[关键词] 波形梁护栏，圆形立柱定位钻孔器，机械钻孔
一、前言
济青高速公路改扩建左幅已于2017年11月份建成通车，根据2018年1月1日施行的《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）和《公路公路安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017）要求，为提高高速公路行车安全，现将左幅已施工完成的路侧护栏结构型式进行调整，需在圆形立柱上钻孔，并安装套管将立柱加高。传统钻孔方法为人工在立柱钻孔位置上做点，用普通电钻钻孔，圆形立柱不好定位、孔位误差大、施工效率低，波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器的研制，改善了传统钻孔方法，提高了工作效率和钻孔精度，一定程度上提高了施工的安全性。
二、工艺比选
通过市场调查和网络检索，目前没有直接适用于圆形立柱定位转孔的成品机械设备，只能根据施工图纸和现场实际情况进行自主开发研制。通过对各方考察并综合考虑，筛选归纳后总结出以下几种方案：（1）返厂重新钻孔；（2）改良手持式电钻；（3）研制波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器。每一种施工方法或机械设备都有其优点和缺陷，通过对各种工艺的分析和比较确定最优。
（一） 返厂重新钻孔
对波形梁护栏圆形立柱进行二次返厂钻孔，其施工效率高，可以消除人工手持电钻钻孔带来的安全隐患，但是，二次返厂加工需将护栏板全部拆除、拔出圆形立柱，钻孔后再次安装，无形中增加了施工成本，同时无法确保在规定的时间节点内完成施工。
（二） 改良手持式电钻
改良手持式电钻主要是在电钻上加装支撑架，使人工钻孔的稳定性增强，降低作业时的安全隐患，其工作效率一般，但是加装支撑架操作使用不灵活，转场携带不方便。
（三） 研制波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器
波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器钻孔效率高，操作简单，同时有卡具控制，孔位精确、孔径满足要求，钻孔效果良好。磁力钻机在通电情况下，通过磁力吸附在金属上，钻孔时机身稳固，可有效抑制安全隐患。
表 1 各方案对比论证表
通过上述对比与分析，综合考虑经济性、钻孔效率、安全隐患及预计效果四方面因素，并结合济青改扩建三标项目的施工实际情况，选择波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器进行波形梁护栏圆形立柱钻孔是经济适用的，同时也能够保证钻孔效果。
三、研制波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器工艺介绍
（一） 研制流程
1 根据设计变更图纸及现场实际量测情况，利用Revit软件绘图符合工程实际应用的设计图纸。
图 1 波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器设计图
2 根据设计图纸加工并选购合适的配件。钻孔机采用市售普通磁力钻机，钻孔机底座卡具和圆形立柱定位装置采用普通钢板焊接，尺寸满足圆形立柱钻孔的高度和外径要求即可。
3 将采购和加工制作的各个零部件按照图纸的设计意图和实际需要进行安装组合，并紧固到位。
4 把组合好的钻孔器安放在波形梁护栏圆形立柱上，并摆放校正。钻孔器接通电源后，开始钻孔工作。
（二） 主要机具
所用施工机具及型号见下表：
表 2 施工所需机具统计表
（三） 成果比较
常规性钻孔工艺花费人力、物力较多，钻孔效率低下，钻孔质量不好控制，且手持式电钻钻孔过程中不容易稳固，给工人职业健康安全带来危害；波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器节省人工及钻孔时间，经济效益明显，且钻孔效果较好。以下分别从钻孔效果及经济效益方面进行比较。
1 钻孔效果比较
常规性钻孔工艺是采用人工手持电钻进行钻孔，孔位不精确、孔洞大小不一，且孔壁不圆滑；波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器可快速完成圆形立柱钻孔，孔位精确，且孔壁圆滑，达到良好的效果。
2 经济效益比较
通过施工实践，将波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器与常规性人工手持电钻钻孔进行经济比较如下。
（1） 投入成本对比
两种钻孔工艺投入设备材料如下表所示：
（2） 人工工费对比
标段内左幅共有44公里波形梁护栏立柱需要进行钻孔加装套管，按每日完成1200米计算，两种钻孔工艺每日完成圆形立柱钻孔所需人工费用对比见下表。
表 4 所需人工费用对比表
四、结语
波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器在钻孔效果和安全方面优于常规性人工手持电钻钻孔工艺，能够确保钻孔质量和孔位，可以降低作业过程中对工人的安全隐患。通过经济效益比较，当钻孔数量较多时，波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器可以体现其施工效率高的价值，有效减少人工投入、降低施工工期，在总体成本上获得收益，所以波形梁护栏圆形立柱定位钻孔器钻孔工艺具有广泛推广和应用价值。
参考文献
（1）JTG/T F83-01-2004 高速公路护栏安全性能评价标准[S].
（2）JTG D81-2017 公路交通安全设施设计规范[S].
（3）杨慧龙. 高速公路波形梁钢护栏施工质量控制[J]. 交通标准化, 2012(16):25-26.
论文作者:王伟
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
标签：钻孔论文; 立柱论文; 护栏论文; 波形论文; 圆形论文; 电钻论文; 工艺论文; 《城镇建设》2019年20期论文;