[发明专利]一种可修复的装配式组合防撞护栏及其施工方法

说明书

一种可修复的装配式组合防撞护栏及其施工方法，UHPC立柱通过套筒螺杆连接组件与基础锚固，若干方管横梁通过盲眼螺栓与UHPC立柱连接。本发明具有耐久性好，防撞性能稳定，修复拆卸施工便捷，全寿命周期维护成本低的优点。

技术领域

本发明涉及一种道路施工技术领域，具体为一种可修复的装配式组合防撞护栏及其施工方法。

背景技术

公路防撞护栏是最重要的交通基础设施，设置在公路两旁或隔离带，是高速公路重要维护和安全保障设施。道路护栏的防撞机理是经过道路护栏和车辆的弹塑性变形、摩擦、车体变位来吸收车辆冲击动量，避免发生更严重的碰撞，以到达维护乘员平安的目的。现有道路所使用的防撞护栏，一种为钢制立柱现浇或膨胀螺钉固定在路面上，在立柱上固定若干管状或空心缓冲杆件；另一种为钢筋混凝土浇筑，固定放置在路面边缘。

传统钢制防撞护栏由于恶劣的户外环境，导致钢件表面镀层损耗，基材腐蚀；混凝土防撞护栏由于冻融、氯离子以及干湿交替等环境的腐蚀作用，导致普通混凝土发生表面剥落破坏和钢筋外露锈蚀，使其抗撞性能下降。此外，现有钢制护栏常撞后不易拆卸，安装维修工序复杂导致不能被及时修护；混凝土防撞护栏沉重不易搬动和运输，以上原因均会导致护栏防撞性能下降或失去防撞能力，极易造成防撞护栏的抗撞能力低于车辆的撞击需求，导致防撞护栏失去防护作用而引发车毁人亡事故。近年，在公路与桥梁上行驶的车辆由于防撞护栏失效，驶出路外跌落悬崖或江河中的事故屡见不鲜，造成极大的人员伤亡，财产损失以及恶劣的社会影响。

超高性能纤维增强混凝土（简记UHPC），其抗压强度150MPa，抗拉强度8MPa，具有超高强度、超高韧性和超高耐久性等优点，因其具有应变硬化特性，配筋UHPC构件可视裂缝抗拉强度可达30MPa以上，表现出优异的韧性和延性；UHPC具有优异的抗冲击和耗能性能，在冲击作用下，UHPC 抗弯强度为纤维增强混凝土的2倍，而断裂能则高达3~4倍，UHPC的抗碳化、抗渗性、抗冻性和耐化学腐蚀、耐磨性等耐久性指标，相比普通混凝土有着数量级或倍数的提高。在恶劣腐蚀环境下，与钢结构、普通混凝土结构相比，UHPC具有极好的耐久性。因此，将UHPC材料应用于防撞护栏可大大提高防撞护栏力学性能、抗蚀性能等。

发明内容

为克服现有防撞护栏的不足，通过深度融合新材料与新结构提出了一种可修复的装配式防撞护栏，具有耐久性好，防撞性能稳定，修复拆卸施工便捷，全寿命周期维护成本低的优点。

其技术方案通过以下实现：

一种可修复的装配式组合防撞护栏，UHPC立柱通过套筒螺杆连接组件与基础锚固，若干方管横梁通过盲眼螺栓与UHPC立柱连接。混凝土基础、UHPC立柱和方管横梁之间通过套筒螺杆连接组件以及盲眼螺栓连接成为整体，各构件之间可拆卸易装配修护的连接。

所述UHPC立柱为等截面或变截面工字型截面，内部埋设抗弯钢筋和抗剪钢筋，UHPC立柱底部设置底板，底板上预留底板孔与套筒螺杆连接组件匹配，底板孔处配有局部加密钢筋。变截面工字型底部大，顶部小，具有较强的抗弯能力，同时也可减少建筑材料的使用，减轻自重；抗弯钢筋和抗剪钢筋相互配合作用，更增进了立柱的抗弯抗挠抗剪的力学性能，底板孔和翼缘孔处均局部加密钢筋，使穿孔处应力集中部位可承受更大的冲击载荷。

所述方管横梁为闭口截面，在方管横梁的内侧面设置横梁孔，横梁孔位置与UHPC立柱上的翼缘孔对应，横梁孔孔径与盲眼螺栓匹配。闭口截面方管可有效吸收车辆撞击时的冲击能量。

所述盲眼螺栓，分为套管、螺杆和螺帽B三部分，螺杆一端为锥体，套管套在螺杆外，螺帽B与螺杆的螺纹匹配。盲眼螺栓在螺帽B紧固后，套管的一端与锥部挤压膨胀，锚固头固死在方管横梁的内腔，不会松脱，提高了方管横梁与立柱之间的紧密连接程度，提高防撞护栏的强度。