公路混凝土防撞护栏施工质量控制研究

1工程概况

京秦高速项目防撞护栏采用SS加强型钢筋混凝土墙式护栏，混凝土为C45抗盐冻，护栏宽度52.5?cm。桥梁护栏伸缩缝位置为真缝。桥梁护栏 假缝每4~6?m设置一道，缝宽0.5?cm，缝深1?cm。

防撞护栏在伸缩缝位置设置Q235固定钢板A1（1?209?mm×4?mm×350?mm）、A2（1?209?mm×4?mm× 250?mm）、A（1?209?mm×4?mm×600?mm），A1、A2钢板预埋进防撞护栏内4mm，A钢板和A2钢板采用贴角焊连接。所有钢板外露部分涂抹防锈漆，再 涂抹和混凝土相同颜色的油漆。防撞护栏浇筑时注意按设计图纸要求预埋桥梁防护网钢管，间距2?m一道，当预埋钢管和防撞墙钢筋发生干扰时，可适当调整 防撞护栏钢筋位置，确保预埋钢管位置的准确性。 护栏结构示意如图1所示。

（a）               （b）

图1?护栏结构示意

（a）SS、SSm级护栏一般构造；
（b）SSm级护栏一般构造

2现状调查与成因分析

自京秦高速东张庄特大桥混凝土防撞护栏施工以来，日常巡查发现防撞护栏竖向裂缝较密集、线形不圆顺、蜂窝麻面、漏浆等外观质量缺陷，为解决以上 问题，需要总结现有施工工艺带来的问题，并改进或加强质量管控。

2.1?裂缝

通过调查与测量，分别对京秦高速公路已施工的3座桥梁的混凝土防撞护栏裂缝进行统计，见表1。

表1?裂缝统计

由表1可知，裂缝宽度介于0.04~0.18?mm，均小于0.2?mm；裂缝长度介于0.3~1?m，有不规则表面干缩裂缝、由顶部向下延伸的竖向裂缝、由底部向上延伸的竖向裂缝、由上至下贯通的竖向裂缝等多种类型。

2.1.1?不规则表面干缩裂缝

干缩裂缝表现为不规则网状，深度在毫米级。该裂缝主要是由于胶凝材料过多、养护不及时造成的。

2.1.2?由顶部向下延伸的竖向裂缝

由顶部向下延伸的竖向裂缝较多，分布较多处约30?cm一道。该裂缝主要是由混凝土分层浇筑控制不好、坍落度偏大、人工振捣时间过长，造成骨料下沉、砂浆上浮，形成防撞墙上部砂浆聚集，养护不到位。

2.1.3?由底部向上延伸的竖向裂缝

由底部向上延伸的竖向裂缝分布较多处约1?m一道，在底部薄弱区（如泄水孔、拉杆孔）向上延伸，长度约50?cm。该裂缝主要是施工过程中没有封闭 交通，过往荷载造成桥面发生弹性变形，在防撞墙 混凝土弯拉强度尚未达到一定强度时，造成防撞墙 底部混凝土由下至上开裂，裂缝由薄弱处展开。

2.1.4?由上至下贯通的竖向裂缝

由上至下贯通竖向裂缝间距在1~3?m。该裂缝由混凝土本身膨胀系数的存在及过早开放交通造成的。

2.2?线形不圆顺

混凝土护栏施工过程中发现护栏在浇筑混凝土后线形不顺畅，模板连接位置拆模后有轻微错台。这种尺寸偏差多发生在护栏平面位置处，造成该现象的 原因主要包括以下两个方面。

2.2.1?测量误差

在仁字峪大桥左幅外车道护栏施工前开展测量 复测，累计测量26个点位，测量结果见表2。由表2可知，标高差值±5?mm，测量点位均符合规范要求，满足设计标准，平面偏位差值不大于4?mm，满足规范要求。因此排除测量误差导致混凝土护栏线形不圆顺。

表2?测量结果

2.2.2?模板偏位

模板偏位可导致混凝土防撞护栏外观线形不 圆顺。在安装好定型钢模板后，由于安装失误导致 模板并未固定牢靠，混凝土浇筑、振捣过程中模板 移位；由于施工建设过程中施工操作不当，导致模板自身精度存在一定问题。

2.3?蜂窝麻面

蜂窝麻面多集中于护栏底部的马蹄部位、顶部 圆倒角及护栏端部。麻面大小为5~20?cm。

产生原因：模板表面未打磨光滑，脱模剂涂抹不均匀；混凝土振捣不密实，未充分振捣，振捣棒插入深度不足，底部深处漏振使气泡未能顺利排出，气泡浮于表面形成麻面；混凝土土工织物太满，分层厚度未掌握好，振捣时无法最大限度排除气泡。

马蹄部位等斜角处易堆积混凝土，在插入式振捣器的作用下，混凝土中气泡受压排出，斜面位置处 由于阻力作用发生堆积，形成蜂窝麻面。

2.4?漏浆

混凝土振捣过程中发现模板拼接缝处及端头漏浆模板移位。混凝土护栏通常一次性浇筑，需多块模板拼接，分块模板加工不精细、接缝处不密实、拉杆 固定不当、拼接组合后的接缝处堵塞不密实等均可 造成漏浆。

3质量控制措施

3.1?设计优化

经过研讨分析，决定在假缝处增加预埋板设置，增设真缝数量。桥梁护栏伸缩缝位置为真缝，维持 原设计不变。30?m和40?m跨径桥梁墩的顶处设置 一道桥梁护栏真缝，缝宽1?cm，采用沥青玛蒂脂填充，缝隙应平整光滑。

桥梁护栏假缝4~6?m设置一道，缝宽0.5?cm，缝深1?cm。假缝处设置5?mm厚高密度预埋板，预埋板高度为护栏顶部至基础顶（马蹄处变截面顶），预埋板边缘至混凝土表面需预留1?cm厚保护层；加工定型木板，保留1?cm保护层，采用钢筋固定在护栏钢筋内部。设置预埋板不得切断护栏纵向钢筋和破坏护栏 混凝土基础。预埋板采用涂抹沥青或其他防腐涂料 进行防腐处理。

假缝采用割缝法，割缝不得切断钢筋且平整光滑，割缝后需再次采用沥青玛蒂脂填充或其他防腐材料处理，避免预埋板腐烂影响护栏整体安全等级。

3.2?混凝土配合比优化

（1）进场砂、石料、水泥、粉煤灰、矿粉、 外加剂等材料必须按试验检测频率检测，合格后方可进场。为减少混凝土干燥收缩，应严格控制砂石含泥量，要求按照河砂含泥量不小于2.0?%、碎石含泥量不小于0.5?%进行控制。为减少浮浆产生，应避免选用 过粗或过细河砂，宜选择细度模数在2.6~2.9河砂。

（2）在混凝土强度满足设计要求时，应减少 胶凝材料用量，胶凝材料用量宜控制在450?kg/m ³ 内。

（3）合理控制混凝土砂率，避免施工时振捣 产生大量浮浆，建议混凝土砂率控制在35?%~40?%。

（4）为减少收缩裂缝产生，可尝试掺入膨胀剂或聚丙烯纤维，具体掺量应根据试验确定。

（5）防撞护栏混凝土应进行抗盐冻专项配合比设计，耐久性指标应达到JTG/T?3310—2019《公路工程 混凝土结构耐久性设计规范》环境等级E级要求。

3.3?施工过程质量把控

3.3.1?线形控制

采用两面五线法控制线形，如图2所示。

图2?五线法控制

（1）用全站仪进行防撞护栏内侧（靠近中分带侧）边沿线测量放样，测量按照直线段5?m、曲线段3?m的间距设置控制点，同时测出控制点标高，复核桥面铺装顶标高，如果复核标高与设计标高相差不大，则防撞护栏标高按照设计标高控制。

（2）内边线放样完成后，模板安装要严格按照 护栏内边线进行施工，模板校正应在里口挂线。将放好的点与点之间设置第一条墨线，在放好的点上垂直20?cm引出对应的点，引点时必须确保引出点的准确性。点引完后，点与点之间设置第二条 墨线，以便采取吊垂球法尺量法检验护栏顶口的线形 是否顺直。

（3）护栏模板底口内撑杆采用直径12?mm的 螺纹钢，用切割机裁剪为统一尺寸。内撑杆焊接以 第一条墨线为标准，一头对准墨线后，用水平尺控制内撑杆水平，内撑杆间距为70?cm，焊接必须牢固。当底口拉杆拉好，顶口线形根据第二条墨线，及时对模板进行加固，加固方式为一拉一顶，法兰卡拉， 顶托钢管顶，加固的间距为1.5?m。底口拉杆上好， 顶口内侧线形根据第二条墨线调好后，加顶口 内撑杆，间距为1?m，加好后上紧顶拉杆，以保证 外侧模板的线形。

（4）水准仪测量出护栏内侧边沿线实际高程，以内侧边沿线为控制线、以设计梁顶标高为基准，调整实际护栏标高。防撞护栏顶面高程控制目标是在确保高程误差在规范允许范围内，使高程平滑 顺畅、无波浪。

（5）在模板上测量出顶面高程并标记，加强工人的责任心，安排专人收面。顶面收光时严格控制 标高点，用4?m长的铝合金尺子检查其表面的平整度。

3.3.2?外观控制

（1）混凝土在保证强度和耐久性前提下，还应具有良好和易性。施工时应严格控制混凝土坍落度，建议控制在180±10?mm。

（2）浇筑时应采用分层分段浇筑工艺，第一层 可先浇筑至护栏变截面的下部，第二层浇筑至高于 护栏变截面10?cm左右，最后浇筑剩余的混凝土，每层 浇筑长度在6?m左右，浇筑时选择合理的时间，确保混凝土入模温度不低于5℃，且不高于35℃。

（3）振捣时建议附着式振捣器与插入时振捣器配套使用，以减少振捣时间，防止浮浆大量上浮；应振捣至表面泛浆不再冒出气泡且表面不再下沉为止。上一层混凝土振捣时需将振捣器插入下层混凝土5~ 10?cm，应在下层混凝土初凝前完成上层混凝土浇筑。使用插入式振动器进行振捣时，应快插慢拔，避免 漏振、欠振，防止振动棒碰撞模板及钢筋。振捣发现漏浆时，应实时堵塞和补振，防止拆模后出现蜂窝。

（4）为减少或消除护栏内侧斜面处表面气泡，当完成第一层混凝土初步振捣后用橡皮锤敲击斜面处模板排出气泡，再二次振捣使气泡沿外侧直墙背溢出。

（5）模板拆除时，混凝土强度应大于2.5?MPa，且拆除过程中应确保其表面及棱角不被破坏。模板 拆除应先松动模板之间连接螺栓，先拆外侧模后拆 内侧模，严禁猛烈敲击、生拉硬拽。模板拆除后应 及时对模板进行维修整理，分类存放，拆除后的侧 模板用单轨吊车吊装，使用防撞护栏台车辅助进行。

3.3.3?裂缝控制

（1）为降低浮浆厚度，混凝土砂率不易过大，建议控制在40?%以内。混凝土拌合物采用混凝土罐车 运输，在运输过程中，应保持混凝土的均匀性，避免 产生分层、离析等现象。严禁在运输过程中及施工 现场向混凝土罐车中加水。

（2）将养护期延长至14?d，混凝土养护期间应加强交通管制，避免车辆扰动对防撞护栏结构。

（3）护栏顶部易出现浮浆，造成易收缩开裂，浇筑时应注意调整浇筑工艺，尽量使骨料均匀分布，收面后立即覆盖保湿膜养护，再覆盖土工织物保温，洒水养护不少于3次/d。

（4）由于高温天气较干燥，混凝土表面易板结硬化，需尽快养护，并严格控制养护温度，拆模后不可立即养护，应待混凝土温度降低后再养护，养护用水与混凝土温差不超过15℃。

（5）控制假缝切割时间、位置及深度，在混凝土强度达到切割不掉边时立即切割，切缝深度控制在1?cm，外侧护栏假缝切割位置调整至泄水孔位置。

4结论

（1）结合京秦高速施工经验，在混凝土防撞 护栏施工过程中，总结了施工过程中出现的外观质量缺陷，如竖向裂缝较密集、线形不圆顺、蜂窝麻面、漏浆等，并进行了原因分析。

（2）从设计优化、混凝土配合比优化及施工 控制三方面提出了改进建议。

（3）在质量控制措施实施后，混凝土防撞护栏裂缝等质量缺陷得到了明显的控制，为后续课题研究、现场实施提供了宝贵的经验。