铸钢立柱损坏机理及形态和钢筋笼安装

<一>、铸钢护栏立柱损坏机理及形态

我国高速公路上使用的铸钢护栏立柱按里程来计算，铸钢护栏立柱占优点。据统计，京珠高速公路河北段除桥梁上采用混凝土铸钢护栏立柱以外，其它路段路侧和中分带全部采用波形梁钢铸钢护栏立柱，波形梁钢铸钢护栏立柱的里程占公路全长90%以上。以石安高速为依托来开展铸钢护栏立柱维修技术研究。通过对石安高速得出，铸钢护栏立柱的损坏相当频繁。然而，目前国内的铸钢桥梁立柱维修技术正处于起步阶段，铸钢护栏立柱的损坏等级确定及铸钢护栏立柱维修方案的选择还没有确切的参考规范，使得铸钢护栏立柱维修过程操作混乱，铸钢护栏立柱经维修后难以达到原有的防护等级。

以铸钢护栏立柱的损坏情况为基础，分析研究铸钢护栏立柱损坏指标模型，损坏指标值经验证后，结合铸钢护栏立柱的实际损坏情况，从而得出铸钢护栏立柱的损坏等级划分方法。

1损坏机理

当铸钢护栏立柱在事故中遭受到车辆的碰撞时，铸钢护栏立柱部件的受力损坏机理如下：1)当车辆与铸钢护栏立柱板发生碰撞时，铸钢护栏立柱通过铸钢护栏立柱板变形的吸能效用、铸钢护栏立柱板自身材料力学性能、铸钢护栏立柱对其产生的拉力来承受车辆撞击。在撞击力的作用下，铸钢护栏立柱板会发生曲面延展、横向(垂直于道路的延伸方向)弯曲变形甚至发生断裂；铸钢护栏立柱会横向倾斜、折断，并且其基础也会产生剪切破坏；防阻块也会产生受拉变形；螺栓会产生剪切破坏。

2)当车辆与铸钢护栏立柱发生碰撞时，铸钢护栏立柱通过铸钢护栏立柱自身材料的力学性能、铸钢护栏立柱板对其产生的拉力、铸钢护栏立柱基础土体的锚固力及防阻块的缓冲作用来承受车辆的撞击。此时，在车辆撞击力的作用下：铸钢护栏立柱本身会发生倾斜甚至是横向倾斜、折断，并且其基础也会产生剪切破坏；铸钢护栏立柱板会横向弯曲变形甚至崩断；防阻块也会产生挤压变形。

2损坏形态

结合现场情况，铸钢护栏立柱各主要部件的损坏形态如下：

1)铸钢护栏立柱板损坏以曲面延展和横向弯曲为主，受力过大会发生崩断；在与车辆的刮擦过程中也会发生不同程度的刮蹭损坏。

2)随着破坏程度的不同，铸钢护栏立柱损坏有倾斜、倾倒和折断3种。

3)铸钢护栏立柱基础不是铸钢护栏立柱的直接组成部分，但其对铸钢护栏立柱的防撞性能影响很大，并且基础损坏较直接影响到铸钢护栏立柱的倾斜程度；基础表面可以看到的破坏主要有土体松散和开裂两种。

<二>、防撞护栏立柱钢筋笼安装

1.防撞护栏立柱钢筋笼现场堆放、搬运的环节应保持平直放置，预防出现扭转、变形的问题。起吊时应用两点起吊方法，为了预防吊装阶段产生钢筋笼的变形问题，在内部要间距2m安装一道十字内支撑，达到加固的效果。

2.钢筋笼吊装作业需要使用100t履带吊进行，下放时保持垂直，高速公路护栏立柱对准孔内缓慢下放，防止发生孔壁触碰的情况。下放钢筋笼的环节如果遇到较大的阻力，不能强行放置，应及时查找形成原因，解决存在的问题后再进行下放，以免造成孔壁的损坏。

3.两节钢筋笼之间的连接采取直螺纹的形式，并且在接长之前应做好下节钢筋笼的支承加固处理，然后再进行吊装作业。吊装工作时，工作人员在现场设置缆风绳进行调整，并使用扭矩扳手进行连接，同时应用液压管钳实施声测管的挤压连接。声测管安装工作结束后，对管孔进行注水，观察是否存在问题，密封性是否合格，符合要求后及时封闭管口。

4.钢筋笼下放的严格执行设计方案，在全部下放结束且检测达标之后，采用钢筋笼穿越吊筋孔的控制方式，达到定位精度的要求，并且需要将钢筋笼焊接到护筒中，防止在现场施工中出现钢筋笼下沉或者灌注混凝土时上浮的问题，施工质量合格。