祁臨高速中央分隔帶護欄改造方案研究

摘要 祁臨高速靈石至霍州區(qū)間地形復雜，車道數(shù)與限速值變化頻繁，碰撞中央分隔帶護欄事故率較高，現(xiàn)有中央分隔帶護欄已不能滿足現(xiàn)狀交通的防護需求。文章在現(xiàn)行規(guī)范的基礎上，綜合考慮路段中央分隔帶寬度、車型比例等因素，確定了中央分隔帶護欄的改造方案，并對三種過渡段進行了特殊設計。結(jié)果表明，該項目的實施可為相關改造項目提供有效的參考。

關鍵詞 中央分隔帶護欄；混凝土護欄；過渡段

中圖分類號 U417 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）03-0087-03

0 引言

祁臨高速于2003年9月通車運營，路線全長175.394 km，至今已運營21年，是國高網(wǎng)G5北京至昆明高速公路在山西省境內(nèi)的一段，也是山西省規(guī)劃的“三縱十二橫十二環(huán)”高速公路網(wǎng)中溝通南北的中縱主干線的重要組成部分，在區(qū)域路網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用；起點位于祁縣城趙鎮(zhèn)，連接太祁高速公路（G5），終點位于臨汾市泊莊村，連接臨侯高速公路（G5）[1]。全線設置5座隧道，11處互通式立體交叉，3處樞紐式立體交叉，4處服務區(qū)。里程樁號為K557+154～K732+548，其中靈石至霍州區(qū)間里程樁號為K623+900～K674+780，長50.88 km，該區(qū)間地處山嶺重丘區(qū)，橋隧比高，近三年來已發(fā)生多起車輛碰撞中央分隔帶護欄的事故，中央分隔帶護欄的防護能力已不能滿足現(xiàn)狀交通的防護需求。

1 中央分隔帶護欄改造的必要性

1.1 路線資料分析

祁臨高速路線全長175.394 km，其中靈石至霍州區(qū)間地形復雜，隧道全部集中分布在該區(qū)間內(nèi)，橋隧比例遠高于其他段落。此外，該段落內(nèi)還存在一處連續(xù)長下坡，為下行方向K674+968～K662+934，坡長12.034 km；起點設計高程為958.06 m，終點設計高程為651.328 m，高差306.732 m；平均坡度為2.55%，最小圓曲線半徑為3 380 m。

1.2 限速方案分析

祁臨高速公路現(xiàn)限速方案如下：K557+154～靈石互通（上行K624+950，下行K623+720）限速方案為“小客車120 km/h，其他車100 km/h”；靈石互通（上行K624+950，下行K623+720）～K628+200限速方案為“全車型100 km/h”；K628+200～K692+920限速方案為“小客車100 km/h，其他車80 km/h，隧道路段80 km/h”；K692+920～K732+548限速方案為“小客車120 km/h，其他車100 km/h”。其中，靈石至霍州區(qū)間限速方案（霍州方向）的變化情況如下：“全車型100 km/h”—“小客車100 km/h，其他車80 km/h”—“全車型80 km/h”—“小客車100 km/h，其他車80 km/h”。該區(qū)間由于路線、構(gòu)造物等原因，限速變化頻繁且限速值較低。

1.3 橫斷面資料分析

祁臨高速公路存在三種橫斷面形式，路基寬度分別為雙向六車道28 m、雙向六車道26.5 m與雙向四車道24.5 m。其中靈石至霍州區(qū)間車道數(shù)出現(xiàn)兩次轉(zhuǎn)換，先由雙向六車道變?yōu)殡p向四車道，再轉(zhuǎn)換為雙向六車道，橫斷變化頻繁。K623+900～K628+250、K663+700～K674+780段路基寬度為26.5 m，車道寬度為3.75×6 m，中央分隔帶寬度為1 m，路緣帶為0.5×2 m，路肩寬度為1×2 m。K628+250～K663+700段路基寬度為24.5 m，車道寬度為3.75×4 m，中央分隔帶寬度為1.5 m，路緣帶為0.5×2 m，硬路肩寬度為2.75×2 m，土路肩寬度為0.75×2 m。

1.4 事故資料分析

根據(jù)事故多發(fā)點段統(tǒng)計，祁臨高速公路自2020年6月至2023年6月近三年內(nèi)共發(fā)生89起車輛撞擊中央分隔帶護欄的事故。從事故車輛車型分類來看，89起撞擊中央分隔帶護欄事故中，47起為貨車，42起為小轎車，貨車占比53%；從車輛是否越過護欄來看，89起撞擊中央分隔帶護欄事故中，17起事故車輛越過中分帶護欄沖到對向車道，占比19%；從空間維度來看，發(fā)生在靈石至霍州區(qū)間的撞擊中央分隔帶護欄事故52起，占比58%，該區(qū)間里程為50.88 km，每公里的事故率為1.022起，而祁臨高速每公里的事故率為0.507起，靈石至霍州區(qū)間撞擊中央分隔帶護欄的事故率為整條路段的2倍多。

綜上所述，祁臨高速靈石至霍州區(qū)間因其復雜的地形條件、頻繁的車道數(shù)與限速值的變化，以及較高的事故率，對中央分隔帶護欄的防護能力提出了更高要求，而現(xiàn)有的中央分隔帶護欄已不能滿足現(xiàn)狀交通的防護需求，按照現(xiàn)行規(guī)范及交通量等高速現(xiàn)狀對中央分隔帶護欄進行改造迫在眉睫。

2 改造方案

2.1 中央分隔帶護欄現(xiàn)狀

祁臨高速現(xiàn)有中央分隔帶護欄主要根據(jù)《公路工程技術標準》（JTG B01—2014）及《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》（JTJ 074—94），在路基段連續(xù)設置Grb-Am-E型波形梁護欄。該波形梁護欄立柱直徑φ114 mm，壁厚4.5 mm，埋深1.1 m，護欄板厚3 mm，防阻塊厚3 mm，碰撞能量≥93 kJ[2]。此外，橋梁段因《橋梁安全防護能力提升專項工程》的實施，ETC門架路段因取消省界站工程的實施，中央分隔帶護欄已按照《公路交通安全設施設計細則》（JTG/T D81—2017）升級為SBm級波形梁護欄進行防護。因此，此次改造僅對一般路基路段的中央分隔帶護欄進行改造，橋梁段與ETC門架路段中央分隔帶護欄仍保持現(xiàn)狀，不進行改造。

2.2 護欄型式與等級的確定

高速公路中央分隔帶護欄從構(gòu)造上可分為分設型和組合型。中央分隔帶寬度≥2 m，中央分隔帶內(nèi)構(gòu)造物較多，或在中央分隔帶下埋設有管線的路段，可采用分設型護欄；中央分隔帶寬度＜2 m，中央分隔帶內(nèi)構(gòu)造物不多，或埋設管線較少的路段，可采用組合型護欄或其他形式的護欄，如混凝土護欄等[3-4]。由于該路段中央分隔帶的寬度為1.5 m和1 m，設置分設型護欄的中央分隔帶至少需要1.795 m，不具備設置分設型護欄的寬度要求；另一方面，組合式波形梁護欄僅有Am級，等級不能滿足該路段的防護需求，因此此次改造中央分隔帶護欄采用整體式混凝土護欄。

在調(diào)取了2020年至2022年各路段ETC門架數(shù)據(jù)后，祁臨高速靈石至霍州區(qū)間總質(zhì)量大于25 t貨車的占比均在20%以上。根據(jù)中央分隔帶條件及設計速度等因素，按《公路交通安全設施設計規(guī)范》（JTG D81—2017）、《公路交通安全設施設計細則》的規(guī)定，該項目中央分隔帶護欄采三（SAm）級；另根據(jù)規(guī)范要求“在設計交通量中，總質(zhì)量大于或等于25 t的車輛自然數(shù)所占比例大于20%時，中央分隔帶護欄的防護等級宜在原基礎上提高1個等級”，故中央分隔帶護欄采用SSm級整體式混凝土護欄。

2.3 實施方案

經(jīng)資料搜集與現(xiàn)場調(diào)查，該路段中央分隔帶寬1 m或1.5 m，路緣石高度為15 cm，中央分隔帶連續(xù)設置94版規(guī)范的Grb-Am-E型波形梁護欄。中分帶培植種植土，路基段采用防眩板進行防眩，個別點段零星分布檜柏、零木槿等，橋梁段同樣采用防眩板進行防眩。

綜合以上現(xiàn)場情況與護欄改造方案，確定實施方案如下：

如圖1所示，首先拆除現(xiàn)有波形梁護欄與路緣石，對中央分隔帶進行開挖，將挖除的土方運輸至指定位置；開挖完成后進行適當壓實整平，確保頂部標高距路面為15 cm，同時保證土基的承載力不小于150 kN/m2；接著，安裝預制SSm級整體式混凝土護欄，并對混凝土護欄進行防腐處理，混凝土護欄施工時應保證頂面標高一致；然后，采用C30水泥混凝土現(xiàn)澆，對混凝土護欄與路面之間的空隙部位進行填充，為防止混凝土路面受自然環(huán)境腐蝕，在混凝土表面涂刷乳化瀝青；最后，安裝防眩板及輪廓標。

2.4 過渡段設計

（1）橋梁、ETC門架路段

由于一般路段采用SSm級整體式混凝土護欄，而橋梁及ETC門架路段采用SBm級波形梁護欄，護欄的結(jié)構(gòu)形式不同，因此需要進行過渡段設計。設計時應參照路側(cè)混凝土護欄與波形梁護欄過渡段的處理方式，即設置端部翼墻+波形梁護欄板搭接的方式。如圖2所示，設置3 m混凝土翼墻過渡至與波形梁護欄斷面齊平，將79 cm波形梁護欄板搭接在混凝土護欄翼墻凹槽內(nèi)。

（2）人井開口處

祁臨高速一般路基段的人井開口數(shù)量較多，約100 m一處，人井開口直徑為70 cm。目前中分帶混凝土護欄遇到人井開口，一般采用波形梁板搭接的方式進行處理，兩邊各用八個膨脹螺栓進行固定?？紤]祁臨高速人井開口布置較密，如采用該方式進行處理，一方面需頻繁采用波形梁板搭接過渡，美觀性較差；另一方面檢修時需至少拆除一側(cè)八個膨脹螺栓，操作不便。因此，該項目采用如下方式：遇人井開口時在人井處空1 m，兩端混凝土護欄預埋DN20鋼管；待將5 mm厚外形與混凝土護欄一致的鋼板套好后插入18號鋼筋進行固定，以方便檢修，同時需對檢修井井口進行修復，防止雨水倒灌。

（3）標志、天橋立柱

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，改造路段共存在20處標志、天橋立柱，立柱直徑最大為1.3 m，設計時應參照中分帶混凝土護欄與波形梁護欄過渡段的處理方式，兩端混凝土護欄先采用3 m翼墻過渡至與標志、天橋立柱齊平后，再采用護欄板搭接的處理方式，同時在立柱上粘貼黃黑相間的立面標記。

3 結(jié)論

該文首先通過對祁臨高速路線資料、限速方案、橫斷面資料與事故數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)祁臨高速靈石至霍州區(qū)間因其復雜的地形條件、頻繁的車道數(shù)與限速值的變化，以及較高的事故率，現(xiàn)有中央分隔帶護欄已不能滿足現(xiàn)狀交通的防護需求，明確了該區(qū)間中央分隔帶護欄提升改造的必要性；然后，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，在對中央分隔帶進行詳細調(diào)查、綜合考慮車型比例的基礎上，確定了祁臨高速靈石至霍州區(qū)間中央分隔帶護欄的改造方案；最后，針對橋梁、ETC門架、人井開口及標志、天橋立柱段落進行了特殊的過渡處理。該文總結(jié)的一些設計思路與方法，可為其他同類工程提供參考。

參考文獻

[1]姚惠發(fā)，黃勇.祁臨高速公路運營管理的著力點探討[J].山西交通科技， 2014（3）：116-118.

[2]李明，陳艷秋，孔慶宇.高速公路既有波形梁護欄改造提升方案研究[J].公路交通科技（應用技術版）， 2020（11）：153-156+167.

[3]公路交通安全設施設計規(guī)范： JTG D81—2017[S].北京：人民交通出版社， 2017.

[4]公路交通安全設施細則： JTG/T D81—2017[S].北京：人民交通出版社， 2017.

收稿日期：2025-01-03

作者簡介：趙曉娟（1986—），女，工學碩士，高級工程師，研究方向：公路安全設施設計。