李明哲

（河北銳馳交通工程咨詢有限公司，河北石家莊 050000）

0 引言

石太高速公路是國家高速公路網青銀高速公路的重要組成部分，全線于1995年建成通車，交通量不斷增長，尤其重車比例逐年增加。為保障石太高速公路的運營安全，決定對其部分路段進行改擴建?，F行規(guī)范是基于新建高速公路設置，在解決現狀護欄如何改造以適應改擴建后的防護能力要求方面還存在一定不足，尤其是為防止發(fā)生中央分隔帶穿越事故，中央護欄逐漸采用混凝土護欄，混凝土護欄如果全部拆除拋棄將造成極大的浪費和環(huán)境污染，因此，科學合理地改造原高速公路護欄，充分考慮原混凝土護欄的可利用性，減少資源浪費，成為亟待解決的問題。

1 護欄現狀

石太高速原設計平原區(qū)段為雙向六車道，設計速度100km/h，中央分隔帶寬2m，左側路緣帶寬0.75m。山區(qū)段設計標準為汽車專用一級路，雙向四車道，設計速度60km/h，中央分隔帶寬度為1.5m，左側路緣帶寬度為0.25m，中間帶寬2m。全線采用瀝青混凝土路面，路側采用攔水帶集中排水。

護欄建設標準采用《高速公路交通安全設施設計及施工技術規(guī)范》（JTJ074—94）（以下簡稱94規(guī)范）。平原區(qū)路基段中央為Am級鋼護欄，波形板為雙波板，波形板中心距路緣石頂面高度60cm。山區(qū)路基段中央為預制混凝土護欄，預制塊長2m，預制塊之間未連接。護欄高81cm，底寬60cm，采用新澤西坡面，護欄基礎為埋置嵌鎖型，埋置深度10cm。

石太高速建設時期，我國護欄設計缺乏統(tǒng)一的標準，94規(guī)范經過2006年和2017年兩個版本的修訂，對防護能力的要求明顯提高，早期建設護欄不滿足《公路交通安全設施設計細則》（JTG/TD81—2017）（以下簡稱2017版細則）防護能力的要求。

由于本路段為?；愤\輸通道，為解決?；愤\輸車輛通行安全，提升路段主動安全防護，2019年對山區(qū)段護欄進行改造升級，設計依據為2017版細則，采用整體式五（SAm）級混凝土護欄。路基段護欄路面以上高1m，護欄基礎為埋置嵌鎖型，路面以下埋深23cm，底寬60.6cm，頂寬31.2cm，正立面防阻坎為直線形，橫向鋼筋間距20cm，直徑12mm，縱向鋼筋直徑16mm，間距12.5cm。C40混凝土。橋梁段：護欄等級五（SAm）級，路面以上高1m，底寬36cm，頂寬17.8cm，與混凝土橋面板采用三種不同形式進行連接。正立面防阻坎采用規(guī)范規(guī)定形式，僅金良河大橋防阻爬坎采用直線形。

2 護欄防護等級需求分析

護欄防護能力需求取決于設置路段事故發(fā)生的可能性和車輛穿越或翻越護欄駛出路外的事故嚴重程度。高速安全通行管理方案將有效提升路段的主動安全性，進而降低護欄事故發(fā)生的可能性及事故嚴重程度，也會直接影響路段護欄防護等級需求。

2.1 路線改擴建概況

石太高速公路改擴建工程改造方案分為3段，項目南新城至青銀石家莊繞城樞紐互通段為平原區(qū)，加鋪罩面，設計速度為100km/h，雙向六車道+2條輔助車道，路基寬42m，中央分隔帶寬2m。青銀石家莊繞城樞紐互通至小龍窩段為山嶺重丘區(qū)，雙向四車道擴建為雙向六車道，設計速度80km/h，路基寬度33m，中央分隔帶寬2m。小龍窩至終點山西界段為山嶺重丘區(qū)，原路調整為單向半幅，路基寬21.5m，設計速度維持60km/h，新建半幅三車道，設計速度80km/h，路基寬度采用16.5m。

2.2 交通量組成

根據沿線各收費站出入口交通量車型比例統(tǒng)計結果（見表1）顯示，本路段車流量自通車以來不斷增長，到2019年交通量趨于飽和，車流組成主要以過境車輛為主，主線貨車比例達63%。根據石太高速車型劃分標準（見表2），總質量大于或等于25t車輛車型分別為貨車車型5、貨車車型6、貨車車型7。

表2 石太高速車型劃分標準

表12019 年各收費站貨車比例

2.3 護欄防護等級需求

根據2017版細則表6.2.3中央分隔帶護欄防護等級選取的規(guī)定，雙向六車道高速公路中央分隔帶寬度小于2.5m，同時中央分隔帶內設有車輛不能安全穿越的障礙物，設計速度80km/h、100km/h的路段，采用分設型護欄形式，中央護欄防護等級采用四（SBm）級，采用整體式護欄形式，中央護欄防護等級采用五（SAm）級。設計交通量中總質量大于或等于25t車輛自然數比例大于20%時，護欄等級提高一個等級。

山區(qū)段中央分隔帶寬2m，小于2.5m，根據本路段各收費站大型車輛比例統(tǒng)計結果判斷，總質量大于或等于25t車輛自然數比例大于20%，且沿線地形復雜，存在連續(xù)長、陡下坡以及多處采用圓曲線半徑極限值的彎道路段，防護等級應提高一級，因此分設型護欄等級選五（SAm）級，整體式護欄等級選六（SSm）級。

3 護欄改造方案

3.1 平原區(qū)段

主體改造方案為舊路利用，加鋪罩面，路面標高提高，其余工程均不涉及。路基段中央為94規(guī)范Am級鋼護欄，波形板中心距路緣石頂面高度60cm。橋梁段中央采用混凝土護欄，護欄高81cm，護欄形式為NJ1型，既有護欄不滿足防護等級需求。

中分帶路基段護欄推薦拆除原Am級鋼護欄，新增五（SAm）級鋼護欄，可以減少對現有中分帶緣石、排水設施及通訊管線的影響，整體造價及改造范圍較小。比選方案采用混凝土護欄，需拆除現有中分帶緣石，挖除中分帶部分填土，用于埋設護欄基礎，對現有管線做好保護措施，同時應計算排水設施數量，核實設置混凝土護欄對排水的影響，總體改造及施工難度較大，且造價較高。改造后SAm級鋼護欄見圖1。

圖1 改造后SAm級鋼護欄（單位：mm）

3.2 山嶺重丘區(qū)段

本路段為山區(qū)段，2019年對護欄進行改造升級，中央采用整體式五（SAm）級混凝土護欄（見圖2），路基段護欄路面以上高1m，路面以下埋深23cm，底寬60.6cm，頂寬31.2cm。迎車面阻坎為直線形。

圖2 現狀五（SAm）級中央混凝土護欄（單位：mm）

根據本路段護欄防護等級需求分析，現狀中央分隔帶混凝土護欄不滿足2017規(guī)范要求，混凝土護欄于2019年按照2017規(guī)范標準進行改造，從經濟節(jié)約等方面考慮，護欄改造應充分利用原混凝土護欄，對中央分隔帶現有混凝土護欄提出以下改造方案。

方案一：混凝土護欄采用分離式，等級為五（SAm）級，兩邊分離式混凝土護欄全部利用舊護欄（見圖3），僅需要將舊護欄挖除移位重新安裝，舊混凝土護欄不足的部分再新建。新建混凝土采用與規(guī)范一致，斷面形式高1m，底寬50.3cm，頂寬20cm，迎車面阻坎采用直線形，與舊護欄迎車面形式一致。橋梁段護欄斷面形式與路基段一致。

圖3 兩側全部利用舊護欄

原中央混凝土護欄排水孔根據路面排水方式可進行封堵或再利用。原中央分隔帶作廢的人孔填埋或拆除至路面以下，中央混凝土護欄枕梁及支撐塊形式根據主體路基路面中分帶處理方式及路面結構相應調整。保證混凝土護欄枕梁設置。

本方案充分利用原混凝土護欄，由于原混凝土護欄集中在一個段落使用，增加了混凝土護欄吊裝運輸工序費用。舊混凝土護欄路面以下埋深23cm，支撐塊采用23cm高，新混凝土護欄路面以下埋深10cm，節(jié)約混凝土及鋼筋用量，降低混凝土及支撐塊重量，便于運輸安裝，對路線中央段路基、路面、排水等影響較小，因此推薦本方案。

考慮原護欄吊裝運輸時對混凝土的磨損，護欄利用率按照80%考慮，舊混凝土護欄考慮增加部分砂漿修復，全斷面防腐處理。

方案二：混凝土護欄采用分離式，等級為五（SAm）級。半邊利用舊混凝土護欄，半邊新建混凝土護欄（見圖4）。新建混凝土采用與規(guī)范一致形式高1m，底寬50.3cm，頂寬20cm。

圖4 一側利用舊護欄一側新建護欄

由于原混凝土護欄在路面以下埋深23cm，新規(guī)范護欄路面以下埋深為10cm，為保證護欄底部高度一致，枕梁不再做異形設計，將新建一邊護欄路面以下埋深增加至23cm，本方案將增加部分鋼筋及混凝土工程量，減少原混凝土護欄吊裝運輸。

方案三：混凝土護欄采用整體式，等級為六（SSm）級?，F有混凝土護欄全部整體利用，通過植入螺栓在現有混凝土護欄結構兩側增設兩層雙波板（見圖5），雙波板厚度為3mm或4mm。本方案能夠提高護欄的高度，改造后護欄具體防護等級，需進行實車碰撞試驗后方可確定。

圖5 現有混凝土護欄雙波改造

方案四：混凝土護欄采用整體式，等級為六（SSm）級。現有混凝土護欄全部整體利用，混凝土護欄加高加寬至SSm級混凝土護欄要求的加強型坡面（見圖6）?，F有混凝土護欄為SAm級，護欄高1m，在護欄兩側配筋補澆混凝土進行加固，相鄰兩節(jié)護欄塊之間通過鋼板和連接螺栓固定在一起，護欄總寬相對于規(guī)范規(guī)定的62.8cm稍大。

圖6 現狀混凝土護欄加高加寬

本方案能夠解決現狀護欄整體高度不足問題，但改造后護欄具體等級及混凝土護欄整體強度是否滿足要求，需進行實車碰撞試驗確定后方可采用。

方案五：混凝土護欄采用整體式，等級為六（SSm）級。新建SSm級整體式混凝土護欄。原混凝土護欄可用于本路段其他工程，本方案對現有護欄的利用較少。

3.3 終點山嶺重丘區(qū)段

根據路線設計方案，本路段分離加寬，新建半幅。原路調整為單向，設計速度維持60km/h，新建半幅設計速度80km/h。原路中央分隔帶混凝土護欄拆除，利用上一段混凝土護欄改造。調整為單向后路側護欄滿足規(guī)范要求，不再進行改造。

4 結語

本文對石太高速公路不同路段中央護欄改造方案進行研究分析，在對交通量、護欄現狀、主體改造方案等方面開展調查研究，分析現狀護欄防護能力、護欄防護等級需求、護欄改造方案適用性。提出的護欄改造方案既滿足《公路交通安全設施設計細則》（JTG/TD81—2017）中對護欄防護性能的要求，同時考慮既有護欄的再利用，從安全性和經濟性兩方面綜合考慮，是較為經濟適用的方案。