第３７卷第３３期 ２ ０ １ １年１ １月 山 西 建 筑 Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．３３ ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ 玎￡ＣＴＵＲＥ Ｎｏｖ．２０１Ｉ ・１４３・ 文章编号：１００９・６８２５（２０１ １）３３—０１４３－０３ 高速公路防撞护栏安全加固措施 姚．毓琳 摘要：针对山西某环城高速公路防撞护栏的安全隐患进行了分析，结合《公路交通安全设施设计规范》等相关规定，阐 述了相应的护栏改造方案，并提出了限速、限重等辅助措施，对今后其他公路桥梁护栏改造加固具有一定指导定义。 关键词：高速公路，防撞护栏，改造方案，辅助措施 中图分类号：Ｕ４１７．１２ 文献标识码：Ａ １ 概述 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 山西某环城高速公路建于２ｏ世纪９０年代，设计时速１００ ｋｍ／ｈ， 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 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 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 规范》设计，采用最高抗撞等级——ＰＩ３级。随着经济的发展，该 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 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 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）。 部于２００６年颁布了新版的ＪＴＧ Ｄ８１－２００６公路交通安全设施设计 表１现有护栏结构参数 ／ｌｌｍ 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 护栏结构 长 宽 高 壁犀 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 护栏整体 ４００ ９ｏｏ 护栏立柱 ｌ４Ｏ ｌ４０ ９ｏ０ ５ 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 护栏横粱 ３ ８００ ｌ０ｏ ｌｏ０ ５ 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 路缘 ６５０ ５０ 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 护栏横粱间距 上下２００ 采取挖掘机直接在桩身处垂直挖桩身至原设计地面以上１０ ｃｍ 排专人指挥。４）不得挖动已经灌注的ＣＦＧ桩，使桩头破坏。５） 处，然后再前后拨松浮土。此法也存在个别桩发生浅层断桩，但 ＣＦＧ桩都埋在地面以下，无需专门养护，桩灌注完成后强度达到 实践证明，由此法施工的ＣＦＧ桩桩身完整性检测结果良好，浅层 ８０％方可进行下一步工序，养护期间必须保护钻孔灌注现场，任 断桩深度不超过３０ ｃｍ，断桩率不超过３％。此法施工只可在混合 何机械不得进入钻孔灌注区。 料终凝以后，强度不超过５０％的情况下进行，强度超过５０％后，只 ５结语 可用人工清理。 ＣＦＧ桩钻泥清理看似简单，但对ＣＦＧ桩符合地基处理全过程 如上所述，混合料终凝以后清理钻泥，仍然存在个别桩发生 影响极大，其不仅影响整个ＣＦＧ桩施工进度，而且对ＣＦＧ桩桩身 浅层断桩，实践中为确保不断桩，经过现场的不断研究和试验，采 质量控制至关重要。施工中及时清运钻孔弃土还会对施工带来 取了在混合料初凝以后，终凝之前先用小型挖掘机（０．６ ｍ ）将浮 如下好处：１）保持施工场地的平整，便于钻机的移机和定位。２） 土和桩身超浇部分拨松，即破坏原地面以上桩身超灌混合料，使 避免因形成桩顶蘑菇头，从而降低保护土层清运工作的难度和凿 其与桩身分离，可确保在１台设备的情况下，４台一５台钻机的钻 桩头的工作量。３）避免和减轻钻孔排出的泥浆渗水使场地及其 泥清理全部在混合料初凝以后、终凝以前完成。 周围桩间土层含水量增高。避免给钻机的稳定和周边场地的施 ４清理钻泥注意事项 工带来不利影响。 采用湿法机械清理ＣＦＧ桩长螺旋钻孔灌注法施工过程中的 参考文献： 钻泥需要注意的事项主要有以下５个方面：１）钻泥在钻孔过程中 ［１］ 洪学英．客运专线铁路工程施工技术指南使用手册［Ｍ］．北 必须随时清除，即钻机移位后把剩余的钻泥立即清除。２）清理机 京：中国铁道出版社，２００７． 械需采用小型挖掘机，除清理用的小型挖机外，其他任何机械设 ［２］铁道部铁建设［２００５］１６０号文，客运专线铁路路基工程施 备不得进入ＣＦＧ桩钻孔灌注场地。３）清土需从一侧向施工便道 工质量验收暂行标准［ｓ］． 一侧进行，挖土时不得扰动设计原始地面以下的桩间原土；清土 ［３］ 习先萍．浅谈ＣＦＧ桩复合地基的设计与施工［Ｊ］．山西建 外运装土只可用液压挖掘机械，不可用装载机装土。装土时应安 筑，２０１０，３６（２）：１５３—１５４． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｉｍｉｎｇ ｃｈｏｉｃｅ ｆｏｒ ｓｉｌｔ－ｃｌｅａｎｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅｓ ＹＡＮＧ Ｓｈｕａｉ ＺＯＵ Ｙａｎ－ｐｉｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｏｆｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｆ ｓｏｍｅ ｅｘｐｒｅｓｓ ｒａｉｌｗａｙ ａｓ ｔｈｅ ｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｔｈｅ ｔｉｍｉｎｇ ｃｈｏｉｃｅ ｆｏｒ ｓｉｌｔ—ｃｌｅａｎｉｎｇ ｔｒｅａｔ－ ｍｅｎｔ ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅｓ，ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｉｌｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｔｉｍｉｎｇ ｃｈｏｉｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｅｔ ｍｅｃｈａｎｉｃ ｓｉｌｔ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｂｙ ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｈｔ ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｏｆｒ ｔｈｅ ｐｕｍｐｅｄ ａｎｄ ｉｎｊｅｃｔｄｅ ｗｉｔｈ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｍｉｘｔｕｒｅ，ａｎｄ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｈｔｅ ｐｒｅｃａｕｔｉｏｎｓ ｏｆｒ ｈｔｅ ｓｉｌｔ—ｃｌｅａｎｉｎｇ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＦＧ ｐｉｌｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ，ｄｒｉｌｌｉｎｇ ｓｉｌｔ－ｃｌｅａｎｉｎｇ，ｔｉｍｅ ｃｈｏｉｃｅ 收稿日期：２０１１－０７—０４ 作者简介：姚毓琳（１９７６・），女，工程师，山西省交通建Ｒ．ｒ－程监理总公司，山西太原０３００１２ ・１４４・ 第３７卷第３３期 ２ ０ １ １年１ １月 山 西 建 筑 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 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。 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。 表３ ＳＳ级防撞护栏技术参数 护栏结构 护栏整体 长 宽 ４２０ 高 １ ５００ 壁厚 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。 ｍｍ 材料 护栏立柱 护栏横梁 路缘 １６０ ３ ０００ １４０ １４ｏ ６５０ １ ５００ １ｏｏ ５０ 上下３８０ １ ５０ｏ １２ ６ Ｑ３４５Ｄ Ｑ３９ｏｏ 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 护栏横梁间距 护栏立柱间距 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 大桥、特大桥：车辆 跨越深沟峡谷的特殊 桥涵设置 小桥、涵 中桥 越出桥外可能发生 桥梁；车辆越出桥外 位置 洞、通道 严重事故的地段 可能发生严重二次事 故的地段 防撞等级 ２级（Ａ） ３级（ＳＢ） ４级（ＳＡ） ５级ｆｓｓ） 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规范荷载等级为汽一超 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。 ８０５０ 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 图２护栏基座锚固示意图 施工时可先定位Ｍ３０螺栓位置，凿毛护栏底座位置路缘顶及 Ｔ梁翼缘底混凝土并在Ｍ３０螺栓位置处钻孔，打穿Ｔ梁翼缘，采 用环氧砂浆在翼缘底及路缘顶埋置钢板，Ｍ３０螺栓自翼缘底伸至 路缘顶，并锚固住护栏立柱。 ２．４ Ｔ梁边梁翼缘加固方案——桥面补强钢筋方案 和老的Ｔ梁标准图不同，２００８年出版的Ｔ梁通用图中，已在 Ｔ梁边梁外翼缘板增设了加强钢筋，以防止桥面护栏碰撞过程中， Ｔ梁翼缘首先损坏。 桥面补强钢筋方案即以此为思路，首先去除Ｔ梁边梁距离外 翼缘１．５ ｍ范围内的桥面铺装、路缘石及混凝土调平层，在边梁 上铺设ｑｂ１６＠１００ ｍｍ的加强钢筋，重新浇筑混凝土调平层及路缘 石，并完成桥面铺装。桥面补强钢筋方案如图３所示。 图３桥面补强钢筋示意图 该方案的优点是所有工作均在桥面以上完成，施工相对简 单。但施工过程中需占用紧急停车带，需进行冬季混凝土施工。 综上所述，Ｔ梁边梁翼缘加固方案的优缺点比较表如表４所示。 表４ Ｔ梁边梁翼缘加固方案比较表 优点 １ ２堕宣 垒鳖重 圭墨璧 ２垫兰塑 堕兰 缺点 １）施工期需占用紧急停车带；２）需进行混凝土施工 ３建议辅助措施 １）限速措施。 ａ．限制通过桥梁的卡车及其他车辆的速度，通过桥梁的卡车 应限速８０ ｋｍ／ｈ。 ｂ．在桥梁前设置适当的警告牌，提前告诉过往司机前面有桥 梁存在以及桥梁的限速要求，提醒司机减速。 Ｃ．在桥上设置测速仪以及摄像机，对过往车辆进行速度监 控，并在桥梁前设置适当的警告牌，提醒司机桥上有监控装置存在， 第３７卷第３３期 ２ ０ １ １年１ １月 山 西 建 筑 Ｖｏｌ＿３７ Ｎｏ．３３ ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｎｏｖ．２０１１ ・１４５・ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）３３－０１４５—０２ 过渡层对青藏公路沥青路面荷载应力影响分析 边巴次仁推布拉旺堆 摘要：针对青藏公路目前超载车辆增多，使用条件恶化的现状，从荷载应力对路面结构影响的角度出发，通过力学计算 的方法，对比分析了过渡层对路面结构荷载应力的影响，推荐多年冻土地区典型沥青路面结构组合。 关键词：青藏公路，过渡层，荷载应力，计算模拟 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ａ ０ 引言 文中所用模型路面宽度为１０ ｍ，路基高度为２．５ ｍ，天然土体 青藏公路被誉为通向青藏高原的生命线，承担着大量的进出 厚度取７．５ ｍ，两侧天然土体各延伸３．７５ ｍ；模型天然土体底面施 藏物资运输，行驶车辆以大中型货运车辆为主，并且以重车、超载 加 方向和Ｙ方向位移约束，天然土体左右两端施加 方向位移 车辆居多，恶化了青藏公路的使用条件…。 约束，两侧边坡自由。车轮荷载位置施加标准荷载为０．７ ＭＰａ。 由于高原冻土地区特殊的气候条件和行车条件，使得各种路 在计算中为了方便划分网格，将圆形荷载当量为矩形荷载，为了保 面结构的使用寿命不尽相同，因此除了外界自然因素的影响，各 持计算结果的精确度，使当量后矩形荷载面积接近于荷载当量圆面 种路面结构自身的耐久性问题也是分析的一个方面。本研究对 积。现行沥青路面设计规范中，当量圆面积为０．０３５ ６ ｍ２，可以推 四种路面结构从荷载作用出发，进行力学计算和分析，考察不同 出当矩形边长取１８．８ ａｍ时，矩形荷载作用面积接近于圆形荷载。 路面结构在荷载作用下的力学特性，从减小荷载应力对路面结构 在本论文中，除了两侧边坡采用自由网格划分外，其他结构都 影响的角度对比分析了不同的路面结构，推荐多年冻土地区典型 为映射划分，并对路基底部和左右天然土体采用渐变划分形式。 沥青路面结构组合。 １．２路面结构类型 １ 计算模型及路面结构类型 针对青藏公路所处的多年冻土地区独特的自然环境，总结以 １．１ 计算模型 往的经验 ，确定了四种结构组合，如表１所示。 本文研究对象为青藏公路沥青路面。依据现行的Ｊ，ｒＪ ０１４－９７ 表１计算路面结构类型 公路沥青路面设计规范采用弹性层状体系，对路面结构模型做出 结构类型 结构１ 结构２ 结构３ 以下基本假定 Ｊ： 面层 沥青面层 沥青面层 沥青面层 过渡层 级配碎石层 沥青碎石层＋级配碎石层 １）路面各层均为完全均匀和各向同性的连续体； 基层 半刚性基层 半刚性基层 半刚性基层 ２）各结构层层间位移完全连续； 垫层 砂砾垫层 砂砾垫层 砂砾垫层 ３）各层材料具有完全弹性； 其中结构１为目前常用的沥青路面结构组合，结构２，结构３ ４）假定路面上层表面作用为垂直荷载，同时认为水平方向与 在沥青面层与半刚性基层之间设置了过渡层，目的在于采取主动 最下层无限远处应力和位移均为０； 措施减小荷载应力对沥青路面的影响。各结构层计算参数如表２ ５）不计结构自重。 所示。 不要超速。 ａ．限制通行车辆的高度，并在适当的地点设置警告牌提醒过 ｄ．在桥梁前的路面上设置适当的减速带，提醒司机减速通过 往车辆的司机。 桥梁。 ｂ．采取措施限制超高车辆通行。 ２）限重措施。 ４）设置适当的轮廓标，以避免夜间发生交通事故。 ａ．严格限制通行卡车超载，并在适当的地点设置警告牌提醒 ５）照明设施，在可能的情况下于特别危险桥梁上设置适当的 过往车辆的司机。 照明设施，以降低夜间发生交通事故的几率。 ｂ．采取措施限制超载车辆通行。 参考文献： ３）限高措施。 ［Ｉ］ＪＴＧ Ｄ８１－２００６，公路交通安全设施设计规范［Ｓ］ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｃｒａｓｈ ｂａｒｒｉｅｒ ＹＡｏ Ｙｕ－Ｉｉｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｈａｚａｒｄ ｏｆ ｒｉｎｇ ｒｏａｄ ｃｒａｓｈ ｂａｒｒｉｅｒ ｉｎ Ｓｈａｎｘｉ ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｔｒａｆｉｆｃ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｆａｃｉｌｉｔｙ Ｄｅｓｉｇｎ Ｎｏｒｍｓ，ｉｔ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｃｒａｓｈ ｂａｒｉｒｅｒｓ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄ ｐｒｏｏｐｓｅｓ ｓｐｅｅｄ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｌｏａｄ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ，ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ｃｅｒｔａｉｎ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｉｓｎｉｉｆｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｆｕｔｕｒｅ ｏｔｈｅｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ ｂａｒｒｉｅｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅ。 ｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｉｈｇｗａｙ，ｃｒａｓｈ ｂａｒｒｉｅｒ，ｒｅｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ，ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅａｓｕｒｅｓ 收稿日期：２０１１－０６・０２ 作者简介：边巴次仁（１９７３一），男，工程师，西藏自治区交通科研所，西藏拉萨８５００００ 推布拉旺堆（１９７５一），男，工程师，西藏公路管理局公路工程中心试验室，西藏拉萨８５００００
