SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄在濟(jì)青高速公路的成功應(yīng)用

文／山東省高速路橋養(yǎng)護(hù)有限公司 趙光 趙希勝

關(guān)鍵字:高速公路；中央分隔帶；開口；活動(dòng)護(hù)欄；SBm級(jí)；框架式

1 引言

近年來，發(fā)生在中央分隔帶開口處的交通事故層出不窮、屢見不鮮，使中央分隔帶護(hù)欄開口處成為惡性事故多發(fā)帶。原因均是開口處的活動(dòng)護(hù)欄防撞能力不足，車輛一旦碰撞，將穿越中央分隔帶與對(duì)向車輛相撞，往往引發(fā)群死群傷、形成極為嚴(yán)重的交通安全隱患?！陡咚俟方煌üこ碳把鼐€設(shè)施設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D80-2006）5.8.7條文說明中指出：中央分隔帶開口護(hù)欄在正常情況下要求具有一定的隔離、防撞性能，在臨時(shí)開放時(shí)應(yīng)能快速、靈活地移動(dòng)。另外，2018年1月1日起實(shí)施的《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81-2017）6.4.2條規(guī)定：中央分隔帶開口護(hù)欄防護(hù)等級(jí)宜于相鄰路段保持一致。線形良好路段經(jīng)論證可低于相鄰路段1-2個(gè)等級(jí)，但高速公路中央分隔帶開口護(hù)欄不得低于三(Am)級(jí)。

結(jié)合多年來的高速公路運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)，山東高速股份有限公司在濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程施工中對(duì)中央分隔帶開口處活動(dòng)護(hù)欄進(jìn)行升級(jí)改造，研制了新型的中央分隔帶活動(dòng)護(hù)欄，確保護(hù)欄防撞等級(jí)滿足要求和車輛行駛安全。

2 常規(guī)中央分隔帶開口活動(dòng)護(hù)欄形式

目前國內(nèi)高速公路設(shè)置的普通活動(dòng)護(hù)欄形式大體可以分為兩類：第一類是容易開啟和移動(dòng)但不防撞的活動(dòng)護(hù)欄。這種活動(dòng)護(hù)欄包括插拔式和推拉式兩種，這兩種活動(dòng)護(hù)欄沒有任何防撞能力，又不具備導(dǎo)向功能，而且防盜防開啟能力差，容易留下事故隱患。另一類是有一定防撞能力但難以開啟移動(dòng)的活動(dòng)護(hù)欄。這種具有一定防撞能力但難以開啟的活動(dòng)護(hù)欄包括混凝土式、填充式以及插拔式加固等結(jié)構(gòu)，它們結(jié)構(gòu)笨重，不具備活動(dòng)護(hù)欄開啟移動(dòng)方便的使用功能。有些路段為了提高活動(dòng)護(hù)欄的防護(hù)能力，對(duì)原有護(hù)欄采取了加強(qiáng)措施：如在推拉式或插拔式活動(dòng)護(hù)欄兩側(cè)用波形梁加強(qiáng)，或者在兩排活動(dòng)護(hù)欄之間增加一道預(yù)制混凝土護(hù)欄。這種護(hù)欄由于沒有進(jìn)行過實(shí)車碰撞試驗(yàn)，其防護(hù)能力不確定，而且失去了易開啟的功能。

3 Sm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄改造方案

3.1 改造前的活動(dòng)護(hù)欄現(xiàn)狀

濟(jì)青高速公路作為山東省第一條高速公路，全長318公里，于1993年年底竣工通車。當(dāng)時(shí)施工建設(shè)時(shí)，由于規(guī)范中沒有對(duì)中央分隔帶開口處活動(dòng)護(hù)欄給出具體的防撞規(guī)定，所采用的跨欄式活動(dòng)護(hù)欄，護(hù)欄兩側(cè)用波形梁加強(qiáng)，防撞能力以及開啟功能均不滿足使用要求。2013年公司對(duì)濟(jì)青高速50處跨欄式活動(dòng)護(hù)欄改造成鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄，這種護(hù)欄雖然經(jīng)實(shí)車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證防撞等級(jí)達(dá)到Am級(jí)（防護(hù)能量160kJ），滿足最低防護(hù)等級(jí)，但開啟時(shí)間較長，需要25min左右。

3.2 SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄碰撞實(shí)驗(yàn)條件

2016-2019年濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程是由雙向四車道擴(kuò)容至八車道，路側(cè)護(hù)欄全部升級(jí)為A級(jí)雙層波形梁護(hù)欄和SB級(jí)雙層波形梁護(hù)欄兩種防護(hù)等級(jí)，中央分隔帶開口活動(dòng)護(hù)欄也由原先的鋼管預(yù)應(yīng)力索升級(jí)改造成SBm級(jí)框架式波形梁活動(dòng)護(hù)欄。這是國內(nèi)首個(gè)經(jīng)小型客車、中型客車、大型客車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證防撞能力達(dá)到SBm級(jí)的活動(dòng)護(hù)欄，實(shí)車碰撞試驗(yàn)條件為：小型客車碰撞條件為車輛總質(zhì)量1.5t、碰撞速度100Km/h、碰撞角度20°；中型客車碰撞條件為車輛總質(zhì)量10t、碰撞速度80Km/h、碰撞角度20°；大型貨車碰撞條件為車輛總質(zhì)量18t、碰撞速度60Km/h、碰撞角度20°。

3.3 SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄碰撞后安全性能評(píng)價(jià)

活動(dòng)護(hù)欄方案按《評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行小客車、中型客車、大貨車碰撞護(hù)欄端部及中部?jī)蓚€(gè)碰撞點(diǎn)共計(jì)六次實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)檢驗(yàn)，經(jīng)實(shí)車碰撞試驗(yàn)驗(yàn)證，防撞等級(jí)達(dá)到SBm級(jí)。其中中央分隔帶開口護(hù)欄終點(diǎn)2m位置處的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果如表1所示。

表1 公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)簡(jiǎn)表

3.4 SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄施工方案

SBm級(jí)框架式中分帶開口活動(dòng)護(hù)欄由標(biāo)準(zhǔn)段框架、過渡框架、銷式連接構(gòu)件組成，兩側(cè)為標(biāo)準(zhǔn)長度的SBm級(jí)波形梁護(hù)欄。標(biāo)準(zhǔn)段框架由標(biāo)準(zhǔn)三波梁板、橫隔梁、標(biāo)準(zhǔn)段底部橫梁、底部支撐構(gòu)件、插拔立柱組成，過渡框架由標(biāo)準(zhǔn)三波梁板、橫隔梁、底部支撐構(gòu)件、過渡段底部橫梁、插拔立柱組成，底部支撐構(gòu)件設(shè)置萬向輪，方便移動(dòng)，插拔式立柱和銷式連接構(gòu)件方便開啟?；顒?dòng)護(hù)欄總長度36m，護(hù)欄寬620mm，高度1070mm，與中央分隔帶護(hù)欄保持一致，實(shí)現(xiàn)無縫銜接。圖5為SBm級(jí)波形梁活動(dòng)護(hù)欄結(jié)構(gòu)施工圖，經(jīng)測(cè)算，每個(gè)SB級(jí)開口活動(dòng)護(hù)欄材料需要5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)段框架單元（4320mm）、2個(gè)端部過渡框架(1900mm)、9個(gè)連接銷(M30×700mm)和18個(gè)預(yù)埋套筒（180×4×305mm），總重量5t。

圖1 中央分隔帶SBm級(jí)波形梁活動(dòng)護(hù)欄施工圖（單位：mm）

4 應(yīng)用效果

（1）SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄距濟(jì)青高速改擴(kuò)建工程通車一年半時(shí)間，對(duì)其使用效果進(jìn)行持續(xù)跟蹤觀測(cè)，已經(jīng)成功防護(hù)了兩起大貨車碰撞活動(dòng)護(hù)欄事故。事故發(fā)生碰撞點(diǎn)均位于活動(dòng)護(hù)欄端部附近，護(hù)欄有效地防護(hù)失控車輛，沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性整體破壞，僅碰撞點(diǎn)附近的單元框架和導(dǎo)向板發(fā)生變形，護(hù)欄安全性能可靠。

（2）SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄開啟時(shí)間在10min以內(nèi)，與原有鋼管預(yù)應(yīng)力索活動(dòng)護(hù)欄開啟25min相比，為高速公路養(yǎng)護(hù)工程半幅封閉施工和發(fā)生交通事故時(shí)車輛改道分流節(jié)省了時(shí)間，提高了工作效率，從而為道路暢通提供了可靠保障。

（3）SBm級(jí)框架式活動(dòng)護(hù)欄在濟(jì)青高速的成功應(yīng)用，對(duì)碰撞中央分隔帶開口處護(hù)欄的車輛起到了有效防護(hù)作用，大大降低了車輛穿越活動(dòng)護(hù)欄與對(duì)向車輛發(fā)生碰撞的事故概率，減少了中央分隔帶開口處事故的生命財(cái)產(chǎn)損失，為提高高速公路運(yùn)營安全發(fā)揮了重要作用，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益顯著。