论公路桥梁护栏安全结构设计的实现

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:张漫
[导读] 摘要:经济的发展,社会的进步推动了交通行业的发展,在传统桥梁防撞护栏施工中,施工单位通常将防撞护栏设置于桥梁的翼缘板处,易使桥梁翼缘板出现线性弯曲问题,影响桥梁的整体外观。
        湖北省交通规划设计院江城分院  湖北武汉  430058
        摘要:经济的发展,社会的进步推动了交通行业的发展,在传统桥梁防撞护栏施工中,施工单位通常将防撞护栏设置于桥梁的翼缘板处,易使桥梁翼缘板出现线性弯曲问题,影响桥梁的整体外观。防撞护栏外包施工技术将防撞护栏设置于桥梁的翼缘板外侧,可避免线性弯曲的出现,加强对防撞护栏外观的管理,使桥梁线性结构更为顺直,提高施工效益。
        关键词:公路桥梁;护栏;安全结构;设计
        引言
        公路上常见的一种早期建设的组合式桥梁护栏是依据1994年颁布的《公路交通安全设施设计及施工技术规范》(JTJ074-94)设计的,因早期建造的公路上交通量较小,设置该护栏可以满足安全运营需求。然而,随着交通需求增大、车辆大型化及汽车保有量的增加,这种旧式组合式桥梁护栏的防护问题逐渐体现出来,车辆碰撞路侧桥梁护栏后翻下桥梁而引发的恶性交通事故时有发生,不利于公路的安全运营。旧式组合式桥梁护栏已不满足现阶段对车辆的防护需求。为了更好地保护车上乘员的生命安全,结合运营期公路护栏对施工方便性的需求、材料再利用需求以及经济性需求,对旧式组合式桥梁护栏结构进行提升改造,并通过实车碰撞试验的手段验证改造护栏结构的防护效果。
        1公路交通安全设施设计原则分析
        第一,全线道路各类安全设施具有统一的标志,保持良好的协调性。公路交通安全设施设计人员要全面考虑该地区的地形地貌,从而保证各类交通安全设施能够更加安全的运行。第二,能够为驾驶人员提供精确的道路交通信息,使得道路交通安全设施的重要作用得到充分发挥。第三,在布设道路交通安全设施时,要遵守协调性原则,保证道路交通安全设施与周围沿线设施更加协调。
        2公路桥梁护栏安全结构设计的实现
        2.1车道护栏设计优化
        公路车道护栏是限定道路车辆行驶范围,约束驾驶行为的重要设施之一,其对道路交通运输安全的保障能力具有重要作用,尤其是公路,由于道路连续转弯、长大纵坡路段占比较高,加之车辆在行驶过程中的通视条件较差,在以上因素的综合影响下,车辆行驶阶段容易诱发侧翻、失速等突发事故,此外,道路两侧的护栏则起到了充分的撞击防护功能,能够最大限度内降低车辆的损伤程度。在公路护栏设计过程中,不能沿用单一的设计标准,应根据不同路段的交通量、限速等级及护栏外侧危险性等因素综合确定护栏结构形式和防撞击等级。考虑到公路护栏对限位功能的要求,建议推广使用刚性混凝土椅式护栏,混凝土护栏由钢筋混凝土材料组成,属于典型的刚性结构,在经受车辆荷载的瞬间冲击作用下,刚性混凝土护栏未出现明显的形变和位移,冲击动能主要转化为车辆势能、机械能及内能,为了提高混凝土护栏的防撞能力,必须优化护栏的截面尺寸和配筋率。一方面应加厚底座和中部,相应提高配筋率,提高结构强度;另一方面,应提高混凝土护栏腰部的实际长度,重点防止大型载重车辆在冲击作用下出现侧翻、倾覆等安全事故,并在腰部等容易与车辆直接接触面增设橡胶垫层,提高防撞护栏的吸能性能。
        2.2制动降温池设施的优化设计及应用
        制动降温池的主要功能是满足车辆制动系统的降温冷却功能,以保证车辆在长大纵坡路段行驶过程中的制动有效性和可靠性,同样,制动降温池也基本面向大型载重车辆和大型客运车辆设计,不可否认的是,在公路中,大型载重车辆本身就是移动的事故危险源,理应引起足够的重视。

在公路中,制动降温池一般与避险车道配套设计,降温池容积设计应以能够覆盖车辆刹车片和轮胎大部为原则,以保证降温冷却效果;由于降温池大部处于行驶主线盲区范围内,因此,降温池周围应增设安全提示标志,车辆驶入降温池后不宜长时间停留,更不允许通过倒车等方式反复降温,以防止车辆在降温池路段发生追尾等事故。北方地区由于冬季气温较低,降温池容易出现结冰冻胀现象,因此,降温池在冬季基本封闭,这也是降温池在具体应用实践中的一大缺陷。
        2.3公路桥梁外侧防撞护栏创新设计重要方式
        公路桥梁工程种类多,在外侧防撞护栏设计过程中也需进行多方位考量,结合公路桥梁结构具体特征,选择适宜的防撞护栏结构形式。具体来说,将混凝土与梁柱式防撞护栏结构的安全优势集合在一起,设计出新型梁钢护栏,改变传统工字钢立柱而采用新型组合缓冲立柱形式,确保防撞护栏吸收动能效果好,看缓冲能力强,最大限度保障行车安全。注重在外侧防撞护栏创新设计过程中,制定出更加严格的模板质量标准,在条件允许的情况下选择优质钢板模板,防止出现模板拼接裂缝过大,导致防撞护栏结构不佳等问题出现。公路桥梁外侧防撞护栏结构主要材料为混凝土。但就目前来看,普通混凝土材质依然无法满足日渐提升的防护等级要求,需要相关设计人员结合工程整体施工特征,选择更加适宜的高性能混凝土材料,确保所建成的混凝土结构具有较强的耐久性、强度及稳定性,延长防撞护栏使用寿命,控制外侧防撞护栏后期运维成本,提高地区基础交通设施建设水平。
        2.4防眩设施设计要点
        通常来讲,防眩设施采取防眩板,防眩板具备良好的防眩效果,而且造价比较低,能够有效的缓解驾驶人员的疲劳感。在实际设计工作中,设计人员要结合道路曲线与横向通视情况,科学确定防眩板遮光角度。如果是在凹曲线纵坡路段设置防眩设施,要保证其具有足够高度,避免出现漏光。第五,缓冲设施设计要点。道路缓冲设施一般设置在匝道和主线交接位置较多,在护栏的起点位置与隧道入口两端,能够有效吸收车辆碰撞所产生的能量,进而降低车辆行驶速度,减少经济损失。设计人员需要科学确定防撞桶的设置位置,分流出口位置的护栏端头属于重点设计区域。因为防撞桶的缓冲功能有限,故设计人员不能任意放置。第六,隔离设施设计要点。现阶段,道路中较为常见的隔离设施采用焊接网与磁铁丝较多,设计人员要科学设置隔离设施高度,并结合该地区的人流量与地形条件,有效确定隔离设施高度。在施工期间,隔离栅要安装牢固,避免出现人为破坏,道路管理机构要在规定时间内进行养护。
        2.5施工要点
        1)选择同样规格、参数的脱模剂,在涂抹时要求沿一个方向进行清涂、薄涂,不可存在遗留区域。在混凝土模板的封底砂浆中填入适量早强剂,提高砂浆的强度,缩短凝结时间,避免模板出现漏浆问题,缩短施工工期。2)在模板安装时,按照测量放样的标高数据,检验模板的线型,确保防撞护栏的平整度满足要求。对于内模拼接缝隙较大的区域,需增加双面胶的使用量,保障模板密封性。3)在混凝土浇筑时,大部分区域选择垂直振捣方式,对于变截面的模板,应沿着模板的两侧进行斜插振捣,确保振捣操作覆盖所有混凝土。4)在混凝土浇筑12h后进行拆模,拆模时将2块模板作为1个单元,将模板表层的混凝土、双面胶清理干净,打磨后干燥涂抹1层机油,便于后续使用。5)严禁阴雨天气施工,如施工时遇到降雨天气,应用雨布遮盖模板。6)对于混凝土表面出现的水印、蜂窝等现象,进行点补点饰处理,并对混凝土结构的毛刺、不平或边缘区域进行打磨,确保混凝土外观质量符合防撞护栏施工要求。
        结语
        综上,通过对道路交通安全设施设计要点与注意事项进行规范性分析,例如科学确定事故多发地点、加强道路交通标线的设计等等,可以保证道路交通安全设施得到高效利用,提升道路交通安全设施的稳定性。
        参考文献:
        [1]郭炳宝.公路交通安全设施工程施工质量检测技术研究[J].科技创新与应用,2019,(36):168-169.
        [2]汪海.浅析道路交通安全设施对交通安全的影响[J].中外企业家,2019,(35):219.
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