公路护栏与公路建筑限界净间距取值的探讨

张国斌

（山西省交通科学研究院，山西 太原 030006）

1 现状及问题

公路护栏不得侵入公路建筑限界以内，且应与建筑限界的两侧边界线保持合适距离。该距离的取值直接影响护栏结构、桥梁和路基横断面、地下管线等的设计，从而影响着工程造价、交通安全，是公路设计和施工中的关键参数。在狭窄的中央分隔带和土路肩内，护栏的横向布置范围很有限，确定最优缩进值具有现实必要性和理论意义。

然而，截至目前国内相关规范尚未对此作出合理的规定，国内相关公路设计和施工单位的取值不一，有待进一步研究。常见以下两类取值。

1.1 取零值

即波形梁护栏的护栏面、混凝土护栏的坡脚紧贴建筑限界边界线。例如：《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81—2006）规定“（路侧波形梁）护栏面可与土路肩左侧边缘线或路缘石左侧立面重合”[1]，其附图均是护栏面紧贴建筑限界边界线，如图1所示。公路互通A匝道、一级公路等公路经常出现1 m宽的中央分隔带，一般选择组合型Am级波形梁护栏，其总宽度为50 cm，护栏面也是紧贴建筑限界两侧边界线。G5京昆高速公路河北涿州段等高速公路，其中央分隔带分离式混凝土护栏的坡脚紧贴左侧路缘带边缘线。

这种方案忽视或造成如下问题：

a）中央分隔带分离式混凝土护栏的上部会侵入公路建筑限界，如图2所示。

图1 波形梁护栏与公路建筑限界（单位：mm）

图2 分离式混凝土护栏侵入公路建筑限界（单位：mm）

b）波形梁护栏与钢筋混凝土护栏过渡段侵入建筑限界。

c）设计图中护栏横向位置看似没有侵入建筑限界，实际上还是会侵入建筑限界。这是因为设计图未考虑护栏结构性偏差和施工偏差、公路实际等因素。

d）设计图取零值，施工单位缩进，导致图与现场不符，护栏与车道外侧设施冲突或安全间距变小，诱发施工风险。如护栏立柱与地下机电管线、集水井等冲突，中分带护栏立柱要全部采用混凝土基础，并影响混凝土基础尺寸和配筋。

1.2 取50～300 mm

即护栏缩进设置，缩进值多在100～300 mm。但缩进值多缺乏深入的研究计算，存在盲目性。比如，简单取C值即250 mm，中央分隔带和路侧护栏缩进值相同等，这造成如下问题。

a）桥梁和路基段混凝土护栏缩进过大，导致左侧路缘带和左右侧硬路肩实际宽度大于路基段，桥梁及路面铺筑面积增加，造价提高。

b）对于等于和小于1.5 m的中央分隔带，采用分幅设计桥梁，中央分隔带混凝土护栏两侧净距过小或甚至没有，安装防眩设施支架、机电管道的空间不足。

c）护栏立柱与路边石、边沟冲突。

d）缩进距离过大，对路侧防眩设施、墩柱等的安全保护效果变差。

e）有拦水带路段，波形梁护栏高度不满足规范。拦水带沿硬路肩外侧或路面外侧边缘设置，因此，护栏缩进后，护栏实际有效高度应从拦水带顶面算起，护栏立柱要加长。

2 护栏缩进值取值

不同形式护栏、不同类型公路，缩进值影响因素不同，取值范围也不同。本文主要以A、Am级波形梁护栏和混凝土护栏进行研究。

2.1 波形梁护栏缩进值影响因素

2.1.1 波形梁护栏自身因素

2.1.1.1 制造偏差

a）制造允许偏差。在制造时，波形梁板、防阻块、立柱、紧固件等构件的厚度、形状都有允许偏差，其中二波形梁板波高、F型防阻块总宽度、φ140立柱外径的允许偏差是主要影响因素，分别为0～+3 mm、-3～+3 mm、-1.4～+1.4 mm[2]。b）镀锌防腐层对厚度也有少许影响，对波形梁护栏整体的影响不超过0.5 mm。综合考虑制造允许偏差的叠加影响，最大约为8 mm。

2.1.1.2 波形梁板拼接间隙

波形梁板拼接时并不能完全贴合，而是有间隙。以使用最为广泛的圆弧形等截面二波形梁板为例，移动标准截面，波形梁板中心净距约19 mm时，边缘开始相触；波形梁板中心净距约3 mm时，大部分板面已经接触，这可看作是拼接时的最小净距。综合考虑拼接时波形梁板弹性和非弹性变形，外观质量允许的毛刺、凸起等瑕疵，制造偏差等因素对拼接间隙的影响，拼接间隙可认为在4～15 mm之间。

2.1.1.3 直线护栏与曲线公路间距

波形梁护栏板以4 m标准板为主，混凝土护栏模板一般为4 m和2 m长，因此，曲线路段、护栏与路线是割线与圆弧的关系，护栏中部会比两端更靠近内侧行车道。若两端紧贴建筑限界的边界线，护栏板中点侵入量，其中R为曲线半径。R=700 m 的主线，Q=2.9 mm；R=70 m 的匝道，Q=28.6 mm；R=50 m的匝道，Q=40.0 mm。因此，《公路波形梁钢护栏》（JT/T 281—2007）规定，“波形梁板的弯曲度每米不得大于1.5 mm”，“曲线半径小于70 m，波形梁板应根据曲线半径加工成相应的弧线形”[1]。

2.1.1.4 施工偏差

如根据相关施工规范和检测规范规定，波形梁护栏立柱的横向位置、竖直度等允许有10～20 mm的偏差。

2.1.2 公路条件因素

2.1.2.1 公路建筑限界

依据相关规范，任何公路设施不得侵入公路建筑限界。波形梁护栏上部横向凸出，因此缩进值主要是考虑护栏板与建筑限界间距，如图1。而混凝土护栏是上窄下宽，因此中央分隔带混凝土护栏缩进值主要是考虑距路面25 cm处与建筑限界间距，如图2。

2.1.2.2 土路肩宽度及路边石

规范要求波形梁护栏的立柱外侧土路肩保护层厚度不应小于25 cm[1]。

路边石顶宽度一般为25 cm，宽度75 cm的土路肩，路边石影响可不予考虑；宽度50 cm的土路肩，路边石与护栏立柱会冲突。

依规范标准图，A级波形梁护栏宽度（立柱外壁到波形梁板距离）38.3 cm，宽度75 cm的土路肩，立柱外壁到土路肩边缘线只有36.7 cm，除去立柱外侧土路肩保护层厚度，可供缩进范围只有11.7 cm。B级波形梁护栏宽度23.45 cm，宽度50 cm的土路肩，可供缩进范围不足2 cm。

2.1.2.3 边沟

浆砌片石边沟厚度一般为25 cm，但两壁背面是不规则凹凸的，为避免立柱打入时损害边沟和立柱顺利打入，需要保持一定的安全净距。

2.1.2.4 中央分隔带宽度及其内设施

这是影响中央分隔带护栏型式和缩进距离的主要因素。

2.1.2.5 路面超高

路面超高路段，护栏立柱仍是竖直的，横坡坡底处路侧和中央分隔带护栏会向行车道方向倾斜。若取护栏板上波高度H为696 mm，横坡i为3%，相比于不设超高路段，倾斜量为H×i=20.9 mm。i取最大超高值8%，倾斜量为H×i=55.7 mm。

2.1.2.6 其他因素

护栏缩进有助于改善弯道视距，但影响很小。

护栏缩进对交通安全和防护效果的影响，如对路侧防眩设施、墩柱等的安全保护效果。

护栏缩进对造价的影响。

2.2 混凝土护栏缩进值影响因素

公路建筑限界、土路肩宽度、中央分隔带宽度及中央分隔带内设施等公路条件因素与波形梁护栏类似。此外，混凝土护栏还需考虑如下因素。

a）混凝土护栏坡面形状。F型和加强型混凝土护栏，缩进127.5 mm即可满足C值。单坡型需缩进207 mm。因此，F型和加强型更适应窄中央分隔带。

b）混凝土护栏基础结构。

2.3 护栏缩进值研究结论

2.3.1 缩进值取值原则

a）合理估测各因素的影响程度和发生概率，并综合考虑，叠加影响只挑选若干主要因素。护栏缩进值影响因素众多，很多因素不确定性大，各影响因素相互叠加形成复杂的影响网络，难以定量研究。以最不利叠加考虑，不符合公路现场情况，必要性很小。

b）公路设施与公路建筑限界留有合理的冗余净距。这是基于施工偏差、自然沉降和缩涨等考虑。

c）一条高速的同一种护栏的缩进值应统一，不同护栏的缩进值要协调。

2.3.2 缩进值取值结论

中央分隔带与路侧情况不同，护栏可缩进范围不同，不同护栏的缩进值不同。

A级和Am级分设型波形梁护栏缩进值（波形梁板至建筑限界两侧边界线）：宽度等于和小于3 m的中央分隔带，取10～15 cm为宜；宽度大于3 m的中央分隔带，取10～25 cm为宜；路侧取5～10 cm为宜；有拦水带路段，波形梁护栏缩进后，护栏应相应加高。SB、SA、SS、SBm、SAm、SSm级波形梁护栏缩进值基本相同。

混凝土护栏缩进值：中央分隔带分离式混凝土护栏的坡脚偏离中央分隔带边缘线距离，F型和加强型取13～20 cm为宜，一般应取15 cm，单坡型取25 cm为宜；路侧，混凝土护栏坡脚偏离土路肩边缘线5～10 cm为宜。

2.3.3 窄中央分隔带适用护栏

护栏缩进后，较窄的中央分隔带适宜采用的护栏发生变化，具体如下。

a）1 m宽中央分隔带 组合型Am级波形梁护栏实际会侵入公路建筑限界，应改为选用中央分隔带整体式混凝土护栏，F型、单坡型、加强型均可。

b）1.2 m宽中央分隔带 组合型Am级波形梁护栏不会侵入建筑限界。使用横隔梁为50.0 cm宽，使用双防阻块为62.6 cm宽，均可满足。

c）1.5 m宽中央分隔带 不宜采用分设型波形梁护栏，宜采用组合型波形梁护栏；若设置中央分隔带分离式混凝土护栏，可采用F型和加强型，缩进15 cm为宜，不可采用单坡型，否则会侵入建筑限界或护栏顶部间距不足40 cm。

d）2 m宽中央分隔带 若设置波形梁护栏缩进值取10～15 cm。若中分带埋设有机电管道等设施，左右立柱应改为混凝土基础；若设置中央分隔带分离式混凝土护栏，F型和加强型缩进15 cm为宜，单坡型缩进25 cm为宜。

3 结语

本文论述对象是公路设计和施工中广泛存在的突出问题，研究成果可供公路交通安全设施、桥梁、总体等专业组参考，也可供绿化、机电等专业组借鉴，也可供城市道路参考。

建议《公路交通安全设施设计细则》、《公路路线设计规范》等相关规范修编时，相关条款考虑护栏缩进值的取值，并对以下问题予以研究和明确：调查和研究已建成公路的护栏缩进值与交通安全影响关系；研究和确定波形梁护栏立柱外侧土路肩保护层厚度不足25 cm时，基础的合理加固方式。这些也是影响护栏缩进值的重要因素，由于能力所限，本文未能进行深入研讨。