預(yù)應(yīng)力防撞護(hù)欄在高速公路中分帶活動(dòng)護(hù)欄的應(yīng)用分析

張廣鵬，劉少龍

（中交世通重工(北京)有限公司，北京 100024）

20世紀(jì)90年代開始，我國(guó)公路建設(shè)快速發(fā)展，2017年交通運(yùn)輸會(huì)議指出，在2016年，我國(guó)的高速公路的增長(zhǎng)幅度是極為快速的，增加的高速公路總長(zhǎng)已經(jīng)達(dá)到了13萬(wàn)公里，由此對(duì)高速公路護(hù)欄技術(shù)也提出了挑戰(zhàn)。在這種時(shí)代背景下，預(yù)應(yīng)力防撞護(hù)欄技術(shù)逐漸得到了廣泛的認(rèn)可。

1 高速公路護(hù)欄的重要性

在目前國(guó)內(nèi)的高速公路工程建設(shè)工程中，設(shè)計(jì)采用的活動(dòng)護(hù)欄多不具備規(guī)定的防撞性能，常見的有插拔式活動(dòng)護(hù)欄、伸縮式活動(dòng)護(hù)欄或充水（充砂）式活動(dòng)護(hù)欄。這些活動(dòng)護(hù)欄雖然在高速公路上應(yīng)用普遍，但都有著致命的缺陷，那就是都不具備規(guī)定的防撞能力（見D81規(guī)范條文說(shuō)明），不能滿足高速公路防撞護(hù)欄的規(guī)定要求，一旦發(fā)生車輛碰撞事故，容易被撞破、散爛，碎塊飛落到行車道上，車輛很容易越過(guò)中央分隔帶沖到對(duì)向車道上，極易導(dǎo)致更為嚴(yán)重的二次交通事故發(fā)生。近年來(lái)全國(guó)各地的高速公路運(yùn)營(yíng)中，就發(fā)生了十幾起這類嚴(yán)重交通事故，僅2011年，高速公路就發(fā)生多起類似嚴(yán)重事故。

根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，高速公路護(hù)欄是高速公路的一項(xiàng)安全設(shè)施，必須具備規(guī)定的防撞能力，并具有一定的吸收碰撞能量、改變事故車輛行駛方向、阻止車輛穿越護(hù)欄的功能?！陡咚俟方煌ò踩O(shè)施設(shè)計(jì)通用規(guī)范（JTJD81）》中規(guī)定，中央分隔帶開口處活動(dòng)護(hù)欄，在正常情況下要求具有一定的隔離、防撞性能，而在臨時(shí)開放時(shí)能快速、靈活地移動(dòng)。

2 國(guó)內(nèi)高速公路活動(dòng)護(hù)欄使用現(xiàn)狀

從使用的角度來(lái)講，可以將高速公路的中央分隔帶的護(hù)欄分為兩類：一種，是可以進(jìn)行移動(dòng)或者是推拉的護(hù)欄，另一種則是不能夠進(jìn)行移動(dòng)和開啟的護(hù)欄，后者雖然固定但是能夠很好的起到防撞的目的，而前者在防撞的性能上較低。

圖1 推拉式活動(dòng)護(hù)欄

圖2 插拔式活動(dòng)護(hù)欄

圖1 、圖2所示的金屬活動(dòng)護(hù)欄屬于易開啟移動(dòng)但不防撞的活動(dòng)護(hù)欄，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上基本上都沒有考慮防撞的問(wèn)題,加之又都不具備導(dǎo)向功能，所以防護(hù)能力差，失控車輛撞壞活動(dòng)護(hù)欄闖入對(duì)向車道的事故時(shí)有發(fā)生。為此，國(guó)內(nèi)很多高速公路也紛紛采取了活動(dòng)護(hù)欄加固措施，但大部分活動(dòng)護(hù)欄與中央分隔帶鏈接不夠緊密或失去了易開啟的功能，反而留下了安全隱患。加固措施如圖3、圖4。

3 高速公路中央分隔帶開口護(hù)欄改造——以成都預(yù)應(yīng)力防撞護(hù)欄應(yīng)用分析

截至目前，成都繞城高速公路互通立交已由2001年通車運(yùn)行起的9座增加至18座，另有在建立交5座（成安渝互通立交、紅星路南延線半互通立交、綠舟互通立交、永寧互通立交及蜀源互通立交），日均站口車流量已達(dá)55萬(wàn)輛，緩堵保暢、交通安全問(wèn)題日益凸顯。為防止司乘人員擅自違規(guī)開啟中央分隔帶開口活動(dòng)護(hù)欄引發(fā)安全事故，繞城高速公路對(duì)中央分隔帶開口活動(dòng)護(hù)欄進(jìn)行波形護(hù)欄板硬隔離，雖然交通安全得到保障，但改造后期的養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)、緊急事件臨時(shí)開啟中央分隔帶活動(dòng)蘭護(hù)欄卻成為難題。

圖3 活動(dòng)護(hù)欄加固照片

圖4 活動(dòng)護(hù)欄加固照片

3.1 公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布

交通運(yùn)輸部2013年10月31日發(fā)布的《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)中分帶開口護(hù)欄的安全性能規(guī)定了詳細(xì)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)“公路設(shè)計(jì)規(guī)范”，高速公路車輛進(jìn)入對(duì)向車道有可能造成一般事故或重大事故的，護(hù)欄采用Am等級(jí)（“公路設(shè)計(jì)規(guī)范”如表1）。因此，提高中央分隔帶活動(dòng)護(hù)欄設(shè)計(jì)等級(jí)勢(shì)在必行。

表1 護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)段、護(hù)欄過(guò)渡段、中央分隔帶開口護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)

3.2 預(yù)應(yīng)力防撞護(hù)欄改造試點(diǎn)

《公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》在交通運(yùn)輸部2013年10月31日發(fā)布后，2014年，成都繞城高速公路選擇了11處中央分隔帶活動(dòng)護(hù)欄進(jìn)行預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄改造試點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄是利用數(shù)節(jié)鋼管桁架及兩個(gè)桁架端頭組成活動(dòng)護(hù)欄的主體結(jié)構(gòu)，桁架的縱向橫梁鋼管中穿有施加預(yù)應(yīng)力的鋼絞線（單根鋼絞線能承受36噸以上的破壞力），預(yù)應(yīng)力鋼絞線增加了桁架鋼管的抗拉及抗變形能力，極大的提高了活動(dòng)護(hù)欄的防撞能力，同時(shí)能在碰撞瞬間吸收撞擊產(chǎn)生的能量，對(duì)撞擊起到很好的緩沖作用，最大的減輕碰撞造成的傷害。按照《高速公路護(hù)欄安全性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》要求測(cè)試，防撞等級(jí)達(dá)到A級(jí)（160kJ）標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄的鋼管桁架之間通過(guò)專用連接鉸將分段的鋼絞線相連接，端部桁架的橫梁另一端設(shè)置有專用緊固裝置，該緊固裝置穿過(guò)端部錨固框架的錨固位置后，利用錨固裝置將整組活動(dòng)護(hù)欄拉緊，使各個(gè)桁架連成一個(gè)整體。其特點(diǎn)是開啟方便，具有防盜功能，移動(dòng)靈活,框架單元內(nèi)置預(yù)應(yīng)力鋼絞線，增強(qiáng)了護(hù)欄的防撞能力和控制橫向位移的能力。端部和中央分隔帶的連接處設(shè)有導(dǎo)向板，可防護(hù)導(dǎo)向，且與中央分隔帶護(hù)欄形成無(wú)縫連接。結(jié)構(gòu)圖示如圖 5。

圖5

3.3 預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄改造效果

成都繞城高速11處中央分隔帶預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄改造至今已投入使用3年多，發(fā)生交通事故時(shí)均有效攔截事故車輛，未引發(fā)安全事故，具有以下特點(diǎn)。

（1）具有極強(qiáng)的防撞性，最大的防撞能量為160kJ，在這種高強(qiáng)度的撞擊下，所產(chǎn)生的最大位移也僅僅只有90cm。

（2）導(dǎo)向緩沖功能：在護(hù)欄的兩端通過(guò)將導(dǎo)向板與波形護(hù)欄無(wú)縫連接，這樣能夠有效的將碰撞車輛在碰撞前后的行駛方向進(jìn)行把控，確保其在碰撞后仍能安全。

（3）開合方便、快捷：這種防撞護(hù)欄不需要大量的人工和時(shí)間來(lái)進(jìn)行開合，僅僅需要2個(gè)工作人員就可以進(jìn)行，同時(shí)時(shí)間上也僅僅只有5分鐘。

（4）防盜性能好：護(hù)欄在每一個(gè)連接處都用的是防盜螺栓，這就在很大程度上增加了防盜性，只有用專業(yè)的設(shè)備才能夠拆卸。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著新型預(yù)應(yīng)力防撞活動(dòng)護(hù)欄在成都繞城高速公路上的應(yīng)用，其安全、防撞等性能已明顯高于現(xiàn)行規(guī)范要求。國(guó)內(nèi)高速公路事故中，中央分隔帶開口護(hù)欄相關(guān)的事故比例較大，需要給予足夠的重視，以改善提高道路安全通行保障。