传统护栏加高方法存在的缺陷跟弹性波的能量衰减

(一)、传统护栏加高方法存在的缺陷

我国高速公路建设经历了一个建设高潮期，经过运营，先期建设的高速公路今后一段时间内逐步进入维修期，在路面大中修过程中，当在原有路面进行加铺面层或增加路面厚度时，会增加路面高程，致使原有的波形梁护栏的防撞高度不能满足规范要求。针对这一问题，结合京沪高速公路临沂段大修工程的实践，设计了如下两种波形梁护栏加高方法供以后大中修工程中参考。

京沪高速公路临沂段大修过程中，部分路段因路面结构变化造成路面高程增加，路面高程增加后相应分隔带及路侧波形梁护栏的防撞高度不能满足《公路交通设施设计规范》(JTGD081-2006)的要求，需要进行加高处理。如果将原有护栏全部换新护栏，造价太高，亦造成很大的浪费。在以往大修过程主要采用拔除铸钢立柱重新打入的方法，该方法的施工流程为：先把波形梁护栏板、防阻块、立柱帽拆除，然后用拔桩机将立柱拔出，统一向前或向后移动lm的距离重新打入后，重新安装波形梁护栏板、防阻块、立柱帽。但在实施过程中发现该方法存在以下缺点：a)立柱在拔除和重新打入时部分立柱受损；b)在石质挖方路段及填石路基段，原立柱为水泥混凝土基础无法拔出；c)立柱拨出后，在分隔带或土路肩形成路基空洞，雨水渗入路基容易破坏路基稳定；d)立柱重新打入过程容易破坏原来通信管道，特别在上跨天桥和分隔带开口处；e)桥梁波形梁护栏立柱需全部换。经过认真分析和现场试验，总结出了护栏立柱套管接高法和偏心防阻块加高法。

护栏立柱套管接高法

(二)、弹性波的能量衰减

弹性波在铸钢桥梁支架内的能量衰减主要由其本身的发散特性及介质的阻尼粘滞和周围地基对传播过程中频率的吸收所引起的。

弹性波的发散特性是指波的峰值和振幅随着其传播距离的增加而衰减，主要原因是远离振源的质点在外力作用下，其离开平衡位置的位移随波的传播距离的增加而线性衰减。

波在理想弹性介质中传播时无能量损失，但由于实际介质并非理想的弹性介质，因而弹性波在传播过程中彼此带动振动，会产生热量，此种热量会对波的传播造成粘滞作用，使传递到下一质点的振动能量不断衰减，从而导致弹性波整体的能量衰减。

此外，对于护栏立柱的检测，周围地基不同介质对弹性波幅值的吸收作用使其幅值随传播距离的增加而呈指数衰减。在实际检测中，使用激振锤对立柱发出激振后，立柱的振动会引起立柱周围地基质点的振动，弹性波的能量传递到地基中，并在界面处产生反射和透射，这些地基吸收的能量也使弹性波的振幅不断衰减。