高速公路防撞护栏安全加固措施

2011-07-25姚毓琳

山西建筑 2011年33期

姚毓琳

1 概述

山西某环城高速公路建于20世纪90年代，设计时速100 km/h，全线8座桥梁防撞护栏系按照94版的《公路交通安全设施设计规范》设计，采用最高抗撞等级——PL3级。随着经济的发展，该环城高速公路上的重载车辆的数量和载重能力迅速提高。交通部于2006年颁布了新版的JTG D81-2006公路交通安全设施设计规范，对防撞护栏的防撞等级进一步细分，全面提高了高速公路桥涵的护栏防撞水准，并对车辆驶出桥外可能造成二次重、特大事故的情况进行了特别说明。对照新版《公路交通安全设施设计规范》和车辆实际通行情况，这些桥梁的护栏防撞能力已均不能满足规范要求，重载车辆一旦失控碰撞防撞护栏，极有可能冲出护栏，发生二次重特大事故，存在很大的安全隐患。加之桥下遗留有一些居民楼、学校、工厂、公路、铁路等，这8座桥梁的护栏改造加固已迫在眉睫。这些安全隐患主要体现在两个方面:侧护栏的强度不足，大卡车可能会穿过侧护栏而坠入桥下;侧护栏的高度不足，大卡车可能会撞上侧护栏发生侧翻而坠入桥下(见表1)。

表1 现有护栏结构参数 mm

2 护栏改造方案

2． 1 护栏改造限制条件

1)护栏外侧空间受限:现有结构从桥面板最外端到护栏内侧的长度为60 cm左右，而且后续改造中增大此空间的可能性较低。2)护栏内侧紧急停车带宽度受限:现有紧急停车带的宽度为2．5 m，已达现行标准规范高速公路紧急停车带的下限。3)桥面板承重能力受限:现有桥面板结构已经出现了一定程度的老化，承重能力较低。

2． 2 护栏防撞等级的确定

根据《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》等行业标准的规定(见表2)，由于车辆驶出桥外事故的严重程度比越出路基外要高，因此应该选择比路基段防护等级更高的护栏安装在桥梁上。

表2 高速公路桥涵护栏的防撞等级

根据高速公路桥梁附近居民、学校较为密集的特点，车辆若越出桥外可能会发生严重的二次事故，因此这些桥梁的防撞护栏的防撞等级应选用SS级。

2． 3 护栏改造方案

由于原有护栏的高度及护栏强度均不能满足JTG D81-2006公路交通安全设施设计规范的要求，而且由于护栏外侧没有空间增设一排护栏，而内侧紧急停车带宽度也已达现行标准规范高速公路紧急停车带的下限，因此双护栏方案较难实施，原有护栏的可利用价值不高，拟全部拆除后更换新型护栏。

可选择的护栏改造方案有SS级钢筋混凝土防撞护栏和SS级钢护栏。相对于钢护栏来说，钢筋混凝土护栏自重较大，而该环城高速的桥梁大多采用T梁，按照85规范荷载等级为汽—超20设计，其荷载等级及材料均要略低于新规范要求。而且这些桥梁已服役十多年，部分T梁已经带裂缝工作，不宜在这些T梁上再增加自重荷载。因此推荐采用SS级钢护栏对原有桥梁护栏进行替换。

图1为按照JTG D81-2006公路交通安全设施设计规范的要求，并结合现有护栏基座的实际情况设计的SS级钢护栏，表3为SS级防撞护栏技术参数。

图1 SS级钢护栏示意图

护栏基座采用5根M30螺栓与T梁翼缘现有路缘相固定。由于T梁边梁预制时未预埋护栏基座钢筋，现有路缘内钢筋仅与桥面铺装层钢筋相连，连接较薄弱，因此，若护栏仅与现有路缘相连接，发生碰撞时，护栏立柱与路缘一起很容易从桥面脱离，使护栏达不到SS级防撞能力。因此为使碰撞发生时，路缘不与桥面脱离，M30螺栓需锚固于T梁翼缘底，如图2所示。