亚运场馆栏杆的防撞：撞击力怎么算，埋件怎么留

2010 年 6 月接了一个亚运场馆的看台栏杆，一千二百米，工期五十天。图纸上写着水平荷载一千牛每米。我签合同的时候多问了一句：观众挤的时候撞上去，这一千牛够不够。设计院的答复是，撞归撞，立柱按构造做，不用另算。这句话后来让我们在现场多花了九天。

一千牛是推力，不是撞击

规范里的水平荷载，是假定人群靠在栏杆上持续推。这个值和撞击不是一回事。一个人八十公斤，跑两步撞上去，速度两米五，撞停的距离五厘米，瞬时力能到五千牛。

五千牛不是平均分到整根栏杆上，大部分落在相邻两根立柱之间。立柱间距一米一，等于两根柱子扛五千牛，每根两千五。

所以撞击工况下，立柱底板的锚栓和混凝土的边距，才是真正的短板。这一点图纸上不会写，得自己算，算完还要去现场看土建到底浇成什么样。

撞击力怎么估

按能量算：二分之一的质量乘速度平方，八十公斤、两米五，动能二百五十焦耳。除以撞停距离五厘米，得到平均力五千牛。实际峰值是这个数的一倍半，取七千五更保守。

拿七千五去校核立柱，60×60×2.0 的方管，一米一高，底部弯矩七千五乘一点一，八千二百五十牛米。这个弯矩下，方管本身的应力不算大，问题在底板和锚栓。

底板 150×150×8，四颗 M12 化学锚栓，边距一百毫米。混凝土 C25，单颗抗拔按十二千牛算，四颗四十八千牛，够。抗剪按单颗九千牛，也够。

真正不够的是混凝土边角。看台边缘的翻沿只有一百二十毫米宽，锚栓打在最外侧，边距只剩四十毫米，一撞就把混凝土崩掉一块。现场看到这个，只能改成对穿螺栓，背面加钢板。

立柱和埋件

立柱间距一米一，比常规的一米二密一点。密一点不是为了强度，是为了玻璃。夹胶玻璃跨度大了，撞上去挠度大，虽然不碎，但会弹回来，观众害怕。

立柱和底板的焊缝，四面围焊，焊脚四毫米。焊完打磨平，做酸洗钝化。这个部位在室外，又是应力集中点，不钝化一年就出锈线，锈水顺着看台往下流。

化学锚栓的孔要吹干净。孔里的粉尘不吹，胶粘在粉上，拉拔力掉一半。我们现场规定，每个孔用毛刷转三遍、吹两遍，监理旁站。这一条比什么检测都管用，做到就没事，做不到早晚出事。

玻璃和扶手

玻璃用十二加一点五二加十二的钢化夹胶，四角开孔，用不锈钢驳接爪。不能用点支式的四点支撑，撞击时点应力太大，玻璃从孔边裂，裂了不掉，但一片白。

玻璃底边离地五十毫米，不能落地。落地的话，地面积水、清扫的砂子磨边，两年就磨出裂纹，从边上往里走。

扶手顶部要做圆角，R 三以上，不能有尖角。亚组委的检查表上专门有一条：扶手端部必须封闭，不能是开口管。开口管下雨进水，一年就锈穿，还挂衣服，观众走过去袖子被勾住。

验收时怎么试

监理拿一个弹簧测力计，挂在扶手上一米高处，水平拉，拉到一千牛，看立柱位移。位移不超过高度的五十分之一，也就是二十二毫米，算过。

撞击没法规规矩矩地试。我们的做法是用一百公斤的沙袋，从三十厘米高处横向摆过去撞，撞三次，看锚栓有没有松动、焊缝有没有裂纹、玻璃有没有移位。这个方法不标准，但比只看图纸强。

还有一项容易漏：栏杆底部与看台地面的收口。缝大了，观众的瓶子、垃圾掉下去，砸到下面的人。我们用一点五毫米的板折一道泛水，塞进缝里，打胶封住。

那九天是怎么多花的

第一批立柱装完，监理要求做拉拔试验，抽三根。两根合格，一根在混凝土边缘，拉到九千牛的时候混凝土崩了。停下来查，是土建那边的翻沿配筋和图不符，少了分布筋。

加固方案是背面粘钢板，等强三天。九天里有六天在等混凝土强度，真正干活只有三天。甲方要我们承担，我们说这是土建的问题，末了各认一半，扣了三万。

这件事以后，我们接场馆的活，进场第一件事是拿钢筋探测仪扫一遍埋件位置的钢筋，扫完再定锚栓位置。探测仪一万多一台，比一次返工便宜。

栏杆水平推力的来历见栏杆的水平推力 1.0kN 是怎么来的，人行桥的做法在人行天桥的护栏，立柱固定方式可以看栏杆立柱的固定方式。