护栏搭接形式给桥梁安全运行带来的思考

2020-02-17汪志春

四川水泥 2020年9期

汪志春

（安徽省交通控股集团有限公司高界公路管理处，怀宁 246100）

桥梁的安全防护体系主要有以下几部分衔接构成即，护栏标准段、中央分隔带开口处活动护栏、桥梁护栏伸缩缝、分流三角区防撞垫等共同组成。桥梁安全防护设施的设置不合理，很容易造成车辆穿越护栏，撞击分流三角端、甚至于出现伸缩缝绊阻等事件的发生。对桥梁而言，极易造成二次交通事故。2006年交通部最新颁布实施的《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》，规范中要求提高公路安全防护设施的防护等级和实施水平。因此对桥梁设计中存在的安全隐患，应给予相应的解决方案。

1 路桥过渡段护栏现状分析

该辖段桥梁位于G35 济广高速上，路线全长78.792km，道路等级为双向4 车道高速公路。该桥梁在巡查过程中发现护栏与路基护栏搭接存在不符合现行设计规范要求，并且由于护栏使用年限较长，已无法满足现代交通需求。从现场调查情况来看，该类桥梁存在以下情况。第一，桥梁段位置为混凝土护栏、路基段为波形梁护栏。该桥梁桥头、桥尾路基段均为波形梁护栏，搭接形式不符合现行桥梁设计规划和设计要求。而且桥头、桥尾均设有波形梁护栏，桥头位置为填挖结合部，路基段为挖方段，上游端头进行外长处理。该桥梁混凝土高度为70 厘米，上部钢扶手高度为30 厘米，路基段时间为挖方段，桥台位置设有波形梁护栏，该护栏用法兰立柱与预埋螺栓锚固而成。路基段为双波形梁护栏。第二，桥梁段和桥台位置为混凝土护栏，路基段为波形梁护栏。经现场调查发现，桥梁段为混凝土护栏，桥头、桥尾路基段均为波形梁护栏，搭接形式不符合桥梁设计规范。该桥梁混凝土高度为70 厘米，上部钢扶手高度为30 厘米，路基段为挖方段，桥台位置的防护设计为，桥梁混凝土护栏的延伸，路基段为双波形护栏。第三，桥台位置位于填挖结合部、路基段波形梁护栏外展。桥梁混凝土高度为70 厘米，上部钢扶手高度为30 厘米，混凝土护栏与波形梁护栏搭接和上游端头外展形式均不符合现行桥梁设计规范和设计要求。第四，下行嫩园路桥765+100 右侧1#桥头，桥台位置混凝土高度为50 厘米，钢手扶高度为30 厘米，并且桥梁搭接形式不符合现行桥梁设计规范，此处位于下坡和弯道处。第五，支线上垮桥。从现场勘测发现，除101 座主线桥之外，该桥还包括6 座支线上垮桥等。由于以上上垮桥所处道路均为乡道、县道等级及技术等级较差的道路，道路限速为60km/h，并且发现部分桥头位置和桥尾位置存在居民楼、岔路口等，根本不具备增设翼墙、波形梁护栏条件，因此需对上垮桥的桥头、桥尾增设警示设施。第六，过渡段护栏刚度不够，衔接处不牢固。由于路基护栏刚度小于混凝土护栏刚度，当车辆从混凝土护栏开始碰撞时，过渡至波形护栏时，波形护栏不能及时延展，也不能充分发挥防护功能，导致车辆冲到路外。

2 护栏搭接形式方案设计

结合对该桥梁的现场调查情况，并根据巜公路交通安全实施设计规范》巜公路交通安全设施设计细则》等对该桥梁混凝土护栏与路基波形梁护栏搭接形式进行提升改造，具体方案如下。（1）桥梁护栏上下游端头搭接过渡段。（路侧有护栏）在桥梁护栏与路基护栏搭接处上游段和桥梁护栏跨越伸缩缝处桥台侧墙上延伸桥梁护栏，确保延伸长度和桥头耳墙或桥头侧墙三者保持长度一致，然后将上游段12m 长的波形梁护栏与翼墙做镶嵌式搭接，最后将原双波形梁护栏与新建护栏之间釆用过渡板顺接。（2）桥梁护栏上下游端头搭接过渡段。（路侧无护栏）在桥梁护栏与路基护栏搭接处的上下游段和桥梁护栏跨越伸缩缝处的桥台侧墙延伸桥梁护栏作为过渡段，保证翼墙、桥台侧墙长度一致，再将上游段12m 长的波形梁护栏与翼墙作镶嵌式搭接，上游墙头处最好釆用SB 级、12m 波形梁护栏向墙头外展。（3）桥梁护栏上下游端头搭接中分带。调查中发现，该桥梁的部分大桥以及特大桥梁的中分带均为混凝土护栏设计，其余小桥为波形梁护栏。中分带混凝土护栏设计与路基波形梁搭接形式一致，由于中分带未设侧墙，全部采用3m 翼墙作为过渡段，然后再釆用12m波形梁护栏作为过渡段，最后与原护栏板用过渡段进行搭接。（4）支线上跨桥梁上下游端头处置。由于支线上跨桥所处地带均为县道、乡道上，无论行政等级，还是技术等级均较低，而且道路限速设置≤60km/h，部分桥头、桥尾处于居民楼或闸道口，不具备增设翼墙的条件。因此对上跨桥桥头、桥尾应设置警示标志，如警示柱、水马实施。（5）桥梁护栏上下游波形护栏等级的选取。根据对该桥梁的现场勘测结果显示，应采用Gr-A-2E型波形梁护栏，等级为A 级。波形梁板的规格为506×85×3×4320 毫米。护栏立柱间距少2 米，立柱尺寸为φ140mm×4.5mm，立柱埋深为1400 毫米。

3 护栏搭接注意事项及施工材料与施工工艺要求

3.1 护栏搭接注意事项

首先，原有桥梁混凝土护栏与新建混凝土翼墙之间必须保持一定的伸缩缝和足够的宽度。其次，新建混凝土翼墙与新建波形梁护栏应采用镶嵌式搭接形式，所釆用的搭接护栏板长度为4.16 米，搭接长度为79 厘米，搭接深度为85 毫米。并且搭接长度距离新建翼墙的第一个立柱保持21cm。最后，新建三波型护栏与原有双波板的过渡段应釆用2.32m 的进渡板进行搭接。

3.2 护栏施工工艺及材料要求

（1）该桥梁中护栏选材上，采用SB、A 级s 波形梁护栏，这样能够采用打桩机将护栏打入，对于极个别无法打入的护栏，应采用预埋C30 砼或钻孔打入等基础方式进行处理，确保横梁的中心高度与立柱深度均满足桥梁设计规范和要求。（2）计算三波型梁护栏的中心高度，应从路面算起至三波型板中心距离，通常为697mm。（3）波形梁护栏材料选择上，要求三波型梁板、过渡板、波型梁板、立柱、端头及防阻块等，所用材质均为碳素结构钢，此钢材无论从力学性能方面，还是化学成分指标方面相比，均应符合桥梁设计钢的要求，一般不低于GB 700 规定的Q235 牌号钢。桥梁中所有连接垫圈、螺栓、螺母及横梁垫片的材料均为碳素结构钢，其力学性能等级符合规定的4.6 级，结构钢的抗拉强度＞400Mpa，钢屈服强度＞240Mpa。对于高强度螺栓连接，应选用优质碳素结构钢，条件允许的情况下，可釆用合金结构钢。结构钢的化学成分指标应完全符合GB/T1591 之规定，公称直径为16mm，最大为20mm，8.8S 级抗拉荷载＞133KN。（4）对于侧波型护栏的安装，应设置在公路土路肩内，不得设置在公路建筑限界内。护拦面可与路缘石左侧立面重合，也是可与路肩左侧边缘线重合。并且对于立柱外侧的土路肩来说，其保护层厚度＞25Cm。（5）波型梁护栏外观与防腐要求。波型梁护栏所用构件全部进行防腐处理，波型梁板、过渡板、三波型板、立柱、端头等固件均应釆用内层热浸渡锌方法并在外表用聚酯防腐涂料喷涂。

3.3 护栏视线诱导设施

在新建波型梁护栏路段应设置相应配套的附着式轮廓标，而且轮廓标的设置间距为8 米为宜。对轮廓标的反光片进行不同颜色设计，行车道左侧为黄色，行车道右侧为白色，轮廓标采用单面反光型，与此同时，对轮廓标的防腐同样采用热浸镀锌方式。对水马的摆放。设置在与支线上垮桥头和垮桥尾处，沿桥头、桥尾的土路肩与硬路肩摆放，摆放长度为12m，若遇岔路口，可沿岔路口摆放。水马应选用塑料材质，不仅颜色鲜艳，效果醒目，塑水马规格一般为L1500×D280/486×800，单件重量为12.5Kg，水马内部用细沙填充，而且在水马粘贴反射系数应高于V 类反光膜。值得注意的是，水马禁止躺着或反着摆放，水马上方绝对禁止放置其他物品。