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)
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。
《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]。
《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。
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。
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
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,對于正在運(yùn)營通車的高速公路存在施工難度大、車道封閉時(shí)間長、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),無法適應(yīng)全國范圍內(nèi)既有護(hù)欄連接過渡段大批量升級完善的需求。
圖10 SB級免翼墻橋梁路基護(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,防撞等級可達(dá)到SB級。需要說明的是,該種新型式的橋梁過渡搭接端頭必須滿足《公路護(hù)欄安全性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B05-01-2013)相關(guān)要求。
3.2.1 技術(shù)對比
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)對比如表1。
表1 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對比
3.2.2 經(jīng)濟(jì)性對比
(1)若橋梁端頭臨近波形護(hù)欄無需改造,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),改造長度為14m;BT-M端頭改造長度為4m,經(jīng)濟(jì)性對比如表2所示。
表2 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對比(波形護(hù)欄無需改造)
(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),改造長度為14m;BT-M端頭改造長度為4m+10m,經(jīng)濟(jì)性對比如表3所示。
表3 橋梁護(hù)欄端頭搭接技術(shù)方案對比(波形護(hù)欄需改造)
針對現(xiàn)營運(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,降低營運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)。
本文根據(jù)現(xiàn)營運(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。