波形护栏施工安装协议（精选4篇）
1.波形护栏施工安装协议 篇一
1.护栏立柱套管接高法 适用范围
护栏立柱套管接高法适用于各种加高高度。护栏加高方法
现有的高速公路波形梁护栏立柱固定螺栓孔一般设计距立柱顶15cm，当护栏立柱需加高15cm及以上时，保持现有护栏立柱不动，在现有护栏立柱 顶部接高，在护栏立柱钢管内部增设一直径较小的内套管，套管截面积不小于原钢管立柱的截面积，利用原来固定螺栓和新的固定螺栓来连接新接高部分，原固定螺栓孔与新固定螺栓孔间距为护栏加高高度（见图1）；当护栏立柱需提高15cm以下时，采用立柱套管加高15cm后，将立柱超高部分打入土中，达到护栏设计高度。
结构强度分析
当车辆碰撞波形梁护栏时，立柱产生的最大弯 矩发生在地面以下约20cm处，越向上弯矩越小，在固定螺栓位置弯矩为零，而新旧护栏相接处基本位于固定螺栓位置，所以因钢管管径变小对立柱抗弯强度的影响可以不计。因新增套管截面积不小于原钢管立柱的截面积，所以在护栏相接处的截面抗剪强度不会降低。因此采用该设计方案不影响护栏 立柱的强度。
外观效果
根据以上设计，经过现场安装试验，其新旧护栏立柱相接处被波形梁护栏遮挡，行车时看不见，不影响外观。
经济比较
以路侧护栏为例，分析比较全部更新护栏、拔出立柱重新打入方式、护栏立柱套管接高方式三种 方案造价（见表1），按每公里造价计算。
根据表1，全部更新护栏立柱造价太高，护栏立柱套管接高比拔出立柱重新打入方案造价还要经济，且该方案具有施工快，对车辆通行影响较小、适应各种路基、护栏基础等情况，并且不对路基及硬化路肩、硬化中央分隔带造成影响。
2.偏心防阻块加高法
在高速公路路面中修设计方案中，经常采用加 铺一层3～5cm厚的沥青混凝土面层，相应路面高程提高3～5cm；造成波形梁护栏的防撞高度减少3～ 5cm，本方案通过设计更换新的偏心防阻块方法，能够满足波形梁护栏的防撞高度。该方法施工方便，且比护栏立柱套管接高法更经济。
适用范围
偏心防阻块加高法适用于波形梁护栏加高高度在 5cm以下的情况。护栏加高方法
路面高程提高后，护栏防撞高度也需要提高，否则在护栏立柱上现场制作新的连接螺栓孔比较困 难。采用更换新偏心防阻块的方法来提高波形梁护 栏的防撞高度，首先是制作新防阻块，将防阻块与 立柱的连接螺栓孔由中心向下移动需要增加高度的1／2，将护栏板与防阻块的连接螺栓孔由中心向上移动需要增加高度的1／2。制作完成后，将旧防阻块拆除，更换新的偏心防阻块即可。
结构分析
防阻块具有防止失控车辆在立柱处拌阻功能，它是一个吸能构件，可以使护栏在受到碰撞后逐渐 变形，有利于能量吸收，减少乘员伤亡。防阻块上的两个连接螺栓孔起到连接立柱及护栏板的作用，螺栓孔的偏心不影响防阻块碰撞后防拌阻和吸收能 量的作用。
经济比较
以路侧护栏为例，分析比较全部更新护栏、拔出立柱重新打入方式、护栏立柱套管接高、安装偏 心防阻块加高四种方案造价，按每公里造价计算，结果见表2。
2.波形护栏施工安装协议 篇二
在车辆与护栏的碰撞过程中, 波形梁护栏的横梁、立柱和地基土等作为一个整体, 共同抵抗车辆的冲撞力, 并通过横梁、立柱和地基土的变形来吸收绝大部分的碰撞能量。其中横梁是护栏结构最重要的组成部分, 它除了应具有较高的强度以抵抗车辆的冲撞外, 还应以合理的断面形状吸收碰撞能量和改变碰撞车辆的运动方向。波形断面横梁具备良好的上述特性, 碰撞时通过波纹的逐步展开而吸收能量。横梁的波纹越深, 断面的塑性变形就越大, 吸收的能量也就越多, 越有利于车辆运动轨迹的校正。
文章以圆形立柱钢波形梁护栏体系为研究对象, 车辆选取普通小轿车进行建模。采用美国ANSYS公司开发的ANSYS/LS-DYNA软件建立车辆与波形梁护栏的有限元模型, 模拟实物碰撞, 对汽车与波形梁护栏碰撞的有限元仿真方法和经验进行研究。
1 波形梁护栏碰撞理论分析
1.1 基本假设
1) 从车辆碰撞护栏起到车辆改变方向平行于护栏止, 车辆纵向和横向加速度不变。2) 车辆的竖向加速度和转动加速度不变。3) 车辆改变方向平行于护栏时车辆的横向速度分量为0。4) 车辆在改变方向时不发生绊阻。5) 车辆碰撞护栏期间容许车辆发生变形, 但车辆的重心位置不变。6) 车辆与护栏、车轮与道路的摩擦力忽略不计。
1.2 波形梁受汽车碰撞理论计算
设V1为车辆的碰撞速度, m/s;α为车辆的碰撞角, (°) ;C为车辆重心距前保险杠的距离, m;ΔS横为车辆的横向位移, m;Zb为车辆的宽度, m;Z为护栏的横向变形, m;m为车辆质量, kg;a横为车辆横向平均加速度, m/s2。由图1可知, ΔS横=Csinα-Zb (1-cosα) +Z。
假设车辆和护栏的刚度可理想化为线性弹簧, 那么碰撞力与时间的关系曲线是正弦曲线。所以车辆横向最大加速度a横max为:
2 波形梁护栏碰撞有限元仿真分析
2.1 波形梁护栏碰撞模型的建立
波形梁护栏体系模型在ANSYS/LS-DYNA默认的整体直角坐标系中完成, 包括波形梁护栏板、防阻块、立柱以及地面模型。模型总共有35 484个单元, 40 545个节点。由4段波形梁、5个防阻块、5个圆柱形立柱和地面组成, 相邻两段立柱的中心距4 000 mm, 如图2所示。
简化考虑将汽车用一尺寸为3 000 mm×1 800 mm×700 mm的长方体来表示, 护栏采用标准波形梁护栏, 不考虑地面的影响。长方体用Solid164实体单元划分网格, 采用刚体材料, 波形梁护栏体系和汽车体系的主要材料为Q235结构钢、08AL优质碳素钢和土体等。它们的主要材料性能参数见表1。
2.2 模型分析初始条件
碰撞速度和碰撞角度是影响车辆与护栏碰撞的重要因素。考虑到我国道路侧向余宽一般较小和车辆碰撞路侧护栏发生的时间极短, 因此取平均运行速度为80 km/h和100 km/h。碰撞角主要通过事故现场资料及观测车辆越出路外的角度来分析确定, 国外大量调查资料表明:大型车的碰撞角度一般为10°～25°, 小型车的碰撞角度为15°～30°。我国没有事故现场调查方面的资料, 规范中根据国外资料, 并结合我国高速公路对车辆行驶的规定和横断面布设特点, 规定小型车的碰撞角度为20°, 大型车的碰撞角度为15°。本文取20°和15°进行模拟。
波形梁护栏板在相邻两立柱的中间位置, 由于远离支承物而最薄弱, 受撞击容易产生大变形, 因此本文碰撞初始位置取在这个地方, 图3反映了汽车与护栏的初始相对位置。护栏采用Belytschko-Tsay单元划分网格, 材料选用见表1。护栏两端位移全部被约束, 其他组件采取点焊约束。取4种工况进行研究:第Ⅰ种工况:汽车以80 km/h的速度撞向护栏, 碰撞角度为20°。第Ⅱ种工况:汽车以100 km/h的速度撞向护栏, 碰撞角度为20°。第Ⅲ种工况:汽车以80 km/h的速度撞向护栏, 碰撞角度为15°。第Ⅳ种工况:汽车以100 km/h的速度撞向护栏, 碰撞角度为15°。
3 仿真计算结果分析
图3反映了汽车与护栏相撞的全过程, 由图4可以知道经过LS-DYNA计算得出质心最大加速度为58.148 m/s2, 通过图5可知护栏最大变形为0.969 14 m, 由式 (1) 计算可得a横max=60.196 m/s2。
综上所述, 汽车在0.051 s左右开始与护栏接触, 在力的作用下两者开始产生变形。随着时间的推移汽车继续前行, 在0.34 s时侧向位移增大, 汽车和护栏的变形也逐渐增大, 汽车与护栏接触点位置不断向立柱靠近。波形梁板受冲击处, 有高度的应力集中和应变集中, 在波形梁板断裂之前, 要吸收相当的能量。在碰撞瞬时, 当碰撞力超过波形板的屈服极限时, 波形板开始产生塑性变形, 波纹逐渐伸展, 吸收碰撞能量。失控车辆与护栏的作用随时间的推移不断改变作用位置, 波纹被展开, 吸收能量, 碰撞力逐渐减小。碰撞中, 当刚度相对较弱的防阻块被压扁后, 与碰撞接触点位置最接近的立柱从下端出现塑性变形, 整个立柱开始向下倒伏, 直至0.35 s时整个碰撞过程结束。这一过程与实际相符。
将各工况仿真结果与理论计算结果相比较计算其误差值。由表2可知, 4种工况的误差值均在10%以下, 因此可以认为本碰撞模型的参数选取是合适的, 可以用于碰撞计算。其中, 第Ⅰ种工况 (角度20°, 碰撞速度为80 km/h) 误差最小, 所以将碰撞角度为20°, 碰撞速度为80 km/h作为待续研究工作的初始条件。
4 结语
1) 通过将碰撞时最大加速度仿真结果与理论计算结果相比较, 证明本模型模拟实际碰撞是可行的, 其所取的参数比较可靠。2) 取得了波形梁半刚性护栏受汽车侧面碰撞仿真模拟的经验, 总结出一系列护栏建模的要领和技巧, 掌握了车辆与波形梁护栏侧面碰撞模拟的一些关键方法和参数, 为今后对复杂汽车模型的碰撞模拟打下了基础。3) 波形梁护栏受汽车模型侧面碰撞仿真计算的验证有利于进一步改进波形梁护栏结构, 可减少实车碰撞的次数, 为新型护栏的设计提供理论依据。
在已有的经验数据上, 还需要进一步研究汽车模型的细化以及对波形梁护栏体系的有限元模拟碰撞结果进行综合分析, 再通过对比已有的实测碰撞数据, 找出该建模方式的弱点和不足之处。
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3.波形梁钢护栏说明书 篇三
一、波形梁护栏的结构
波形梁护栏用的各种材料应符合以下各项规定。
1、波形梁护栏板均采用 3/4mm厚波形梁护栏板，立柱采用Φ114/140×4.5圆钢管立柱。
2、护栏板与立柱连接，采用六角形防阻块连接。
3、地下管线、通信人孔和手孔两侧上方填土高度小于 1.3m 的路段采用现浇混凝土基础方式安装立柱，其立柱基础 1.5m 范围内的填土密实度应满足路基一般要求，土方路段护栏采用打入式立柱，石质路段以及无法打入立柱的路段，采用钻孔施工法。
4、护栏防盗可采用设计中的防盗螺栓连接。
5、波形梁板、立柱、端头及连接螺栓所用普通碳素结构钢(Q235)，其技术条件应符合 《碳素钢技术条件》(GB700—88)的规定。
6、拼接波形梁的螺栓应采用高强螺栓，材料采用 45 号钢，其技术条件应符合 《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》(GB3632～36331995)的规定。
7、防阻块材料可用型钢来制造，其技术条件应符合 《冷弯型钢技术条件》(GB6725—2002)的规定。
8、立柱埋置于混凝土中时，混凝土用材料应符合交通行业标准 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2002)的规定。
9、波形梁板，端头、托架、防阻块、立柱、螺栓、反光膜等构件外形尺寸及允许偏差、技术要求和检验方法等应符合 《公路波形梁钢护栏》(JT／T 281-2015)。
10、波形梁护栏、立柱、端头及连接件表面采用热浸镀锌的防腐处理措施，波形梁本次设计外观整体为银色。紧固件采用热浸镀锌的防腐处理措施，镀锌过程中应注意对螺纹部分的保护。
11、波形梁护栏及立柱表面采用热浸镀锌的防腐处理措施均应符合国家标准GB／T18226—2000 《高速公路交通工程钢构件防腐技术条件》等有关规定，通过交通部交通工程检测检验验收合格。
12、波形梁护栏的所有冷弯型钢构件均应采用热浸镀锌处理，热浸镀锌所用的锌应为 《锌锭》(GB470)中所规定的0号锌或l号锌。
二、施工注意事项
大桥、通道、分离式立交波形梁护栏立柱基础预埋件由桥梁施工单位完成，波形梁护栏立柱和波形梁板的施工由安全护栏施工单位统一完成。波形梁护栏安装前应根据大桥、通道、分离式立交、大孔径及需要混凝土基础的涵洞构造物，作为控制点以中心或者预埋构件为基准向两侧测距定位，利用调节段调整立柱间距。立柱应避开横穿道路的电缆、管道及横向排水管等设施，在顶面填土高度较小且长度较小的涵洞构造物路段应通过调节立柱间距以避免在构造物顶面打入立柱，个别特殊位置与管道位置冲突的，应采用水泥混凝土基础。施工时应小心轻放，不得损坏预埋管道。立柱安装应依照路线平、纵线型放样，严格按照设计图纸的要求施工，立柱安装就位后应成平顺线形。波形梁板安装时应目测顶面和波面，确认与道路或桥梁竖曲线协调，波形梁板之间衔接流畅，无明显凸起或下凹后方可拧紧螺母，桥梁与路基之间波形梁护栏连接应自然顺畅。
因为路面采用分两期施工，立柱采购时应注意采购预留分两期施工安装栏板孔位的立柱。
（一）一般规定
1、护栏立柱的安装应在土路肩加固前进行施工，设置于桥梁、通道及大跨径的涵洞构造物，在主体工程中应预先处理法兰盘和地脚螺栓。
2、安装护栏之前应作出详细的施工组织设计及施工准备。护栏施工常用工具有：打桩机、开挖工具、夯实工具、钳子、榔头及经纬仪、水准仪、卷尺等测量工具。
3、护栏施工时，应准确掌握各种设施的资料，特别是埋设于路基中各种管道的精确位置，在施工过程中，不允许对地下设施造成任何损坏。
（二）立柱放样
1、立柱应根据设计图进行放样，并以桥梁、通道、涵洞、立交、平交等为控制点，进行测距定位。
2、立柱放样时可利用调整段调节间距，并利用分配方法处理间距零头数。
3、立柱放样后，应调查每根立柱位置的地基状态。如遇地下通讯管线、泄水管等，或涵洞项部埋土深度不足时，应调整某些立柱的位置，或采用混凝土基础固定方式。
（三）立柱安装
1、立柱安装应与设计图相符，并与道路线形相协调。
2、立柱应牢固地埋入土中，达到设计深度，并与路面垂直。
3、一般路段，立柱可采用打入法施工，施工时应精确定位，当打入过深时，不得将立柱部分拔出加以矫正，须将其全部拔出，待基础压实后在重新打入。
4、无法采用打入法施工时，填土高度能满足立柱要求打入深度的，可采用钻孔施工工艺，桥涵构造物填土高度不能满足立柱要求打入深度的，则采取混凝土基础固定方法。
5、立柱安装就位后，其水平方向和竖直方向应形成平顺的线形。
6、护栏渐变段及端部的立柱，应按设计规定的座标进行安装。
7、⑦因为路面采用分两期施工，栏板安装时按照设计图纸注明的立柱预留孔位，分别按路面一、二期施工顺序安装和抬高栏板高度。
（四）波形梁安装
1、波形梁通过拼接螺栓相互拼接，并由连接螺栓固定于立柱或横梁上。波形梁拼接方向应符合设计要求。
2、波形梁的连接螺栓及拼接螺栓不宜过早拧紧，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。
4.波形护栏施工安装协议 篇四
本文通过对石安高速公路和京秦高速公路沿线几个路段进行实地调查后,对护栏损坏形态、现有护栏维修方法进行总结,并分析了其中几种维修方法中存在的不安全操作。
1 波形梁护栏损坏状态
波形梁护栏整体损坏状态主要是倾斜、倒伏在地,但护栏各部件及护栏基础损坏状态各有不同。
(1)护栏板损坏形态
波形梁护栏板的损坏状态大多是刮蹭、变形两种,在少数的大型事故中,护栏板也会产生崩断。护栏板损坏具体状态见图1所示。
(2)防阻块损坏形态
防阻块是波形梁护栏的一个小部件,防阻块典型的损坏情况主要就是在碰撞力的作用下被挤扁或是产生扭曲变形,其损坏具体状态见图2所示。
(3)立柱损坏形态
立柱是波形梁护栏的主要受力构件,在受到碰撞后立柱通常会出现倾斜、倒伏、折断等损坏状态,随着时间的推移也会有缺失的现象。立柱损坏状态见图3所示。
(4)护栏基础损坏形态
护栏基础虽不是波形梁护栏的直接组成部件,但是基础对立柱的锚固力对护栏的防护能力起着非常重要的作用。当护栏受到碰撞力时,护栏基础土体会在力的作用下产生滑移和松散。
由于基础内部的损坏无法观察得到,故有时其表面没有任何变化,基础内部却发生了损坏;当基础内部土体损坏后护栏立柱就很容易被拔起,新的立柱也会轻松地被打入。护栏基础表面可以看到的破坏主要有土体松散、开裂两种,具体损坏状态见图4所示。
2 波形梁护栏现有维修方法
目前,国内对于损坏护栏的维修方法主要是加接立柱、更换波形梁板、防阻块或托架。有时对于松动或偏向的立柱进行稳固或校正,对于弯曲或折断的立柱进行切割整形后重新接高。
2.1 立柱维修方法
根据基础形式和护栏立柱损坏形态的不同,立柱的维修方法也有所不同,波形梁护栏立柱维修方法主要有:焊接法,套管法,打桩法,灌桩法和植栓法5种。
(1)焊接法就是将倾斜的立柱从屈曲处割除,采用焊接工艺接高立柱的一种修复方法。此维修方法适用于立柱位于石方区,不能采用打桩法进行维修,或是没有打桩机的情况。
(2)打桩法是目前采用较多的一种立柱修复方法。此维修方法有两种:一是使用吊装机将损坏的立柱从基础内拔出,用打桩机在原位置打入新的立柱;二是将倾斜立柱从屈曲处割除,采用打桩机在损坏的立柱旁边打入新的立柱。打桩法适用于立柱基础为土基,采用打桩机能较易将立柱打入基础内部的情况。
(3)套管法是将倒伏、弯曲变形的立柱从屈曲处割除,采用打桩机在立柱的外部打入新的立柱,使新的立柱取代旧立柱的维修方法。此维修方法适用于Φ114立柱的维修,适用的基础条件与打桩法基本相同。
(4)灌桩法就是先清除立柱损坏的基础,浇注混凝土来固定新更换的立柱。该维修方法适用于立柱的土基损坏非常严重和原立柱通过浇注混凝土来固定的情况。
(5)植栓法是对损坏的立柱拆除后,在原位置钻孔,安装法兰盘立柱,在孔内植入螺栓固定立柱。主要适用于桥梁、桥涵上的法兰盘立柱的维修。
2.2 护栏板维修
根据损坏严重程度,护栏板的维修方法有两种:轻微变形的护栏板经校正机校正后,继续使用;损坏严重,校正后难以达到原防护性能时,直接更换新件。
2.3 防阻块、螺栓等小部件
防阻块、螺栓等小部件损坏时,一般采用更换新件的维修方法,更换之后其防撞性能得以恢复。
3 常用立柱维修方法中不规范操作
在护栏立柱维修中,由于没有明确的标准和规范,完全凭借维修人员的的主观判断来确定维修的方案及维修操作方法,使得护栏的维修中存在一些会影响到护栏维修后防护能力恢复的不规范操作。
3.1 打桩法
打桩法中存在的不规范操作主要有以下三方面:
(1)立柱基础的压实度不足:在护栏的维修过程中土基产生松动,在立柱维修后未采用夯实机具来压实周围土体。
(2)立柱埋置深度不够,有以下两种情况:
①当立柱较难打入基础时施工人员放弃继续打入立柱,继而将立柱割掉一段,使其地面以上高度与其它立柱一样高,此操作造成立柱的打入深度不够;
②将2.9m的立柱割成两根使用,为了保证立柱的地面以上高度80cm,故打入基础的深度大约为70cm,从而使嵌入二灰层的立柱长度还不足50cm。
(3)在地下埋有电缆和光缆的位置,为了不损坏埋置的光缆,采用简单的挖坑埋入护栏立柱,且对基础土体不作夯实处理,此情况下护栏对事故车辆的防护作用不大。
3.2 植栓法
植栓法中存在的不规范操作主要有以下四方面:
(1)在维修过程中采用20cm左右的螺纹钢筋来替代膨胀螺栓,维修后立柱的抗倒伏能力及防撞性能达不到要求。
(2)在植栓法的维修过程中,钻孔深度大约是20cm,可是在固定法兰立柱时打入的螺纹钢筋长度仅有15cm左右;在打入钢筋后,采用点焊将钢筋与法兰盘焊接在一起;在维修中螺纹钢筋的打入深度以及焊接操作对维修后立柱的抗倒伏能力及防撞性能会造成严重的不良影响。
(3)新更换的法兰立柱与原立柱的规格不一样,维修中施工人员采用焊接或是气割方法将立柱接高,此法不符合国标(JTG F71-2006)公路交通安全设施施工技术规范的要求。
(4)对没有完全损坏的法兰立柱未进行任何处理,直接焊接钢筋进行加固。
4 结束语
通过对高速公路实际路段波形梁护栏使用情况的调查分析,得出以下结论:
(1)从调查中得出波形梁护栏的损坏相当频繁。在100km的里程内,一年要更换护栏板3000块以上,更换立柱1000多根,三年基本上要把所有波形梁护栏更换一遍。
(2)护栏板的典型损坏类型主要是刮蹭、弯曲变形和断裂三种;防阻块的损坏类型主要是扁曲和扭曲两种;立柱主要有倾斜、倒伏、折断三种典型的破坏形态,随着时间的推移会发生缺失现象;由于护栏基础内部土体的滑移,从基础表面能观察得到的土体损坏状态有土体松散和开裂两种。
(3)护栏立柱维修的方法主要有焊接法、套管法、打桩法、灌桩法和植栓法5种;护栏板的维修主要是校正后使用和更换新件两种;防阻块、螺栓和垫圈等小构件主要是更换新件。
(4)护栏维修操作没有可参照的规范或标准,故护栏立柱维修过程中存在着许多不规范操作,会影响到护栏维修后防护能力的恢复。
波形梁护栏在我国高速公路中使用广泛,本文中总结的护栏损坏形态、维修方法及存在的不安全操作,一方面反映了现阶段波形梁护栏在高速公路上的使用状况,另一方面对将来波形梁护栏维修技术的进步也积累了一定的数据基础。
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