■吳 俊
(福建省交通建設(shè)工程試驗(yàn)檢測有限公司,福州 350000)
波形梁鋼護(hù)欄作為公路工程中交通安全設(shè)施的一部分, 主要為路面邊緣設(shè)置一道防護(hù)屏障,不僅對(duì)于路面的線形起到引導(dǎo)作用,而且對(duì)于交通行駛安全至關(guān)重要,當(dāng)發(fā)生交通安全事故時(shí),車輛首先會(huì)沖擊道路外側(cè)的波形梁板, 通過波形梁板自體變形或車輛爬升時(shí)吸收碰撞能量, 從而減少事故傷害性,因此波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量狀況,是交通安全設(shè)施工程驗(yàn)收的重要一環(huán)。 波形梁鋼護(hù)欄主要由波形梁板、立柱、端頭等構(gòu)件組成,根據(jù)《公路工程竣(交)工驗(yàn)收辦法實(shí)施細(xì)則》〔交公路發(fā)(2010)65 號(hào)文〕[1]規(guī)定在公路工程交工實(shí)體驗(yàn)收時(shí),主要對(duì)波形梁板和立柱兩大構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量檢測,檢測項(xiàng)目為波形梁板基底金屬厚度、 立柱基底金屬壁厚、橫梁中心高度和立柱埋置深度4 項(xiàng)指標(biāo)。 目前主要的檢測依據(jù)為JTG F80/1-2017《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)第一冊(cè)土建工程》[2]和GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]。 由于上述規(guī)范對(duì)于波形梁鋼護(hù)欄的現(xiàn)場檢測內(nèi)容敘述簡單,現(xiàn)場可操作性不強(qiáng),同時(shí)也為加強(qiáng)波形梁鋼護(hù)欄的質(zhì)量控制,保證道路的運(yùn)營安全, 本研究通過分析波形梁鋼護(hù)欄的檢測內(nèi)容, 結(jié)合波形梁鋼護(hù)欄的相關(guān)設(shè)計(jì)和施工規(guī)范,總結(jié)現(xiàn)場實(shí)體驗(yàn)收的關(guān)鍵內(nèi)容。
根據(jù)GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]規(guī)定,波形梁板根據(jù)防護(hù)等級(jí)和結(jié)構(gòu)形式不同,分為二波波形梁板和三波波形梁板,其厚度要求如表1。
表1 波形梁鋼護(hù)欄的驗(yàn)收規(guī)定
根據(jù)GB/T 31439-2015《波形梁鋼護(hù)欄》[3]的規(guī)定,防腐處理后的護(hù)欄板基底厚度檢測采用四點(diǎn)法(圖1)。其中2、3 號(hào)厚度測點(diǎn),位于1 片波形梁板的豎向中心線上下兩側(cè),距離邊緣50 mm,現(xiàn)場可采用板厚千分尺進(jìn)行測量,而1、4 號(hào)測點(diǎn),分別位于1 片波形梁板的左右兩端, 水平中心線相鄰的上下拼接螺孔邊緣,距離左右側(cè)邊緣50 mm,這兩個(gè)測點(diǎn)適用于還未拼裝的波形梁板,現(xiàn)場交工驗(yàn)收檢測,波形梁板已經(jīng)完成安裝, 且相鄰波形梁板有搭接長度,因此規(guī)范中的四點(diǎn)法并不適用于交工驗(yàn)收檢測。
圖1 防腐處理后波形梁板厚度測點(diǎn)位置
為了滿足現(xiàn)場檢測要求, 結(jié)合現(xiàn)有的規(guī)范,可以對(duì)測點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整: 測點(diǎn)由邊緣向內(nèi)延伸50 mm, 主要考慮邊緣位置在加工過程中, 存在變形、不規(guī)則的情況,使用板厚千分尺,可以實(shí)現(xiàn)邊緣向內(nèi)50 mm 的要求。 超過千分尺測量范圍的測點(diǎn),只能通過超聲波測厚儀進(jìn)行測量,但使用超聲波測厚儀, 環(huán)境干擾和人為操作對(duì)測試結(jié)果均有影響,且沒有千分尺檢測直觀,因此仍將測點(diǎn)分布于距邊緣大致50 mm 的位置,2、3 號(hào)測點(diǎn)可以直接測量,保留原來位置,對(duì)1、4 號(hào)測點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)移動(dòng)。 在扣除兩端搭接長度的基礎(chǔ)上, 考慮測點(diǎn)的均勻分布(圖2),可以將1、4 兩點(diǎn)分布于圖中的區(qū)域,位于波形梁板左右兩端拼接段邊緣, 距上下側(cè)邊緣大致50 mm 的位置,通過4 個(gè)測點(diǎn)的平均值代表一片波形梁板的厚度, 再通過對(duì)大量波形梁板的數(shù)據(jù)采集,反映項(xiàng)目的整體厚度情況。
圖2 修改后的波形梁板厚度測點(diǎn)位置
立柱基底金屬壁厚現(xiàn)場檢測較為簡單,通過打開柱帽,在立柱頂端均勻選擇4 個(gè)測點(diǎn),用螺旋測微器測量,再扣除兩側(cè)的防腐層厚度,計(jì)算基底壁厚。 也可采用超聲波測厚儀,在立柱的外表面上隨機(jī)選點(diǎn)測量立柱基底壁厚。
對(duì)橫梁中心高度的要求,主要是考慮護(hù)欄的安全性能,當(dāng)與車輛碰撞時(shí),護(hù)欄的高度應(yīng)滿足最大程度吸收沖擊能量, 同時(shí)避免車輛翻越護(hù)欄到界外,引起二次事故,因此需要嚴(yán)格控制這一指標(biāo)。
在現(xiàn)場的檢測過程,這一指標(biāo)會(huì)出現(xiàn)復(fù)現(xiàn)性較差的現(xiàn)象,主要表現(xiàn)為:由不同的人員進(jìn)行檢測,結(jié)論可能會(huì)有幾毫米的偏差。 主要是因?yàn)閷?duì)于橫梁中心高度的概念理解不到位,或者沒有統(tǒng)一規(guī)范的檢測過程。 目前主要采用的檢測方法是在波形護(hù)欄的頂面選擇測點(diǎn),然后架設(shè)水平尺并保持水平,通過鋼卷尺量測水平尺底面到路面的垂直距離,即護(hù)欄頂面距路面的高度, 再減去護(hù)欄板的一半寬度,即橫梁中心高度。 在檢測過程中,主要存在以下問題:(1)橫梁中心高度測點(diǎn)的選擇,規(guī)范中沒有明確規(guī)定;(2)水平尺延伸出來的護(hù)欄頂面高度是準(zhǔn)確的,但由于路面橫坡的影響,選擇路面測點(diǎn)不同,會(huì)得到不同的高度值。
針對(duì)上述的問題可采用以下的方式解決:(1)橫梁中心高度測點(diǎn)可以選在一片波形梁板的左右兩端邊緣,為了便于與厚度測量同步,可以選在同一位置檢測。 通過保證一片正常狀態(tài)下的波形梁板左右兩端的高度合格,即可以控制整片波形梁板的高度。(2)根據(jù)JTG/T D81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》[4]的規(guī)定,橫梁中心高度是指從設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線到護(hù)攔板中心點(diǎn)的高度,設(shè)計(jì)基準(zhǔn)線是指路面與護(hù)欄面的相交線。 如果護(hù)欄面在靠近公路內(nèi)側(cè)有路緣石, 且路緣石沿公路的內(nèi)側(cè)立面與護(hù)欄面不重合,則橫梁中心高度為護(hù)欄中心點(diǎn)到路緣石頂面的高度。 根據(jù)JTG/T D81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》[4]的規(guī)定,波形梁鋼護(hù)欄應(yīng)滿足JTG B05-01-2013 《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》[5]中的相應(yīng)規(guī)定,主要從安全性考慮護(hù)欄的作用,采用實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)方法評(píng)價(jià)波形梁鋼護(hù)欄的防護(hù)等級(jí),在波形梁鋼護(hù)欄的標(biāo)準(zhǔn)段,實(shí)車碰撞一般為車輛一側(cè)傾斜碰撞護(hù)欄面(圖3)。車輛碰撞前的行駛軌跡,綜合了路面橫、縱坡的影響,其中波形梁鋼護(hù)欄的安裝,考慮了路面縱坡影響,與路面線形協(xié)調(diào)。 結(jié)合兩本規(guī)范要求,選擇路面橫坡的延伸線與護(hù)欄面的交點(diǎn)作為橫梁中心高度的基準(zhǔn)點(diǎn)是合理的。 由于波形梁鋼護(hù)欄通常安裝在路肩位置,現(xiàn)場測點(diǎn)位置,可以采用另一把水平尺進(jìn)行路面延伸,測量同一斷面的兩水平尺間的豎直距離作為現(xiàn)場檢測值(圖4)。
立柱的埋置深度指標(biāo),作為波形梁鋼護(hù)欄結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),關(guān)系到整體穩(wěn)定性,在福建省交通建設(shè)質(zhì)量安全中心發(fā)布的《公路工程竣(交)工驗(yàn)收實(shí)體質(zhì)量檢測技術(shù)規(guī)程》(試行)中,將立柱埋置深度的最低合格率定為100%, 即現(xiàn)場交工驗(yàn)收需要全部合格。 埋置深度的現(xiàn)場檢測,主要通過鋼卷尺測量立柱最大的外露高度,用立柱總長扣除最大外露高度后,得到埋置深度,也可采用埋深測量儀進(jìn)行測量。
波形梁鋼護(hù)欄作為交通安全設(shè)施的重要組成部分,通過合理、規(guī)范設(shè)置,能有效減少交通事故的危害性。 本研究通過從波形梁板基底金屬厚度、立柱基底金屬壁厚、 橫梁中心高度和立柱埋置深度4 項(xiàng)檢測指標(biāo),分析波形梁鋼護(hù)欄的實(shí)體檢測過程,完善現(xiàn)行規(guī)范中對(duì)于波形梁鋼護(hù)欄的檢測要求。
波形梁板的厚度,由于規(guī)程的四點(diǎn)法中有2 個(gè)測點(diǎn)在護(hù)欄的拼接段,通過調(diào)整其位置,滿足現(xiàn)場檢測要求。 厚度的現(xiàn)場測值為包含防腐層的總厚度,需要在同一測點(diǎn)的內(nèi)外側(cè),采用涂層測厚儀檢測防腐層厚度,因此現(xiàn)場測點(diǎn)需要做好標(biāo)記,才能保證總厚度和防腐層厚度測點(diǎn)一致,最后計(jì)算出基底厚度值。
橫梁中心高度,需要規(guī)范檢測流程,明確測量基準(zhǔn)點(diǎn),才能準(zhǔn)確測出波形梁板的安裝高度。 交工驗(yàn)收中波形梁板的測點(diǎn)多,工作量大,通過兩把水平尺進(jìn)行測量,還需要保證兩把尺面在同一橫斷面位置,未來儀器廠商可開發(fā)專用的橫梁中心高度檢測尺,提升檢測效率。 同時(shí),如果橫梁中心高度指標(biāo)不滿足要求,進(jìn)行整改也較為困難,需要拆卸波形梁板,調(diào)整預(yù)留的連接螺孔中螺栓位置,或者調(diào)整立柱的埋置深度, 這樣又會(huì)影響立柱埋置深度指標(biāo),因此在立柱的施工過程中,需要嚴(yán)控立柱沿波形護(hù)欄一側(cè),螺孔位置與地面的間距,保證護(hù)攔板安裝的高度符合設(shè)計(jì)要求。