高速公路橋梁護(hù)欄端頭搭接的優(yōu)化設(shè)計(jì)

袁涌升

（四川省交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川 成都 610017）

0 引言

隨著人民生活水平的不斷提高，高速公路建設(shè)快速發(fā)展，路網(wǎng)日益完善，私家車輛日益增多，行車安全成為重中之重，保障行車安全的交通安全產(chǎn)品顯得十分重要。波形梁護(hù)欄是交通安全產(chǎn)品的重要組成部分，但在實(shí)際應(yīng)用中往往重視護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段設(shè)計(jì)、施工，而忽略護(hù)欄端頭的設(shè)計(jì)、施工。本文分析高速公路橋梁波形梁護(hù)欄端頭設(shè)置規(guī)范及搭接常見的問題，并提出相應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì)措施。

1 橋梁護(hù)欄端頭設(shè)置規(guī)范

1.1 《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—94）的要求

《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—94），規(guī)定橋梁混凝土護(hù)欄和組合式護(hù)欄的始、終端應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的端部翼墻，并要求路側(cè)護(hù)欄和橋梁護(hù)欄之間應(yīng)進(jìn)行過渡連接設(shè)計(jì)，路側(cè)護(hù)欄波形梁板直接搭接在橋梁護(hù)欄翼墻端部[1]。

1.2 《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81—2006）的要求

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81—2006），明確規(guī)定當(dāng)橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄的結(jié)構(gòu)形式不同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行過渡段設(shè)計(jì)。過渡段應(yīng)采用設(shè)置端部翼墻或?qū)雱傂宰o(hù)欄搭接在剛性護(hù)欄上的方式，即將波形梁板和摩擦梁搭接在橋梁混凝土端部翼墻上，或直接將路基護(hù)欄的波形梁板搭接在混凝土護(hù)欄上，摩擦梁兩端采用端頭處理。

1.3 《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81—2017）的要求

根據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81-2017）[2]相關(guān)規(guī)定，設(shè)計(jì)速度大于60km/h的橋梁，相鄰路基段未設(shè)置護(hù)欄時(shí)，橋梁護(hù)欄應(yīng)適度外展，或在路基段增設(shè)一段護(hù)欄與橋梁護(hù)欄進(jìn)行過渡，以避免車輛碰撞端部或從橋梁端部沖出路外。

設(shè)計(jì)速度大于60km/h的公路橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄的結(jié)構(gòu)形式不同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行過渡段設(shè)計(jì)；過渡段的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）過渡段應(yīng)采用設(shè)置端部翼墻或?qū)雱傂宰o(hù)欄搭接在剛性護(hù)欄上的方式；

（2）端部翼墻可設(shè)置在橋梁端部，由橋梁護(hù)欄改造而成，也可在路基段獨(dú)立設(shè)置。端部翼墻應(yīng)根據(jù)路基護(hù)欄的要求設(shè)置預(yù)埋件，如圖1所示；

圖1 BT-1端頭整改示意圖

（3）采用搭接方式時(shí)，路基段護(hù)欄應(yīng)進(jìn)行加強(qiáng)處理，長(zhǎng)度不宜短于10m，如圖2所示；

圖2 BT-2端頭整改示意圖

（4）當(dāng)橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄均采用剛性護(hù)欄時(shí)，剛性護(hù)欄在橋臺(tái)伸縮縫處應(yīng)斷開，其他形式護(hù)欄之間的過渡段均不得在橋頭處斷開，但橫梁應(yīng)采取可伸縮措施。

2 橋梁護(hù)欄端頭搭接現(xiàn)狀

目前，高速公路常見的橋梁護(hù)欄主要分為F型混凝土護(hù)欄、單坡型混凝土護(hù)欄、加強(qiáng)型混凝土護(hù)欄及組合式橋梁護(hù)欄，分別如圖3～圖6所示。

利用菊芋塊莖生產(chǎn)生物乙醇的路線，一般有以下2種：①分步水解和發(fā)酵（SHF）；②同步糖化和發(fā)酵 （SSF）。

圖3 F型混凝土護(hù)欄

圖4 單坡型混凝土護(hù)欄

圖5 加強(qiáng)型混凝土護(hù)欄

圖6 組合式橋梁護(hù)欄

根據(jù)上述規(guī)范要求，針對(duì)橋梁F型混凝土護(hù)欄，需采取混凝土翼墻再搭接波形梁板和摩擦梁的過渡方式；針對(duì)單坡型混凝土護(hù)欄，可采取波形梁板和摩擦梁直接搭接在混凝土護(hù)欄上的方式。然而，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)高速公路橋梁護(hù)欄端頭搭接存在設(shè)置不規(guī)范的地方，主要分為以下幾種情況。

（1）橋梁護(hù)欄前未設(shè)置路基護(hù)欄過渡段。橋梁護(hù)欄與路基過渡連接處位于挖方路段，未設(shè)置路基護(hù)欄過渡，導(dǎo)致車輛發(fā)生直接碰撞事故，如圖7所示。

圖7 橋梁護(hù)欄無(wú)過渡

（2）橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄未形成有效搭接。路基段波形護(hù)欄與橋梁護(hù)欄間未形成封閉搭接（即未設(shè)置過渡翼墻），導(dǎo)致剛性過渡不連續(xù)，車輛存在撞擊橋梁護(hù)欄端部甚至駛出橋外的風(fēng)險(xiǎn)，如圖8所示。

圖8 橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄未搭接

（3）橋梁護(hù)欄與路基護(hù)欄間設(shè)置了過渡段，但設(shè)置不規(guī)范，路基護(hù)欄直接搭接在橋梁護(hù)欄（F型）上，但未設(shè)置底部摩擦梁，如圖9所示。

圖9 橋梁護(hù)欄過渡不規(guī)范

3 橋梁護(hù)欄端頭搭接優(yōu)化方案

3.1 BT-M免翼墻方案

隨著公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂與完善[1]，路基護(hù)欄與橋梁護(hù)欄連接過渡設(shè)置也愈安全合理。目前，增設(shè)翼墻后再搭接波形梁板和摩擦梁是公路新建和養(yǎng)護(hù)工程中路基橋梁護(hù)欄連接過渡采用最廣泛的形式。

我國(guó)早期建設(shè)的公路橋梁護(hù)欄以NJ型混凝土護(hù)欄、F型混凝土護(hù)欄以及底座為NJ型和F型的組合式護(hù)欄為主，按照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》（JTG/T D81—2017）的要求，過渡段提升方案通常包括護(hù)欄過渡段部件更換、新設(shè)翼墻、加密立柱等措施。但是，混凝土養(yǎng)生周期長(zhǎng)，對(duì)于正在運(yùn)營(yíng)通車的高速公路存在施工難度大、車道封閉時(shí)間長(zhǎng)、上路作業(yè)頻次高等問題，增加了保通成本和施工安全風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)法適應(yīng)全國(guó)范圍內(nèi)既有護(hù)欄連接過渡段大批量升級(jí)完善的需求。

圖10 SB級(jí)免翼墻橋梁路基護(hù)欄過渡段

該種類型護(hù)欄不需要澆筑混凝土，直接將波板搭接在混凝土護(hù)欄上，主要由加強(qiáng)三波板、防阻塊和C型摩擦梁組成，防撞等級(jí)可達(dá)到SB級(jí)。需要說(shuō)明的是，該種新型式的橋梁過渡搭接端頭必須滿足《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（JTG B05-01-2013）相關(guān)要求。

3.2 BT-M免翼墻方案與規(guī)范要求方案對(duì)比

3.2.1 技術(shù)對(duì)比

經(jīng)研究論證，采用BT-M橋梁搭接免翼墻方案同規(guī)范中規(guī)定的橋梁護(hù)欄端頭搭接過渡方案技術(shù)對(duì)比如表1。

表1 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對(duì)比

3.2.2 經(jīng)濟(jì)性對(duì)比

（1）若橋梁端頭臨近波形護(hù)欄無(wú)需改造，采用《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》規(guī)定的改造方案時(shí)，改造長(zhǎng)度為14m；BT-M端頭改造長(zhǎng)度為4m，經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表2所示。

表2 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對(duì)比（波形護(hù)欄無(wú)需改造）

（2）若橋梁端頭臨近存在標(biāo)志立柱桿件等車輛不能跨越的障礙物時(shí)，即波形護(hù)欄需要同步進(jìn)行橋梁端頭相鄰改造時(shí)，采用《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》規(guī)定的改造方案時(shí)，改造長(zhǎng)度為14m；BT-M端頭改造長(zhǎng)度為4m+10m，經(jīng)濟(jì)性對(duì)比如表3所示。

表3 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對(duì)比（波形護(hù)欄需改造）

針對(duì)現(xiàn)營(yíng)運(yùn)高速公路存在多種土路肩寬度，多種橋梁混凝土護(hù)欄尺寸及交通量較大（應(yīng)盡量減少保通次數(shù)）的特點(diǎn)，經(jīng)綜合論證后，采用免翼墻搭接的方式能極大地縮短施工周期，降低營(yíng)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文根據(jù)現(xiàn)營(yíng)運(yùn)高速公路橋梁護(hù)欄端頭存在的各種問題，提出采用BT-M免翼墻過渡搭接方案。該方案不受土路肩寬度、既有橋梁混凝土護(hù)欄高度的影響，適用性更強(qiáng)，更加適用于營(yíng)運(yùn)高速公路養(yǎng)護(hù)專項(xiàng)需時(shí)效高、少保通、降風(fēng)險(xiǎn)的特定要求，值得今后在高速公路橋梁護(hù)欄專項(xiàng)養(yǎng)護(hù)中推廣。