将该过程进行简化，力求最大限度地近似计算出公路波形梁钢护栏碰撞力。为此，本研究做出以下假设：将车辆的运动和波形梁钢护栏的变形假设成一个平面问题;将车辆简化为一个具有一定质量的点;假设波形梁钢护栏结构没有惯性作用;立柱只有在距离公路地表35 cm处发生与水平荷载作用方向相同的弹塑性弯曲变形，其弯曲特性符合理想失稳数学模型，如图1所示。

在车辆与护栏发生碰撞时，波形梁钢护栏在水平荷载的作用下将发生横向弯曲和纵向弹塑性伸长，立柱失稳，波形梁钢护栏与立柱发生脱落。波形梁钢护栏纵向弹性变形为：

碰撞力是通过波形梁钢护栏顶板传递给立柱，立柱顶端所承受合力[L]与[l]的联合作用，在此形成[Q]，整个形变过程遵从理想失稳模型。公路波形梁钢护栏碰撞力的计算，可以为后续波形梁钢护栏安装施工提供依据。

1.4 波形梁钢护栏板与立柱拼接

以波形梁钢护栏碰撞力为依据，确定波形梁钢护栏板厚度与硬度，然后将波形梁钢护栏板与立柱进行拼接。波形梁钢护栏板拼接方向要与行车方向相匹配，如图2所示。

如果拼接方向错误，与图2所示方向相反，则在车辆与波形梁钢护栏发生碰撞时，即使是轻微的擦碰，也会出现栏板与立柱的接头插入车体内部，造成人员和车辆的损伤。所以，在波形梁钢护栏板拼接过程中，要注意波形梁的大头、小头位置。波形梁钢护栏板与立柱之间的拼接主要依靠螺栓，螺栓的正确使用会大大提高波形梁钢护栏整体承力，如果在施工拼接时出现一根螺栓的缺漏，整个波形梁钢护栏的抗剪能力将减弱11.6%，从而减小波形梁钢护栏的拦阻功能和缓冲功能。波形梁钢护栏板的连接螺栓和拼接螺栓安装过程中，要利用波形梁钢护栏板的长圆孔及时对其进行调整，当栏板形成平顺的线形后将所有螺栓拧紧，避免出现局部凹凸问题。当所有波形梁钢护栏拼接完成后，运用锚固件将护栏板固定在立柱上，端头锚固主要包括钢丝绳锚固件。当完成波形梁钢护栏板与立柱拼接后，要对所有护栏进行质量检验，如果不符合碰撞力要求或者项目要求，需要松弛连接，重新拼接，直到满足技术要求，完成公路波形梁钢护栏工程安全施工。

2 试验

本研究以某段公路为试验对象，运用此次提出的技术与传统技术对该公路进行波形梁钢护栏安全施工，对每个施工项目进行合格检验。其间对两种技术施工的波形梁钢护栏进行检验，对比波形梁钢护栏合格率，结果如图3所示。

从图3可以看出，应用此次设计技术施工的波形梁钢护栏合格率平均值超过94%，而传统技术施工的波形梁钢护栏合格率平均值为83%左右，试验证明此次设计的技术满足波形梁钢护栏项目高合格率安全施工要求。

3 结语

本文对公路波形梁钢护栏项目安全施工技术进行了研究，提高了波形梁钢护栏工程施工质量。此次研究时间有限，虽然取得了一定的研究成果，但该技术研究还有不足之处，今后还要对其进行进一步研究，为波形梁钢护栏项目安全施工提供技术依据。

參考文献：

[1]叶青，杨洪峰，兰长军，等.白色氟碳反光钢护栏板在农村公路安保工程的应用探讨[J].西南公路，2018（4）：32-36.

[2]陈岳峰，陈礼彪，曾俊铖.高速公路在用波形梁护栏适应性评价和提升改造技术研究[J].公路交通科技，2019（9）：124-128.

[3]兰长军，杨洪峰，季曦，等.高速公路白色氟碳反光波形梁钢护栏的应用分析[J].西南公路，2018（4）：37-42.

[4]杨洪峰，兰长军，叶青，等.氟碳反光材料在波形梁钢护栏的适用性研究[J].西南公路，2018（4）：43-48.