高速公路装配式景观护栏安装施工工法.pdf
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1、高速公路装配式景观护栏安装施工工法1.前言1.前言传统高速公路护栏通常采用现浇混凝土护栏或波形护栏,现浇混凝土护栏施工效率低,对已经通车的高速公路交通状况有比较大的影响,并且对路面的污染严重,道路景观也不符合目前人们越发提高的审美需求。而波形护栏虽是成品预制,并且安装较快,但是波形护栏的防撞性能较低,安全性较差。在 2020 年新郑管理处护栏改造专项工程 XZJA-3 合同段的施工中,我司采用了预制景观混凝土护栏对中央分隔带的原护栏进行改造施工,在对传统钢模板进行一定改进后倒装模板预制混凝土护栏,护栏质量得到有效控制。护栏采用企口连接后在接缝处粘贴 20cm 防水卷材,并利用倒装模板时预留的钢
2、管扁担套圈穿过钢绞线张拉固定护栏,保证护栏安装质量。该方法解决了传统现浇混凝土护栏施工效率低,影响交通程度大以及污染路面的难题,具有较好的应用效果。2021 年 5 月 26 日,湖南省科学技术信息研究所在长沙主持召开了由湖南省怀化公路桥梁建设总公司完成的“高速公路装配式景观护栏安装施工技术”项目科技成果评价会。评价专家组审阅了资料,听取了项目完成单位汇报,经质询和讨论,专家一致认为,该项技术成果达到国内先进水平。并且该技术经过科学技术部西南信息中心查新中心查新后,查新报告显示国内未见相同文献报道。经过项目部技术人员总结后,分别形成 2 个发明专利提交至国知局受理审查,分别是:一种公路护栏及其
3、施工方法,专利号:202110517130.2 以及一种高速公路装配式景观护栏及其安装方法,专利号 2:202110517225.4。2.工法特点2.工法特点2.0.1 高速公路中央分隔带采用装配式景观护栏,造型优美,安装工序简易便捷,安装质量易控制。2.0.2 采用倒装模板预制的方式制作护栏预制块,面积较大的底面朝上利用混凝土气泡冒出,提升预制护栏外观质量。对传统模板进行改进,单侧增加半圆形的槽钢装置用于模板翻转,无需吊装机械,节约施工成本。2.0.3 预制构件中间用于翻转模板的钢扁担套圈同样可利用与后期相邻预制护栏连接,钢绞线通过套圈孔后,每隔一段就进行张拉固定,一孔两用。3.3.适用范围
4、适用范围本工法适用于高速公路或景区道路护栏安装施工,尤其适用于混凝土景观护栏安装。4.4.工艺原理工艺原理景观混凝土护栏预制时,传统模板两侧模板增加横向、竖向加强槽钢并均匀布置后将弧形翻转支架焊接至加强槽钢上。再在模板重心略下方模板两侧对称焊接钢管轴,并焊制钢管扁担套圈,完成模板改进。通过钢管扁担套圈将模板倒装后绑扎钢筋并浇筑混凝土。待成型达到强度后,再人工撬动模板翻转并脱模。在装配式景观护栏安装时,精确定位预制块位置后,利用吊车以及叉车配合安装预制护栏,护栏间采用企口连接。块间接缝粘贴 20cm 宽 PYII 型自粘聚合物改性沥青防水卷材,防止雨水渗出污染路面。两边预制护栏中间安装混凝土支撑
5、块,保证护栏不会倾倒。安装完成后,每隔 10 块预制块,将 5-7*15.2 钢绞线穿过钢管扁担套圈后进行张拉固定。452136789483961721-单侧面板;2-螺栓孔;3-横向加强槽钢;4-弧形翻转支架;5-受力连杆;6-顶部对拉槽钢;7-竖向加强槽钢;8-底部对拉螺杆;9-钢管轴及钢管扁担套圈图 4.1.1-1 倒装模板剖面图、正面图5.5.工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程图 5.1.1-1 施工工艺流程图5.2 操作要点5.2.1 模板改进预制模板进场后,对于模板进行一定改进。改进后的模板包括面板、连接法兰、横向加强筋、上对拉槽钢、上对拉连接板、封端堵头板和
6、底部连接法兰;面板包括左侧模板和右侧模板,面板外表面设置横向加强筋;上对拉槽钢、上对拉连接板设置在预制倒装模板的顶部,用于将面板的左、右侧模板拉紧固定;封端堵头板设置在面板的两个端部,封端堵头板通过连接法兰与面板的左、右侧模板在端部连接;底部连接法兰在预制倒装模板的底部,用于将面板的左、右侧模板在底部固定连接。翻转装置包括翻转支架、支架连接杆和主要受力点加强钢板;翻转支架包括两根以上弧形槽钢,弧形槽钢之间彼此平行设置,通过两条以上的支架连接杆焊接为一体,每根弧形槽钢所在平面内设置三根以上的杆件,杆件的一端与弧形槽钢焊接;在弧形槽钢与支架连接杆的连接处以及弧形槽钢与杆件的连接处焊接主要受力点加强
7、钢板。在两侧端模中心靠下位置分别开设一个直径为 100mm 的圆孔。图 5.2.1-1 模板改进5.2.2 护栏预制钢筋绑扎:护栏钢筋在钢筋加工厂进行,现场绑扎成型。钢筋绑扎完毕后,在混凝土护栏端头上部预埋纵向连接矩形钢,并安装好矩形钢两侧16 加强钢筋。在每节预制护栏两端顶部的预埋矩形钢与护栏内钢筋采用焊接方式加以固定,保证预埋矩形钢位置准确,并确保在浇注混凝土时不移动。安装采用小型门吊吊放安装及绑扎完成的钢筋骨架。根据模板两端圆孔位置提前预埋两根 PVC 塑料管。模板翻转:模板安装前,在钢筋上加设成品垫块,保证保护层厚度;模板接缝处,采用双面胶带或海绵胶条密封防止漏浆。钢管穿过在模板中心靠
8、下的 PVC 管用于翻转模板。人工辅助叉车安装扁担套圈套住两侧穿过的钢管慢慢提升,使得模板自动翻转,底面向上。模板翻转加固完成后,先自检然后报检监理工程师合格后,开始浇注混凝土。混凝土浇注时,从一端向另一端推进,分层浇注。浇注时,每层宜控制在 250300mm,分层、连续浇注。振捣采用插入式振捣器,振点间距宜控制在 150250mm 之间,一次振捣的时间不宜少于 30s,振捣时遵循“快插慢拔”的原则,至混凝土面不再下沉、表面充分泛浆为准。混凝土浇注完成后,采用二次收面作业。第一次收面在振捣作业完成后,人工用木抹子进行第一次收面,将混凝土表面的水泥浆抹出。在混凝土初凝后、终凝前,采用钢抹子进行第
9、二次抹面。图 5.2.2-1 模板翻转5.2.3 基础开挖首先针对原有道路面层以及护栏进行切割,并采用炮机进行破除。破除后通过挖掘机以及人工配合开挖护栏基坑,基坑深度控制在 15cm-20cm。若需将切割下来的混凝土块直接就地埋至基坑中,则基坑开挖深度应大于混凝土块高度 5cm 及以上。图 5.2.3-1 人工配合清底5.2.4 基底硬化基础开挖处理完毕后,护栏基础下部换填 C20 混凝土前应仔细核对相应位置路面标高,确定换填 C20 混凝土顶面标高,以确保护栏路面以上高度满足设计要求,待所有尺寸及标高核对无误后,并铺设完防渗和反滤土工布后方可进行 C20 换填材料的浇筑施工,施工完毕后顶面应
10、收浆抹平,以满足护栏基础安装时达到平整于要求。图 5.2.4-1 土工膜铺设5.2.5 护栏安装经复核标高和平面位置无误后,方可进行混凝土护栏预制块的就位安装。混凝土护栏的安装应从一端逐步向前推进。在安装过程中应使混凝土护栏预制块的中线与公路中心线相一致。在曲线路段,应使护栏布设圆滑,在竖曲线路段,应使护栏与公路线形协调。护栏预制块安装应确保位置准确,接缝挤紧,线型顺直、高度一致。护栏预制块安装就位时必须使其竖轴线与路面相垂直,以保证护栏迎撞面的设计坡度。接缝宽度不应大于 5mm,接缝处前后两侧墙之间的错位不应大于 3mm。护栏运输到施工现场,可采用吊装设备安装护栏,也可采用叉车安装护栏,无论
11、吊装和叉车,均应避免吊装绳接触预制块的边角(可采取将弹性材料或软材料包裹孔洞周围,隔离吊装器具与护栏孔洞周围混凝土),以防止预制块边角部位破损。图 5.2.5-1 护栏安装5.2.6 张拉紧固在护栏墙体调整好线形后,将 5-7*15.2 钢绞线利用穿线机穿过钢管扁担套圈连接 10块预制景观护栏后,一端装设帮条锚具,另一端布置千斤顶同步张拉。上述工作完成后,利用千斤顶对钢绞线进行张拉,将预制护栏连接为一个整体,达到预定拉应力后停止张拉,各拼缝闭合后拧紧端杆锚具。5.2.7 接缝处理待张拉完成后,沿护栏墙体接缝处粘贴 20cm 宽的 PYII 型自粘聚合物改性沥青防水卷材,防水卷材应安装牢固,以防
12、止雨水从接缝渗出,污染护栏表面及路面。并在护栏与原路面之间空隙填充 C20 混凝土至与原路面处于同一标高,并人工抹平。6.6.材料材料及及设备设备6.1 材料表 6.1.1-1 主要材料序号材料牌号/规格单位用途1防水卷材PYII型自粘聚合物改性沥青m接缝处理2混凝土C20m基础硬化3土工布HDPEm防渗反滤4钢模板5mmt预制5角钢5mm*5mmkg改进模板6塑料管100mmm预埋留孔7钢筋16mmt预制护栏8锚具/套与钢绞线配套9钢绞线15.2t紧固连接护栏6.2 施工机械设备表 6.2.1-1 主要施工机械设备序号设备、机具名称单位数量备注1破碎头台1破除原路面2挖掘机台1挖掘基坑3运输
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