交通安全設(shè)施設(shè)計與施工中的幾點(diǎn)見解

鄭 強(qiáng)

（山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，山西 太原 030012）

高速公路以其高速、安全、舒適的特點(diǎn)得到了人們的稱贊和廣泛使用，但這些優(yōu)勢能充分發(fā)揮，交通安全設(shè)施在一定程度上起到很大作用。安全設(shè)施設(shè)計、施工科學(xué)合理、技術(shù)先進(jìn)、保障質(zhì)量，能充分體現(xiàn)“以人為本、安全至上”的理念，能更好地實(shí)現(xiàn)公路出行的安全性、快捷性、舒適性。為此結(jié)合近年來交通安全設(shè)施的設(shè)計與施工經(jīng)驗(yàn)也談幾點(diǎn)見解。

1 安全設(shè)施設(shè)計注重的幾方面

自20世紀(jì)80年代起，交通安全設(shè)施隨著我國高速公路建設(shè)項目的增加也有了長足發(fā)展。山西省近年來在此方面也取得了可喜成績。但仍需同行不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)大交流，深入細(xì)化安全設(shè)施的設(shè)計工作。筆者認(rèn)為設(shè)計中應(yīng)注重以下幾個問題。

a）安全設(shè)施是高速公路的附屬設(shè)施，它既依附主體工程，又自成設(shè)計分支。所以對主體工程全面理解掌握是做好該項設(shè)計的前提，為此設(shè)計過程中要認(rèn)真參閱項目路線地理位置圖，準(zhǔn)確把握路網(wǎng)布局及區(qū)域城鎮(zhèn)、景觀等方面的布局，需通過外業(yè)感性了解路線走廊帶、具體線位、地形及互通位置，以確定警告、指示、距離等信息；研讀主體設(shè)計文件路線橫斷、縱斷、總體圖、各種構(gòu)造物設(shè)置位置及形式、互通及服務(wù)區(qū)、避險及轉(zhuǎn)彎車道、路基路面結(jié)構(gòu)、路肩路堤擋墻段、路段地質(zhì)等資料，并結(jié)合安全設(shè)施設(shè)計細(xì)則和規(guī)范，確定護(hù)欄型式等級區(qū)段、標(biāo)志的數(shù)量結(jié)構(gòu)功能、隔離柵、防眩設(shè)施類型高度、輪廓標(biāo)的型式、標(biāo)線設(shè)置分類。更加科學(xué)有效地完成安全設(shè)施設(shè)計，避免安全設(shè)置等級、型式單一或超標(biāo)，信息過載或漏設(shè)，造成安全設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與主體設(shè)計不協(xié)調(diào)匹配，既可能對施工產(chǎn)生難度和變更，又不能全面發(fā)揮安全設(shè)施功效。

b）安全設(shè)施中標(biāo)線、隔離柵、橋梁防護(hù)網(wǎng)、輪廓標(biāo)的設(shè)置受主體設(shè)計及交通組成等因素的影響較小，且規(guī)范中有較為詳細(xì)的規(guī)定，便于參閱執(zhí)行。護(hù)欄、標(biāo)志、防眩的設(shè)計盡管在規(guī)范中也有通用規(guī)定，但針對不同地區(qū)、不同項目的特殊性仍可進(jìn)一步細(xì)化，如：標(biāo)志的設(shè)置位置、路側(cè)安全距離的確定、大噸位車及特殊路段的護(hù)欄選定、防眩設(shè)施的設(shè)置高度確定等，均可在依據(jù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，參照主體設(shè)計文件，運(yùn)用相關(guān)算法進(jìn)行定量計算。

c）為了節(jié)省耕地資源，近年高速路的建設(shè)逐步在地形、地貌、地質(zhì)條件復(fù)雜區(qū)域修建，致使公路各項技術(shù)指標(biāo)采用接近高難臨界值，避險車道、降溫池、U型轉(zhuǎn)彎車道等主體附屬工程日益增加。所有這些對安全設(shè)施的設(shè)置及等級方面提出新的要求，需要在設(shè)計中既要重視這些方面，又要確保設(shè)施設(shè)置合理可行。

d）應(yīng)在設(shè)計階段加強(qiáng)路側(cè)安全距離，事故嚴(yán)重度的研究、計算、對比，深入優(yōu)化安全設(shè)施設(shè)計，也就是說，如果某一車輛以一定碰撞條件碰撞某一危險物的事故嚴(yán)重度比相同條件下車輛碰撞護(hù)欄的事故嚴(yán)重度小，那么就不能用護(hù)欄保護(hù)該危險物。例如：地勢開闊平坦、低填方段，車輛越出路堤的事故嚴(yán)重度比車輛碰撞護(hù)欄的事故嚴(yán)重度小，此路段即便可能發(fā)生多次車輛越出路外事故，通常也不采用護(hù)欄，而是采用道路幾何線形改善，設(shè)置視線誘導(dǎo)設(shè)施，限速、警告標(biāo)志，提高路面抗滑能力等措施，以便最大程度地降低人民生命和財產(chǎn)損失。

2 安全設(shè)施施工過程中應(yīng)側(cè)重的幾方面

筆者曾擔(dān)任過高速公路安全設(shè)施施工的設(shè)計代表，通過參加現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)有幾方面應(yīng)給予側(cè)重。

a）業(yè)主在承擔(dān)某項目建設(shè)時，應(yīng)組織管理、設(shè)計、監(jiān)理、施工（主體施工、附屬設(shè)施施工）等相關(guān)部門在工程開工前期，加強(qiáng)各方面設(shè)計圖紙的研讀和溝通，特別應(yīng)注重主體工程與安全設(shè)施的銜接部分，將可能發(fā)生的問題盡早發(fā)現(xiàn)，以便各部門提前準(zhǔn)備方案和措施，充分做好預(yù)留、預(yù)埋為安全設(shè)施施工創(chuàng)造良好可行的施工條件，盡量減少安全設(shè)施施工時再對部分主體工程進(jìn)行破覆，避免主體施工完成后與安全設(shè)施施工設(shè)計不匹配而產(chǎn)生變更，更好地提高項目功效和質(zhì)量。

b）設(shè)計單位對路基和橋梁護(hù)欄設(shè)計等級一般以《規(guī)范》為依據(jù)。通常以碰撞速度按80～120 km/h，車輛質(zhì)量按10～14 t，碰撞角度按15°～20°；填方高度以3 m、8 m、12 m分段為主要指標(biāo)。而現(xiàn)實(shí)中在不同項目區(qū)域由于運(yùn)輸貨類構(gòu)成、出行目的不同和地形復(fù)雜等因素，以上許多數(shù)據(jù)設(shè)計指標(biāo)低于實(shí)際現(xiàn)狀，可能造成潛在的安全隱患。例如：有些大型運(yùn)輸車輛由于運(yùn)輸特殊性實(shí)載可到幾十噸，近年公路建設(shè)把保護(hù)耕地作為重要考慮因素之一，故公路線位大多選在山地、坡地等復(fù)雜地形區(qū)域，這樣就造成許多填方路堤兩側(cè)地形復(fù)雜多樣。盡管常規(guī)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)符合規(guī)范要求，但以施工現(xiàn)場的特殊狀況來分析，有些路段的護(hù)欄防護(hù)等級就有些偏低。為此經(jīng)常需重新確定護(hù)欄等級，設(shè)計代表期間曾遇到這方面問題，同時由于工期等因素又需盡快提出解決方案，經(jīng)與相關(guān)方面專家探討，通常可運(yùn)用確定碰撞能量E的公式來速算，公式如式（1）：

式中：E為碰撞動能；m為碰撞車輛的質(zhì)量，kg；v為車輛的碰撞速度，m/s；θ為車輛的碰撞角度，（°）。

根據(jù)計算出的E值，確定采用護(hù)欄的型式。

c）施工問題主要還有以下幾方面。

（a）路基有擋土墻并需在擋土墻上設(shè)置護(hù)欄，設(shè)計文件中應(yīng)強(qiáng)調(diào)在擋土墻上端做一定高度的混凝土基礎(chǔ)，如設(shè)置的是波形梁護(hù)欄則在混凝土基礎(chǔ)施工時預(yù)留預(yù)埋套筒，如設(shè)置的是混凝土護(hù)欄則在混凝土基礎(chǔ)上預(yù)埋混凝土護(hù)欄基礎(chǔ)鋼筋。

（b）小橋、通道中央分隔帶有時需預(yù)埋套筒，套筒施工完后應(yīng)做好封堵防護(hù)，避免施工殘渣流入，導(dǎo)致立柱安裝難度。

（c）對于需更換護(hù)欄型式特殊路基段應(yīng)詳細(xì)調(diào)查現(xiàn)場，并通過速算公式初估受力強(qiáng)度，以便確定護(hù)欄設(shè)置型式。

（d）對設(shè)置在電力、輸氣、輸油等管線規(guī)定安全距離范圍內(nèi)的交通安全設(shè)施，應(yīng)經(jīng)計算設(shè)計、行業(yè)協(xié)商合理調(diào)整位置，確保互不干擾，分別安全運(yùn)營。

（e）對設(shè)置混凝土護(hù)欄段，尤其是設(shè)置座椅式護(hù)欄時，應(yīng)在路面施工以前做好護(hù)欄基礎(chǔ)的澆筑工程，以避免路面施工完成后再進(jìn)行路面大面積的破覆。

d）項目建設(shè)的各個階段，設(shè)計代表應(yīng)動態(tài)地深入工地，經(jīng)常與施工單位溝通并現(xiàn)場勘查，提前發(fā)現(xiàn)問題避免施工期產(chǎn)生的一些變更。

e）通過參加設(shè)計代表工作后，認(rèn)為設(shè)計者在某些細(xì)節(jié)上應(yīng)更好地完善。

（a）設(shè)計中防眩網(wǎng)立柱間距一般為4 m；護(hù)欄立柱間距一般為2 m（加強(qiáng)段）、4 m（普通段），但在實(shí)際施工中，因中央分隔帶開口、人手孔位置、門架標(biāo)志基礎(chǔ)、過水槽、中央橋墩等構(gòu)造物都造成防眩網(wǎng)立柱、護(hù)欄立柱在局部路段不能按設(shè)計的同一間距施工，需隨時調(diào)整，有可能增加立柱和防眩網(wǎng)的數(shù)量。建議設(shè)計計量時應(yīng)增加這部分增長系數(shù)，以避免施工期增加工程量。

（b）設(shè)計中應(yīng)結(jié)合項目所在區(qū)域及特性，如：氣候、土壤、地理位置等。通過風(fēng)荷載、抗傾覆等計算，著重描述對安全設(shè)施使用材料的要求。強(qiáng)調(diào)使用通過國家檢驗(yàn)并使用成功的廠家產(chǎn)品，預(yù)防不良產(chǎn)品使用而造成的損失和變更。

（c）護(hù)欄橋路連接段，與橋連接時，有時會造成施工漏埋，同時如發(fā)生意外有可能產(chǎn)生支叉造成二次事故，所以設(shè)計時建議采用圓端頭過渡，增強(qiáng)安全系數(shù)及施工方便性。

3 結(jié)束語

筆者通過以上對多年設(shè)計、施工工作的回顧，總結(jié)出個人所發(fā)現(xiàn)和遇到的一些問題及解決辦法，談不上獨(dú)到和創(chuàng)新，借此與同行交流，如有不妥之處，請給予指正。主要目的是為了完善和推動交通安全設(shè)施的設(shè)計、施工水平，不斷提升高速公路的安全度，為公路使用者創(chuàng)造更加安全、舒適、快捷的出行條件。