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封闭防水与套筒式护栏相结合在中央分隔带中的应用

发布日期:2019-04-17 17:07 信息来源:河北交通报 访问量:? 字体 :[ 大 ][ 中 ][ 小 ]

高等级公路的横断面多采用整体式断面。在公路工程技术标准(JTG B01-2014)中第4.0.4条规定:“高速公路、一级公路整体式断面必须设置中间带,中间带由中央分隔带和两条左侧路缘带组成”。其中,中央分隔带一般是由两侧路缘石、波形防撞护栏、防水排水系统和中间填土组成的,通常采用凸起型中央分隔带,其表面种草绿化并植树进行防炫。

中央分隔带在构造上的作用是分隔对向交通的作用。如果不设中央分隔带的话,无法保证在高速公路上的行车安全,也难以达到相应公路等级的技术要求。由于中央分隔带位于上下行两幅道路中央,如果降落在分隔带内雨水不能快速排出则可能会渗入地下,直接影响到路基的结构性能,所以在中央分隔带的防水排水系统是极为重要的一部分。

1现阶段中央分隔带防水存在问题

1·1、中央分隔带

采用盲沟排水系统的中央分隔带的施工方式工序较为复杂,若施工操作不当,很容易出现积水问题,更容易形成渗水,而且工程造价相对较高,排水系统年久若养护不能及时清理,则容易淤塞,并会逐渐失去其本身的排水作用。采用封闭防水系统的中央分隔带施工工序也较多,特别是防水土工布的接头部位和防撞护栏立柱的接缝难以完全封闭,容易导致渗水问题。

1·2、防撞护栏

波形防撞护栏作为交通安全防护的一种主流防护措施,其主要施工方式是将立柱打入地下,随后将波形护栏安装在立柱上,但常常会在波形护栏和路面的连接处产生渗水的缝隙。再者,波形护栏在面对高速事故的冲击下,会发生形变,对损坏的护栏进行更换也会对公路结构造成一定的损坏,若是处理不当也会造成渗水现象,这些都可能会对路基结构造成损害。

目前,护栏的立柱以安装技术区分现分为打入试、混凝土基础式,预埋套筒式。其中打入试安装技术作为国内应用最为广泛的方法,其接缝处的渗水情况最为严重;混凝土基础式则是以混凝土为基础,以螺栓固定在混凝土基础,固定的强度相对较差但方便拆卸更换,而且无需考虑到排水问题,但此种方式基本是用在两侧护栏,且防护强度较差,一旦出现事故,极有有可能对混凝土基座造成严重破坏;预埋套筒式则是大多用在活动护栏上面,该类型护栏现在的主要作用是在公路正常营运时,该型护栏利用插拔立柱可方便地插入开口处预先设置的插拔孔内,起到隔离和防护作用。由于其本身的成本价格高等原因,现阶段的使用还停留在中央分隔带开口处,没有得到普及使用。

2新的封闭式中央分隔带防水技术

而最近出现的一种新的封闭式中央分隔带防水技术让人耳目一新。其技术思路是将中央分隔带两侧的水泥混凝土路缘石向下加深至路面底基层顶,即在路面基层、面层与中央分隔带中的填土之间沿路面边缘纵向制作两道混凝土隔水墙;再于两道混凝土隔水墙之间的路面底基层顶现浇小石子水泥混凝土作为防渗层;最后,在混凝土隔水墙内侧面和小石子水泥混凝土防渗层表面喷乳化沥青形成第二道防水层。此种技术要求在路面做好底基层后,先打入中央分隔带的防撞护栏立柱,而后用现浇法使得立柱和水泥及沥青的结合处不再出现缝隙,这样形成了一体的封闭防水中央分隔带,基本将护栏立柱的缝隙消除。

3新的封闭防水与套管式护栏的结合应用

如前所述,新的封闭式中央分隔带具有良好的防水性能,但由于其本身立柱和现浇混凝土融为一体,在遇到碰撞损坏后,进行更换护栏的难度和成本自然也是很高,而且要继续保持良好的防水性能,则需要整块重新浇筑,不管是工序上还是成本上都会造成极大的浪费。如果只是普通修复则会失去优秀的防水性能。

而在成本节约方面,方便更换这一点上,预埋套筒式护栏则可以很好的对这一方面进行弥补。因此,设想将在封闭防水型中央分隔带中的立柱替代为套筒,并进行浇筑,这样就可以同时将封闭式的中央分隔带良好防水性保留下来,同时不影响预埋套筒的护栏自身的优点。

但是测试过程中发现此时在套筒和护栏之间的缝隙则出现了漏水存水现象,此部分又成为了防水的关键位置。而这部分防水则可以使用多种防水措施,接下来进行讨论。

3.1建筑物的穿墙套管的启示

由于这种套筒结构防水很类似于建筑物的穿墙套管,也就是说,可以借鉴管道防水的方法。预埋套管穿墙面防水处理:穿过防水层的管道预埋套管,在套管中间焊接止水钢板,管道安装完成后,用石棉水泥填实,两端用胶泥密封材料密封,迎水面增加附加防水层1道。当然,更简便的方法是在空隙间利用防水油膏进行密封,防水性能很好,但很明显这种方法在大工程量的高速公路上使用相对显得工艺复杂,而且其成本也较高。所以作为普及使用技术的可行性不高。

3.2套筒和护栏之间防水方法

总结归纳为下面两种方法:

第一种是将套筒高度提升高于地面,防止地面流水浸入套筒内部,在围绕护栏立柱的位置增加一个45度向下的环形屋檐状结构,利用檐状结构来阻挡自然降水来进行防水,这种结构类似于护栏立柱的立柱帽防水模式,以此为基础在立柱和套筒接触的位置加装橡胶垫片来做到进一步防水和防磨损,依靠护栏重力压迫橡胶垫片可以达成防水效果。为防止立柱被盗,可在套管露出地面的部分加装贯通螺栓固定套筒和立柱。

第二种方法是将立柱插入套筒,在立柱外侧和套筒加圆形外沿,在外沿处加装橡胶垫片并使用螺栓固定,这种链接方式犹如路边的消防栓顶部的链接方式,上下两部分主要由螺栓进行固定,此种方式防水性能优越,稳定性和强度都有保证,安装也并不复杂。

随后依次对两种结构进行测试,两种形式的密封性短期内均可以达到要求。但经过测试进一步发现设想缺陷,并对设计进行进一步修正并作出最优选择。

第一种设计若套筒高出地面部分过多依然容易产生变形,反而不便于更换,而太低则螺栓孔又会成为极易渗水的部位,螺栓部分密封性是需要注意的点,由于设定开口位置过低如果施工不达标则极可能造成渗水情况,取消螺栓后此种情况得到改善,所以此设计需取消螺栓结构。

第二种方法防水性能很强,但其表现出的问题在于施工过程中需要大量螺栓,材料用量较大,施工程序更繁琐,且成本更高,而且螺栓连接的情况使其受力相当于整体式护栏,遇到受力会很大几率损坏预埋管,反而失去了便于更换和节约成本的优势。所以此种结构的性价比较低,实用性较差。

综上所述,檐式结构更有实用价值。

而根据现有的护栏形式以波形护栏为主,其中波形护栏板连接处一般情况拥有一处铆钉连接,最新推行的滚筒式防撞护栏,连接处有两处铆钉连接,立柱顶端是可动型立柱帽。由于铆钉位置较高,对防水影响不大,但经实地巡查得知,由于管理或施工等问题,护栏柱的立柱帽经常出现歪斜甚至丢失情况,导致雨水进入柱体,对此问题建议将立柱底端封闭以防止内部渗水,现场试验效果也较好。

总之,封闭型中央分隔带和套筒式护栏都是已经有比较成熟的理论和技术体系,均具有很高的可行性。而且可以适应并更换多种类型护栏,具有结构合理,经济可行等优点。将二者的技术相结合,中央分隔带便拥有很好的防水能力,彻底将原先存在的不足进行弥补,可以在高速公路、国省干线一级公路等道路工程的中央分隔带中应用推广。(路颖铎)

(审核专家 王一臣)



责任编辑:孙悦

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