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桥梁防撞护栏型式的选择
中国护栏网    2016-05-23 09:26:37    文字:【】【】【
摘要:随着我国交通事业的快速发展,护栏作为城市建设设施的安全屏障,人们对护栏重要性的认识有了很大的提高。护栏的合理选择也成为一个重要的研究课题。特别是桥梁上护栏的合理选择显得尤为重要。

随着我国交通事业的快速发展,护栏作为城市建设设施的安全屏障,人们对护栏重要性的认识有了很大的提高。护栏的合理选择也成为一个重要的研究课题。特别是桥梁上护栏的合理选择显得尤为重要。
1.防撞桥梁护栏的选择
  如何才能合理的选择护栏首先需要了解护栏的防撞机理。其防撞机理是通过护栏和车辆的弹、塑性变形,以及摩擦和车体变位来吸收车辆碰撞能量,从而保护所涉人员生命安全的目的。这也是护栏与其他安全设施的显著区别:以护栏和车辆的破坏或变形来防止更严重的伤害事故发生。
  根据《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2006)及《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2006)中对桥梁护栏的选择原则有如下要求:
  1.1桥梁护栏的防撞性能:所选取的护栏型式在强度上必须能有效的吸收设计碰撞能量,阻止相应失控车辆越出桥外或进入对向车道并使其正确改变行驶方向。
  该原则主要是从公路等级、桥梁护栏外侧的危险物特征等方面考虑,即防撞等级的确定。该原则是所有所选护栏都应满足的基本要求,所以在是否是合理选择的问题上本条原则上不能作为判别依据。
  1.2受碰撞后的护栏变形程度:受碰撞后护栏的最大动态变形量不应超过可允许的变形距离。
  该原则主要是考虑车辆碰撞后是否允许一定的变形。例如:桥梁结构物一般都位于地面以上很高处,过大的变形容易导致护栏承受出现除车辆碰撞力以外的其他荷载类型,使受力变得更为复杂。而钢护栏一般较砼护栏柔一些,若需要两者受碰撞后的变形一致,则钢护栏需要更大的刚度,对钢护栏材料也相应较高。
  1.3环境和景观要求:①钢桥应采用金属梁柱式桥梁护栏;②对景观有特殊要求的桥梁宜选择梁柱式桥梁护栏或组合式桥梁护栏;③积雪严重的地区,宜采用金属梁柱式或组合式桥梁护栏;④为减少桥梁自重、减轻车辆碰撞荷载对桥面板的影响,宜采用金属梁柱式护栏;⑤跨越大片水域的特大桥或桥下净空大于或等于10m时,宜采用组合式或钢筋混泥土墙式桥梁护栏;⑥二级及以上等级公路小桥、通道、明涵宜采用与相邻的路基护栏同样的型式。
2.护栏的全寿命成本
  2.1护栏的全寿命周期成本:除考虑护栏的初期建设成本外,还应考虑投入使用后的养护成本。
基于以上原则,我们以东平东江大桥项目桥梁护栏型式的选择为例:
  工程概况:东平东江大桥项目规划为连接东莞和惠州的主要干道,跨越东江。本项目按双向六车道一级公路标准建设,设计速度为80km/h,桥跨组合为12x25m+(35+60+35)m+6x40m+2x148m+ 6x40m+5x40m+(35+60+35)m +11x25m,桥梁长1816m。双幅桥,上部结构主桥2x148采用预应力混凝土独塔单索面斜拉桥;引桥25m跨采用预应力砼简支小箱梁,40m跨采用移动模架现浇(MSS)箱梁,跨堤部分引桥采用(35+60+35)m支架现浇箱梁。下部结构主桥主墩采用矩形空心墩、边墩采用等截面实心墩,小箱梁采用板式墩,引桥移动模架现浇箱梁及支架现浇箱梁采用花瓶墩;桥台采用薄壁式台;基础均采用钻孔灌注桩基础。除小箱梁跨位置未设置人行道外,其它部分均设置了人行道。 

  2.2根据以上选择原则及建设期成本综合考虑,最后主要从经济性和美观性做出如下选择:
  主桥中央分隔带和人行道内侧均采用钢护栏,人行道外侧采用钢栏杆。设置人行道的引桥中央分隔带采用F型砼中防撞护栏,人行道内侧均采用钢护栏,人行道外侧采用钢栏杆。不设置人行道的引桥中防撞护栏和边防撞护栏均采用F型砼防撞护栏。
  以下是对该项目两种护栏的选择说明(下图为这两种护栏的侧面图):

钢护栏侧面图

钢护栏侧面图
F型砼防撞护栏侧面图
 F型砼防撞护栏侧面图
  钢护栏的选择:
  钢护栏近年来随着城市发展而逐渐形成的发展方向,特别是在桥梁上有诸多优势:
  (1)重量轻。有效减少桥梁结构二期恒载重量,有利于结构受力。
  (2)景观性好。钢结构外涂装可以根据人文环境、地域习惯选择色彩随意配色。
(3)通透性好。横向水平迎风面面积可大大减少。
(4)维护方便,钢材可重复利用。
(5)延性好,能很好的吸收碰撞能量。
  本项目河堤内及河堤范围均设置了人行道,桥梁跨度均较大。因此从对结构受力和美观通透性的角度,在人行道侧的车道及主桥斜拉桥的中间分隔带处设置了钢护栏。
F型砼防撞护栏的选择:
F型砼防撞护栏是我国目前使用最广泛的一种护栏,其重要优势体现在:


(1)经济性好,造价相对钢护栏便宜。
  (2)外观厚实,安全感强,受碰撞后变形小。
(3)防盗能力较强。
  本项目除人行道侧的车道及主桥斜拉桥的中间分隔带处设置了钢护栏外,其他车道两侧均采用了F型砼防撞护栏,这主要是从经济和受碰撞后变形小的角度考虑,有效的节省了造价。
  总之,本项目充分利用了钢护栏和F型砼防撞护栏的各自优势,采用了“因地制宜”的方式,将两者有机地结合使用,各尽所能,达到了合理选择的目的。
3.结语
  虽然桥梁护栏的建造成本只占桥梁总建造费用的很小一部分,但是型式的选择对其在安全、美观、耐用性、养护等方面仍具有很大的影响,桥梁护栏应与桥梁型式、桥梁周围的自然景观相协调,起到美化桥梁建筑的作用。条件成熟时,可采用新型结构和轻型材料,以提高桥梁护栏的防撞性能、减少桥梁的自重。
  随着我国交通事业的继续发展,桥梁建设的不断增加,桥梁护栏的型式也将推陈出新,在确保防撞功能的前提下,从可持续、环保、节能等方面进一步改善桥梁护栏的型式。

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