高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计

陈　磊　王海南

（1．北京交科公路勘察设计研究院有限公司，北京 100191；2．交通运输部公路科学研究院，北京 100088）

高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计

陈磊1，2王海南1，2

（1．北京交科公路勘察设计研究院有限公司，北京 100191；2．交通运输部公路科学研究院，北京 100088）

随着我国经济的发展，公路运输业的要求越来越高，不仅要求高速度、高效率，还要高安全、高科技，由此高速公路的建设和发展正在如火如荼地进行，然而由于我国地域面积广，地形结构复杂以及城乡分布不均匀等原因，我国高速公路的发展出现了诸多问题，严重影响了高速公路的建设进程，尤其是桥梁外侧防撞护栏的设计和构造，更加关乎整个高速公路的建设和运输安全，关系着整个国家的国泰民安。本研究将探讨现阶段我国高速公路桥梁防撞护栏存在的问题，并创新思路，改变设计和构造来着手解决这些问题，并进行一系列的实验和预算，来保证整个高速公路的建设施工，保障我国高速公路运输业的发展。

高速公路；防撞护栏；创新设计

应国家公路和铁路建设的要求，高速公路的发展也向着高要求、高效率、高安全的方向发展，同时高速公路上的桥梁护栏防护问题也提上日程。桥梁外侧护栏是高速公路保证车辆运行安全以及周边人员财产安全的重要防护设施，说是生命工程也不为过，它是高速公路安全建设中的重中之重。因此我们不仅要保质保量地建设好高速公路，更要考虑到高速公路上以及路旁地区车辆和人民的安全。运用科学创新的先进方法，经过反复试验，找出改良高速公路桥梁外侧护栏的结构设计，保证护栏质量，提高防护等级，提高高速公路在今后运营过程中的安全指数，保障我国高速公路运输业的发展，为我国经济的发展保驾护航。

1.我国高速公路桥梁外侧防撞护栏现今发展的障碍

1.1高速公路桥梁外侧护栏结构设计不合理，防护等级低

随着我国科技水平的发展，我国高速公路桥梁护栏的安全等级和外观水平上有了较大的发展，但与实际行车需要相比还有很大差距，大多数护栏结构设计不合理，没有高防护等级的桥梁防护栏，车辆进入桥内或驶出桥外都有可能造成的交通事故级发生，严重威胁人民生命财产安全。

目前使用较多的主要为混凝土护栏和梁柱式护栏。混凝土护栏是刚性护栏，刚度足够，但结构过于简单缺乏创新，缓冲和吸收车辆动能的能力小，在碰撞后容易翻越护栏或者造成内侧翻。梁柱式护栏，由多根平行钢管构成，表面看起来复杂，实际是钢管拼凑而成，结构不稳定且成本较高，防碰撞等级达不到要求。这些问题都会使交通出行存在安全隐患，为了人民的生命财产安全以及我国高速公路运输业的发展，解决桥梁护栏结构问题和提高防护等级迫在眉睫。

1.2模板拼接缝处理不当，存在缺口

梁柱式桥梁护栏和混凝土容易在伸缩缝处形成裂缝严重甚至断开，如果不能及时地进行处理会使护栏的防护能力减弱，严重影响交通安全。在护栏设置过程中，模板加工不细腻、内部接缝不严密，收光抹面的时间未控制好，会导致漏浆的现象，从而使护栏混凝土的表面出现缺口现象。在桥梁建设中防线的位置不准确、护栏拆模后切缝不及时或切缝深度过浅，都可能使混凝土表面出现裂缝缺口。这些缺口不仅影响桥梁护栏的美观效果，更重要的是严重降低了护栏的防护能力，给人员和车辆带来巨大威胁。因此，缺口的解决，拼缝处科学有效的处理在桥梁护栏建设中刻不容缓。

1.3高速公路桥梁外侧护栏材料采用不合理，控制不严格

桥梁外侧护栏经常出现混凝土表面砂线、色泽不一致，气孔多，晾干之后表面不平滑，存在各种裂缝，严重者甚至出现漏浆、断裂等问题。这些现象不仅仅是表象上的问题，更是施工质量和安全的问题，严重影响人员车辆的安全和高速公路的发展。造成这些现象的主要原因是采用原来的老式混凝土，混凝土水配比不好控制，混凝土质量不达标。还有砂质过粗或者粘连度不够容易造成混凝土呈现蜂窝状、气泡较多。再有内部钢筋和外部钢架结构质量不合格，风吹日晒，易老化生锈，严重影响质量安全和外观。除此之外，建设施工人员质量安全意识差，责任心不强，偷工减料，懒散懈怠……这些都会严重影响高速公路桥梁外侧护栏的安全和质量，必须得到我们的重视和必备的监督检查。

2.高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计方法

2.1结合当前多种护栏特性，创新设计新型梁钢护栏

传统混凝土护栏刚度够大，但缓冲能力小，如发生碰撞事故，人员车辆受伤惨重；而梁柱式护栏缓冲延展能力强，但刚度不够对于中大型车辆根本难以起到防护效果。现在高速公路护栏需要一种新型创新设计，结合当前多种护栏的特性，既要保证刚度足够，还要保证结构的稳定性，能有足够的缓冲能力。只有这样才能保证既能对中大型车辆起到防护效果，又能避免发生严重的碰撞导致的车辆人员伤害。护栏都是由横梁、立柱、连接件和基础等组成，只有重视每一个部件，严格质量把关，采用科学先进的构造结合起来，才能保证护栏整体的性能。新型梁刚护栏全部采用新型高强度合金钢材结合高效能混凝土组合而成，强度高，适合防护高速公路桥梁等高危地段，结构创新坚固稳定，缓冲以及防护能力强。传统横梁均匀分布，无法针对不同车型起到同样的防护效果。而新型梁钢护栏的横梁结合当前各个小、中大型车辆尺寸分别设置，使之既能防护小型车辆，又能对中大型车辆起到防护效果。新型梁钢护栏还改变了传统的工字型立柱，采用新型的组合缓冲立柱，吸收动能效果好，缓冲能力强。连接件也采用了新型的缓冲拉锁装置，基础采用高效能混凝土固定。这种新型梁钢护栏设计经过多次不同车型的碰撞试验，结果显示各项指标均为合格，极大地保护了车辆和人员安全。

2.2保证模板质量，创新拼接缝构造，做好检查和维护工作

防撞护栏模板要选择厚度为5mm的优质钢板进行加工，保证模板的质量达标，背部要设置两道纵向加劲肋，防止模板变形。模板安装之前，要对其预先进行组合调试，保证安装的合格率，如有问题要根据定好的定位点对模板进行校正，避免由于分块模板移动而造成误差，影响护栏质量。模板安装时，用小圆木斜撑支衬模板形成体系，使模板形成一个稳定的整体，在确定好位置后固定在护栏钢筋上。所有拼接缝军创新采用企口缝，粘贴一层橡胶海绵防止漏浆。加强对护栏模板底部密封处理，浇筑混凝土前最好进行水密试验，防止护栏底部漏浆影响质量和外观。模板安装完毕后，施工人员要做好检查和维护工作，确保护栏建设的安全和质量。

2.3应用高效能混凝土和新型优质合金钢材

在防护栏的设计过程中，必然会用到混凝土，但是普通混凝土已经满足不了当前要求的防护等级，在设计防撞护栏的时候，一定要使用一些高性能的混凝土，高性能混凝土是一种根据混凝土耐久性而设计的新产品，它的使用年限能够达到100年。与传统混凝土相比，其具有更高的耐久性、强度以及稳定性等优势。随着科技的不断进步和发展，高性能混凝土的优良特性已经得到了世界范围内的相关工程的普遍认同，尤其是在公路桥梁、形象建筑以及高层建筑等项目中的应用更为突出，相信未来将会逐步取代普通混凝土的地位应用于平时生活。除了应用高效能混凝土之外，内部各种钢筋均应有材质证明书或试验报告单，保证钢筋以及其他材质的安全合格。钢筋骨架应具有足够的刚度和稳定性，钢筋加工操作必须满足检验评定标准。外部钢材采用新型优质合金钢材，坚固耐牢，刚性强度优于普通钢材两倍，且历经数年不老化、不变形、不生锈，增强护栏的使用寿命，防止了后期更换造成的耗财耗力，降低成本，实现可持续性。除了保证材料的优质高效，还要保证施工人员的谨慎认真，提高安全意识，保证安全施工。

结语

我国高速公路运输业的发展从二十世纪八九十年代起步，至今已有30年的历史，它在当前公路运输业中已经有着不可替代的作用。高速公路桥梁外侧防撞护栏是高速公路重要维护和安全保障设施，它的设计和构造关系着整个高速公路的建设，关系着国家公路运输业的发展，关系着国家经济的稳定发展和人民财产的安全。根据高速公路桥梁外侧防撞护栏的特性和构造我们得知，它的内在质量在于原材料及加工过程，它的外观质量则取决于施工过程，我们一定要不断总结经验，大力推广运用创新科技，加强施工管理，遵循可持续发展的理念，运用科学的方法和先进的技术，把安全工作落实到实处，切实为人们的出行安全提供保障，真正地做到造福于民和兴旺国家。

[1]夏承明，胡海涛．高速公路桥梁防撞护栏施工关键技术研究[J]．公路交通科技（应用技术版），2013（3）：57．

[2]孙艳．桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施[J]．黑龙江科技信息，2010（8）：202．

U491

A