深汕高速公路東段護(hù)欄升級改造方案研究

康舒顏 吳志敏

摘要：隨著廣東高速公路建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，機(jī)動車交通量日益增加，交通安全問題不容忽視。文章將舊規(guī)范對高速公路護(hù)欄的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求與新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比，認(rèn)為目前的高速公路護(hù)欄等級已不能滿足現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的要求。為提升高速公路護(hù)欄的安全性能，文章對深汕高速公路東段重新布設(shè)新護(hù)欄、在舊護(hù)欄基礎(chǔ)上加密立柱或更換防阻塊等改造方案進(jìn)行評價研究，并提出改善建議。通過對深汕高速公路東段的護(hù)欄進(jìn)行升級改造，實(shí)踐結(jié)果表明，雖然交通量在逐年增加，但交通事故數(shù)在不斷減少，有效降低了二次事故傷害率，可為相關(guān)項(xiàng)目提供有效的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高速公路;護(hù)欄;升級改造

中圖分類號：U417.1⁺2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.13282/j.cnki.wccst.2021.01.019

文章編號：1673-4874（2021）01-0068-04

0引言

護(hù)欄作為交通安全設(shè)施中不可或缺的部分，在高速公路運(yùn)營中起著十分重要的作用。護(hù)欄可有效防止車輛穿越中央分隔帶闖入對向車道，或阻止車輛越出路側(cè)外，造成二次碰撞事故，并且可以吸收碰撞能量，盡量減輕對駕乘人員及車輛的損害。如何升級優(yōu)化原有護(hù)欄結(jié)構(gòu)或重新布設(shè)護(hù)欄，提高護(hù)欄的防撞能力，是現(xiàn)今亟須解決的交通安全設(shè)施工程技術(shù)難題，要保證護(hù)欄升級改造方案能有效減少交通事故的發(fā)生。

我國對護(hù)欄結(jié)構(gòu)的研究工作較晚，2004年后，我國在高速公路護(hù)欄的設(shè)計(jì)施工和試驗(yàn)評價標(biāo)準(zhǔn)方面才有了相對較為詳細(xì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[1]。李延安[2]通過分析山東省高速公路的事故特點(diǎn)，建立路側(cè)事故模型，對兩種升級改造方案進(jìn)行了對比分析，得出新增Φ114mm內(nèi)套筒、Φ140mm外套筒、防阻塊和3mm三波板的最終改造方案;覃國添[3]通過對比“新標(biāo)準(zhǔn)”和“新老規(guī)范”對護(hù)欄的設(shè)計(jì)規(guī)定，提出A級和SB級金屬梁柱式型鋼護(hù)欄升級改造方案，并進(jìn)行安全性分析;陳暉[4]提出在原有護(hù)欄板上層增加一層護(hù)欄板并進(jìn)行立柱加密，采用雙層兩波護(hù)欄的改造方案，通過模擬試驗(yàn)驗(yàn)證了方案的可行性。

本文結(jié)合上述方案的經(jīng)驗(yàn)，研究了重新布設(shè)新護(hù)欄、在舊護(hù)欄基礎(chǔ)上加密立柱或更換防阻塊等方法對深汕高速公路東段護(hù)欄進(jìn)行升級改造，并通過分析高速公路實(shí)際運(yùn)營后交通量與事故數(shù)的關(guān)系，驗(yàn)證了該方案的可行性，為其他工程項(xiàng)目提供借鑒。

1工程概況

廣東深汕高速公路自建成通車后，改善了周邊的交通條件，使得汕頭至深圳行車時間大大縮短，完善了廣東高速公路網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)了潮汕經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。該高速公路為全封閉、全立交雙向四車道的高等級汽車專用公路，于1996年底建成通車，運(yùn)營樁號為K2565+348～K2575+708，長度為10.36km，路基寬度為24.5m，設(shè)計(jì)時速為100km/h。起點(diǎn)為河浦互通立交，終點(diǎn)為汕頭海灣大橋連接處。新建時期的路側(cè)護(hù)欄形式主要為Grb-A-E、Grb-A-B、Grb-S-E和Grb-S-B1;中央分隔帶護(hù)欄形式主要為Grb- Am-E、Grb-Sm-B1和Grb-Am-B;中央分隔帶開口護(hù)欄形式主要為插拔式活動護(hù)欄，采用預(yù)埋鋼管和錨固鋼筋，拆卸方便，但防撞能力相對較弱。

2護(hù)欄升級改造原因分析

2.1規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求

依據(jù)《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ074-1994）要求第3，1.1條，路側(cè)和中央分隔帶特別危險需要加強(qiáng)保護(hù)的路段，車輛碰撞速度為80km/h時，防撞等級為S（Sm）級。根據(jù)新建時期竣工圖紙和對護(hù)欄形式的統(tǒng)計(jì)可知，K2570+648～K2575+359段設(shè)計(jì)速度為100km/h，即碰撞速度為80km/h時，護(hù)欄等級應(yīng)為S或Sm級，但該段有部分路段護(hù)欄形式為Grb-A（Am）-E，因此該部分護(hù)欄等級不滿足規(guī)范要求。中央分隔帶開口活動護(hù)欄采用插拔式護(hù)欄，采用預(yù)埋鋼管和錨固鋼筋，特點(diǎn)是易于開啟移動，拆卸方便，但與正常護(hù)欄相比防撞能力弱，防撞等級低。

2.2新建時期運(yùn)營情況

護(hù)欄建成運(yùn)營期間，隨著交通量的不斷增加，深汕高速公路通車后重車比例增長速度較快，路面老化嚴(yán)重，出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的病害，影響了道路的使用性能[5]。交通安全設(shè)施在長久使用后質(zhì)量也有明顯的下降，尤其是護(hù)欄生銹嚴(yán)重，出現(xiàn)破損、開焊或嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象，安全性能降低，極易導(dǎo)致二次事故的發(fā)生，事故數(shù)在運(yùn)營期間也逐年增加，對路產(chǎn)經(jīng)濟(jì)造成了影響，對人們的生命財(cái)產(chǎn)也造成了威脅，原有舊護(hù)欄已不能滿足通行需求，因此亟須對該路段的交通安全設(shè)施進(jìn)行養(yǎng)護(hù)更換。圖1和圖2是深汕高速公路東段新建后運(yùn)營期間2001—2005年交通量與事故數(shù)變化情況曲線圖。

3護(hù)欄升級改造方案與應(yīng)用

3.1升級改造方案

通過對新建時期的護(hù)欄形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并參考《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)及施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ074-1994）（簡稱“舊規(guī)范”），新建時期部分路側(cè)和中央分隔帶護(hù)欄等級已不能滿足《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D81-2017）（簡稱“新標(biāo)準(zhǔn)”）要求。為提高護(hù)欄的防撞能力，降低交通事故的傷害程度，有針對性地對護(hù)欄提出升級改造方案，本文采用了重新布設(shè)護(hù)欄和對未更新的護(hù)欄進(jìn)行立柱加固處理、防阻塊和螺栓更新等方案，對護(hù)欄進(jìn)行了大修和升級改進(jìn)。具體方案如下頁表1所示。

大修之后需要加強(qiáng)的路側(cè)或中央分隔帶護(hù)欄由A級升級到S級，防撞等級未變更的護(hù)欄采用立柱加固處理和更新防阻塊、螺栓等;橋上護(hù)欄結(jié)構(gòu)更新為新澤西（混凝土）護(hù)欄，其余橋梁均設(shè)置Grb-Sm-C1型;路側(cè)橋頭加強(qiáng)段采用膨脹螺栓進(jìn)行連接固定;中央分隔帶開口活動護(hù)欄采用預(yù)制混凝土防撞塊，防撞能力相較于插拔式活動護(hù)欄要強(qiáng)。

3.2護(hù)欄設(shè)置現(xiàn)狀

對護(hù)欄進(jìn)行升級改造后，深汕高速公路東段護(hù)欄基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式為：路段除鋼筋混凝土護(hù)欄、混凝土隔離墩及活動護(hù)欄外，均采用半剛性波形梁護(hù)欄，由3mm厚波形梁板、3mm厚六邊形托架（防阻塊）和114（140）×4.5mm鋼管立柱組成。構(gòu)造物上的波形梁護(hù)欄采用焊接而成的可插拔式護(hù)欄，在其豎向鋼管還貼有黃色一級（鉆石級）反光膜，所有鋼構(gòu)件都進(jìn)行了熱浸鍍鋅處理。

4護(hù)欄升級改造效果評價與分析

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和查閱資料，深汕高速公路為雙向四車道的高速公路，路基寬為24.5m，設(shè)計(jì)時速為100km/h。按照現(xiàn)行《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG D81-2017）第6.2.2條的要求，路側(cè)護(hù)欄條件對應(yīng)的事故嚴(yán)重程度等級為低，新標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的護(hù)欄防護(hù)等級應(yīng)為三（A）級。本文路側(cè)護(hù)欄升級改造后設(shè)置防護(hù)等級為A級和S級，滿足新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

依據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG D81-2017）第6.2.3條，高速公路和作為干線的一級公路，整體式斷面中間帶寬度≤12m，或者12m寬度范圍內(nèi)有障礙物時，必須設(shè)置中央分隔帶護(hù)欄。本文中央分隔帶護(hù)欄條件對應(yīng)的事故嚴(yán)重程度為低等級，新標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的護(hù)欄防護(hù)等級為三（Am）級。本文中央分隔帶護(hù)欄設(shè)置防護(hù)等級為Am和Sm級，滿足新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG D81- 2017）第6.4.2條的規(guī)定：中央分隔帶開口護(hù)欄防護(hù)等級宜與相鄰路段保持一致。高速公路中央分隔帶開口護(hù)欄不得低于三（Am）級。大修后本文中央分隔帶開口活動護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式為預(yù)制混凝土防撞塊，其防撞等級滿足新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

隨著高速公路的快速發(fā)展，人們對交通的需求日益增加，公路交通安全設(shè)施設(shè)置要求變得越來越高，在護(hù)欄升級改造符合現(xiàn)行規(guī)范的要求下，實(shí)際運(yùn)營期間深汕高速公路東段事故數(shù)明顯下降。表2是2016—2019年深汕高速公路東段折算后的路段交通量數(shù)據(jù)。

圖3為2016—2019年深汕高速公路東段車輛折算后路段交通量變化圖，圖4為2016—2019年深汕高速公路東段交通事故數(shù)變化圖。

隨著深汕高速公路東段交通量的不斷增加，通過對護(hù)欄的升級改造，加強(qiáng)對安全設(shè)施的更換與修繕，該路段的交通事故數(shù)逐漸減少。這與管養(yǎng)單位加強(qiáng)路段安全管理，完善交通安全設(shè)施有很大的關(guān)系。說明通過對護(hù)欄的升級改造后，有效降低了事故的傷害程度，減少了二次事故的發(fā)生。

5結(jié)語

本文通過現(xiàn)行規(guī)范要求對新建時期的護(hù)欄進(jìn)行升級改造，對于設(shè)置不符合標(biāo)準(zhǔn)的護(hù)欄，采取布設(shè)新護(hù)欄，在舊護(hù)欄基礎(chǔ)上加密立柱或更換防阻塊、螺栓等措施，并對深汕高速公路東段原有護(hù)欄的設(shè)置情況和改造后的效果進(jìn)行評價分析，提出如下安全性建議：

（1）在交通量逐年增加的情況下，事故數(shù)從2017年開始逐年減少，說明設(shè)置合理等級的護(hù)欄將有效降低交通事故傷害程度，減少事故引發(fā)的直接經(jīng)濟(jì)損失。

（2）防撞墊能有效地吸收碰撞能量，降低正面碰撞車輛的速度。建議在匝道出口分流鼻端范圍和波形梁護(hù)欄圓頭式端頭處設(shè)置防撞墊，提高防護(hù)緩沖性能。

（3）橋梁與路基段采用搭接形式進(jìn)行護(hù)欄過渡，建議增加波形梁護(hù)欄搭接在橋梁混凝土護(hù)欄上的搭接長度，可進(jìn)一步提升過渡段防護(hù)性能。

經(jīng)過實(shí)踐表明，該護(hù)欄升級改造方案投入到實(shí)際運(yùn)用后，運(yùn)營效果良好，提高了公路行車安全性和運(yùn)行效率，對今后高速公路護(hù)欄升級改造提供了重要的參考依據(jù)。

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