陳修貴，梁成，滕平強(qiáng)，霍夢佳

中國電建集團(tuán)山東電力建設(shè)有限公司，山東濟(jì)南，250001

0 引言

根據(jù)阿美防撞圍欄的構(gòu)造特點(diǎn)，設(shè)計(jì)總結(jié)了一套全新的防撞圍欄安裝工藝，相對于傳統(tǒng)安裝方法[1-3]，本工藝主要采用自主研發(fā)的專用鉆孔裝置取代人工開挖，提升了開挖效率；將圓柱形防撞柱基礎(chǔ)優(yōu)化為長方形基礎(chǔ)，方便現(xiàn)場支模的同時(shí)提高了防撞柱就位精度；利用預(yù)制基礎(chǔ)取代現(xiàn)澆基礎(chǔ)，加快了現(xiàn)場施工速度，減少了施工作業(yè)面的占用時(shí)間；纜繩安裝采用分段張拉的安裝方式，有效降低了纜繩及防撞柱的受力集中，保證了防撞圍欄整體的抗沖擊強(qiáng)度；安裝完成后在立柱空腔內(nèi)進(jìn)行灌漿形成鋼管混凝土，進(jìn)一步提升了防撞立柱的強(qiáng)度。整個(gè)安裝過程具有施工速度快、施工作業(yè)面小、定位精準(zhǔn)及可靠度高等優(yōu)點(diǎn)，對長線路、大面積的防撞圍欄安裝具有革命性的改進(jìn)；其中研發(fā)的專用鉆孔裝置已獲得國家專利，且本安裝工法已在沙特MGSE-I&II兩個(gè)燃?xì)庠鰤赫卷?xiàng)目中取得了良好的實(shí)踐效果，并在沙特國王港項(xiàng)目上使用，其產(chǎn)生的質(zhì)量效益、工期效益、經(jīng)濟(jì)效益可觀。

1 關(guān)鍵安裝工藝研究應(yīng)用

1.1 立柱位置控制

在防撞圍欄的整個(gè)施工過程中，測量定位工作至關(guān)重要，如果防撞柱定位產(chǎn)生誤差會對后期防撞圍欄的安裝產(chǎn)生較大影響。為了更好地保證防撞圍欄整體防撞性能與線形協(xié)調(diào)一致，必須嚴(yán)格控制測量定位及放樣的精準(zhǔn)度?，F(xiàn)場采用“先拐點(diǎn)后中心”的測量順序進(jìn)行各個(gè)防撞立柱的精確定位，即用全站儀先在廠區(qū)四個(gè)主要拐點(diǎn)的終端立柱進(jìn)行定位，然后再選取兩個(gè)拐點(diǎn)連線中點(diǎn)的主立柱進(jìn)行定位，以此類推，由中心向兩邊進(jìn)行測量定位，可保證所有相近圍欄立柱在一條直線上，能更好地控制后期纜繩安裝的順直度（圖1）[4]。

圖1 圍欄主副立桿布置間距

1.2 立柱預(yù)制

防撞圍欄廠家原設(shè)計(jì)為圓柱形立柱基礎(chǔ)，為方便支模，在不改變基礎(chǔ)主要尺寸和強(qiáng)度的情況下優(yōu)化為長方形基礎(chǔ)，具體尺寸如圖2所示，防撞圍欄終端立柱、主立柱、副立柱等立柱采用豎立在模板內(nèi)預(yù)制澆筑，預(yù)制混凝土強(qiáng)度5000 PSI，鋼筋采用環(huán)氧鋼筋，拆模后外部需涂刷瀝青漆進(jìn)行防腐。

圖2 基礎(chǔ)截面及鋼筋布置

為方便后期吊裝，在預(yù)制基礎(chǔ)內(nèi)新增預(yù)埋吊耳，采用雙吊耳形式，兩個(gè)吊耳以防撞柱為中心對稱分布在其兩側(cè)，具體尺寸如圖3所示。

圖3 基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋吊耳結(jié)構(gòu)

1.3 鉆孔開挖

利用專用的鉆孔開挖裝置對已定位的防撞立柱中心點(diǎn)進(jìn)行鉆孔開挖，鉆孔機(jī)下鉆時(shí)要保證與地面垂直，孔壁光滑，孔內(nèi)無渣土；終端立柱及主防撞柱采用挖掘機(jī)式鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，孔深2450mm，副防撞柱采用JCB式鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，孔深650mm，所有孔深均比基礎(chǔ)埋深多50mm，方便后期吊裝找正；鉆孔完成后應(yīng)對鉆孔表面采用鋼板覆蓋，并對四周進(jìn)行安全防護(hù)，防止人或雜物掉入鉆孔。

鉆孔開挖裝置如圖4所示，鉆孔套筒與內(nèi)部鉆頭通過銷軸進(jìn)行連接后形成一套整體，然后與施工機(jī)械連接固定。鉆孔套筒的尺寸決定了鉆孔直徑，內(nèi)部鉆頭旋轉(zhuǎn)可將套筒內(nèi)部土壤稀松化。鉆孔套筒利用施工機(jī)械施加的下鉆力向土壤內(nèi)部移動(dòng)，并與內(nèi)部鉆頭連同施工，實(shí)現(xiàn)高速有效的開挖功能。內(nèi)部鉆頭轉(zhuǎn)軸處要定期進(jìn)行潤滑油涂抹，保證其良好運(yùn)行。當(dāng)鉆孔套筒內(nèi)土壤達(dá)到一定高度時(shí)，會從頂部檢查孔處溢流出土，此時(shí)證明鉆孔套筒內(nèi)的土壤已經(jīng)裝滿，要進(jìn)行土壤的卸載后才能繼續(xù)進(jìn)行鉆孔開挖[5]。

圖4 鉆孔開挖裝置

1.4 立柱吊裝

將預(yù)制完成的立柱通過平板車運(yùn)到現(xiàn)場后通過吊車進(jìn)行吊裝就位，就位順序與測量放線順序相同，首先就位終端柱（角柱），然后就位中心位置的主立柱，依次由中心向兩邊逐個(gè)吊裝，待所有主立柱完成后對副立柱進(jìn)行就位吊裝。吊裝就位過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）所有立柱就位后必須與地面保持垂直，采用水平尺在吊裝過程中不斷進(jìn)行回填找正。

（2）吊裝過程中立柱頂部標(biāo)高要保持一致，全程采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行標(biāo)高測量定位。

（3）立柱標(biāo)高及垂直度找正后應(yīng)立即采用平板夯對周圍進(jìn)行局部壓實(shí)。

1.5 纜繩安裝

待所有主防撞柱及終端柱就位后進(jìn)行纜繩的鋪設(shè)及安裝，如圖5所示，整個(gè)防撞圍欄采用三道鋼纜豎向并列分布，每根鋼纜在每個(gè)主防撞柱上由纜繩夾進(jìn)行緊固；終端柱纜繩夾由8顆M20螺栓組成，主立柱纜繩夾由6顆M20螺栓組成。安裝時(shí)先將纜繩沿安裝方向攤鋪在防撞柱旁邊，然后在終端柱鎖緊固定纜繩，依次將纜繩穿過主防撞柱及副防撞柱，每隔6個(gè)防主撞柱（50米）進(jìn)行一次張拉鎖緊工作；張拉時(shí)一端固定在防撞柱上，另一端固定在JCB或配重塊上，采用水平倒鏈葫蘆逐步拉緊纜繩，待拉力滿足要求后依次鎖緊纜繩夾；主防撞柱纜繩夾鎖緊固定后將副防撞柱與纜繩連接固定，副防撞柱采用U型卡扣與纜繩相連，不受側(cè)向拉力，主要起到防止纜繩下墜及輔助固定纜繩的作用。

圖5 纜繩安裝

纜繩安裝注意事項(xiàng)：

（1）由于纜繩較長，拉力受溫度影響較大，因此在不同溫度條件下所要求的張拉拉力有所不同。

（2）防撞圍欄轉(zhuǎn)角處根據(jù)圍欄開合的角度不同所受拉力分布也不一樣，為保證轉(zhuǎn)角防撞柱受力均勻合理，布置數(shù)量參照設(shè)計(jì)要求，具體布置方式如圖6所示。

圖6 纜繩布置方式

（3）為保證纜繩夾對纜繩壓力均勻，螺栓緊固時(shí)應(yīng)按特定順序進(jìn)行，每個(gè)螺栓的最終緊固扭矩為350ft/lbs。對于主立柱纜繩夾，如圖7所示，螺栓鎖緊順序?yàn)?-6-4-3-5-2，即每個(gè)螺栓從相同的初始位置開始按鎖緊順序依次旋轉(zhuǎn)180°，直到所有螺栓扭矩全部達(dá)到350ft/lbs。

圖7 螺栓緊固順序圖

對于終端立柱纜繩夾，如圖8所示，首先按2-5-1-4的鎖緊順序逐個(gè)旋轉(zhuǎn)180°，直到這四個(gè)螺栓全部達(dá)到350ft/lbs扭矩值，然后沿3/6/7/8位置的纜繩中心釘入若干個(gè)長釘，使端頭處纜繩呈喇叭狀張開，增大端頭纜繩夾對纜繩的固定力，最后按3-6-7-8的順序逐個(gè)鎖緊螺栓直到350ft/lbs，全部螺栓鎖緊完成后再將8顆螺栓按3-6-2-5-1-4-7-8的順序再逐一終緊校核。應(yīng)當(dāng)注意初擰應(yīng)做好標(biāo)記，防止漏擰，一般初擰后用一種顏色標(biāo)記，終擰結(jié)束后用另一種顏色，以做區(qū)別。

圖8 纜繩夾鎖緊順序圖

（4）副防撞柱沿纜繩縱向不受力，因此所有終端防撞柱及主防撞柱螺栓終緊完成后方可進(jìn)行副防撞柱的螺栓調(diào)整及鎖緊工作。

2 結(jié)語

本文通過研究探討防撞圍欄的技術(shù)特點(diǎn)和安裝工藝，合理改進(jìn)了各項(xiàng)施工安裝步驟，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)為采用發(fā)明的專用鉆孔設(shè)備取代人工挖孔，將現(xiàn)澆基礎(chǔ)改為預(yù)制基礎(chǔ)并優(yōu)化基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)方便預(yù)制，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況歸納終端柱的合理布局，立柱空腔灌漿形成鋼管混凝土有效提升了防撞圍欄的整體強(qiáng)度等。整個(gè)施工安裝過程簡單，施工工期短，占用工作面小，安裝完成后圍欄的整體外觀更好，防撞性能更高，在施工方法和安裝過程上具有革命性的改進(jìn)與創(chuàng)新。