一、材料要求
材质标准:
不锈钢桥梁防撞护栏通常采用奥氏体不锈钢,如 304、316 等材质。这些材质应符合国家标准,如 GB/T 3280《不锈钢冷轧钢板和钢带》、GB/T 4237《不锈钢热轧钢板和钢带》等。例如,304 不锈钢的主要合金元素含量一般为铬(Cr)18 - 20%、镍(Ni)8 - 10.5%,确保其具有良好的耐腐蚀性和机械性能。
材料的化学成分应稳定,杂质含量需严格控制。有害杂质如硫(S)、磷(P)等含量过高会降低不锈钢的韧性和耐腐蚀性,一般 S 含量应不超过 0.03%,P 含量不超过 0.045%。
外观质量:
不锈钢材料表面应光滑、平整,不得有裂缝、结疤、折叠、气泡等缺陷。在生产和加工过程中,要保证表面无明显划伤、凹痕等,以免影响美观和防护性能。
对于有抛光要求的不锈钢护栏,其表面粗糙度应达到相应标准,如镜面抛光的表面粗糙度 Ra 一般可达 0.2μm 以下,以呈现出光亮、整洁的外观。
规格尺寸:
不锈钢管材、型材的规格尺寸必须符合设计要求。例如,常用的不锈钢圆管作为护栏立柱时,其外径偏差应控制在 ±0.5mm 以内,壁厚偏差控制在 ±0.1mm 以内。方管的边长偏差也应在合理范围内,一般为 ±1mm 左右,以确保整体结构的强度和稳定性。
对于连接用的不锈钢螺栓、螺母等配件,其尺寸精度同样要满足相关标准,保证连接的紧密性和可靠性。
二、结构设计要求
防撞等级:
根据桥梁的等级、交通流量、车辆类型等因素,确定合适的防撞等级。一般桥梁防撞护栏分为 A、Am、B 等多个等级。例如,高速公路桥梁上的防撞护栏通常要求达到 A 级或更高等级,能有效阻挡车辆以较高速度撞击时不穿越、翻越或下穿护栏。
防撞等级的确定需通过专业的计算和模拟分析,包括车辆碰撞力的计算、护栏结构的受力分析等,确保护栏在承受相应等级碰撞时能保持结构完整,起到保护车辆和行人安全的作用。
强度和刚度:
不锈钢桥梁防撞护栏应具有足够的强度,能承受车辆碰撞时产生的冲击力。通过力学计算,确定立柱、横梁等主要构件的截面尺寸和材质厚度,使结构在设计荷载作用下不发生断裂、严重变形等破坏。例如,立柱的屈服强度应不低于 205MPa,抗拉强度不低于 520MPa。
同时,护栏要具备一定的刚度,在车辆碰撞过程中,其变形量应控制在合理范围内。一般要求在碰撞作用下,护栏的最大横向位移不超过 100mm,以减少对车辆和驾乘人员的二次伤害,并保证桥梁结构的安全。
结构合理性:
护栏的结构设计应便于安装和维护。采用合理的连接方式,如焊接、螺栓连接等,确保连接牢固且易于施工。例如,立柱与桥梁基础的连接可采用预埋地脚螺栓的方式,既保证连接强度,又方便施工安装。
整体结构要考虑美观性,与桥梁整体景观相协调。护栏的造型、高度、色彩等应符合桥梁设计的整体风格,如在城市景观桥梁上,可采用造型优美的不锈钢弧形护栏,提升桥梁的整体美感。
还需考虑排水设计,在护栏上设置合理的排水孔,防止雨水积聚在护栏表面,影响其使用寿命和美观,排水孔的直径一般为 5 - 10mm,间距为 1 - 2m。
安装要求
安装精度:
立柱的垂直度偏差应控制在一定范围内,一般每米不超过 2mm。通过使用经纬仪、铅垂线等测量工具,确保立柱安装垂直,保证护栏整体的直线度和美观度。
相邻立柱的间距偏差不超过 ±5mm,横梁的水平度偏差每米不超过 3mm。在安装过程中,要严格按照设计图纸进行测量放线,保证安装位置准确无误。
连接牢固性:
立柱与基础、立柱与横梁之间的连接必须牢固可靠。焊接连接时,焊缝应饱满、均匀,无气孔、夹渣等缺陷,焊缝高度和长度符合设计要求。例如,角焊缝的高度一般不低于 6mm,长度根据实际受力情况确定。
螺栓连接时,要确保螺栓拧紧力矩达到设计要求,一般采用扭矩扳手进行操作。同时,要配备相应的垫圈、防松螺母等配件,防止连接松动。例如,对于 M16 的螺栓,拧紧力矩一般为 100 - 120N・m。
防护措施:
在安装过程中,要对不锈钢表面进行防护,防止划伤、污染。可采用塑料薄膜、胶带等对已安装好的部分进行覆盖保护,在施工完成后再去除。
对于焊接部位,要进行防腐处理,一般采用热浸镀锌或涂覆防锈漆等方式。热浸镀锌层的厚度应不低于 85μm,防锈漆的干膜厚度应不低于 60μm,以保证焊接部位的耐腐蚀性能。
三、其他要求
耐腐蚀性:
不锈钢桥梁防撞护栏应具备良好的耐腐蚀性,在不同环境条件下(如潮湿、酸雨、海边等)能长期保持性能稳定。通过盐雾试验等方法对其耐腐蚀性进行检测,一般要求在 5% 氯化钠溶液的盐雾环境中,连续喷雾 720 小时后,护栏表面无明显腐蚀现象。
对于一些特殊环境,如靠近化工园区等有腐蚀性气体的区域,可选用更高耐腐蚀性的不锈钢材质,如 316L 不锈钢,或在表面进行特殊的防腐处理,如采用氟碳涂层,提高其防护能力。
反光性能:
为提高夜间行车安全性,护栏应具有一定的反光性能。可在护栏表面粘贴反光膜或安装反光标识,反光膜的逆反射系数应符合国家标准。例如,一级反光膜的逆反射系数在观测角为 0.2°、入射角为 - 4° 时,白色膜不低于 350cd・lx⁻¹・m⁻²,黄色膜不低于 270cd・lx⁻¹・m⁻²,确保在夜间能清晰地警示驾驶员。
环保要求:
不锈钢桥梁防撞护栏在生产、安装和使用过程中应符合环保要求。生产过程中产生的废水、废气、废渣等应妥善处理,不得随意排放。例如,酸洗废水应经过中和、沉淀等处理达标后排放。
所使用的材料应无毒、无害,不会对周围环境和人体健康造成危害。在选择表面处理工艺和防护涂层材料时,要优先选用环保型产品。