交通安全設施設計與施工中的幾點見解

鄭 強

（山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原 030012）

高速公路以其高速、安全、舒適的特點得到了人們的稱贊和廣泛使用，但這些優勢能充分發揮，交通安全設施在一定程度上起到很大作用。安全設施設計、施工科學合理、技術先進、保障質量，能充分體現“以人為本、安全至上”的理念，能更好地實現公路出行的安全性、快捷性、舒適性。為此結合近年來交通安全設施的設計與施工經驗也談幾點見解。

1 安全設施設計注重的幾方面

自20世紀80年代起，交通安全設施隨著我國高速公路建設項目的增加也有了長足發展。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經驗擴大交流，深入細化安全設施的設計工作。筆者認為設計中應注重以下幾個問題。

a）安全設施是高速公路的附屬設施，它既依附主體工程，又自成設計分支。所以對主體工程全面理解掌握是做好該項設計的前提，為此設計過程中要認真參閱項目路線地理位置圖，準確把握路網布局及區域城鎮、景觀等方面的布局，需通過外業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；研讀主體設計文件路線橫斷、縱斷、總體圖、各種構造物設置位置及形式、互通及服務區、避險及轉彎車道、路基路面結構、路肩路堤擋墻段、路段地質等資料，并結合安全設施設計細則和規范，確定護欄型式等級區段、標志的數量結構功能、隔離柵、防眩設施類型高度、輪廓標的型式、標線設置分類。更加科學有效地完成安全設施設計，避免安全設置等級、型式單一或超標，信息過載或漏設，造成安全設施設計標準與主體設計不協調匹配，既可能對施工產生難度和變更，又不能全面發揮安全設施功效。

b）安全設施中標線、隔離柵、橋梁防護網、輪廓標的設置受主體設計及交通組成等因素的影響較小，且規范中有較為詳細的規定，便于參閱執行。護欄、標志、防眩的設計盡管在規范中也有通用規定，但針對不同地區、不同項目的特殊性仍可進一步細化，如：標志的設置位置、路側安全距離的確定、大噸位車及特殊路段的護欄選定、防眩設施的設置高度確定等，均可在依據規范的基礎上，參照主體設計文件，運用相關算法進行定量計算。

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

d）應在設計階段加強路側安全距離，事故嚴重度的研究、計算、對比，深入優化安全設施設計，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重度比相同條件下車輛碰撞護欄的事故嚴重度小，那么就不能用護欄保護該危險物。例如：地勢開闊平坦、低填方段，車輛越出路堤的事故嚴重度比車輛碰撞護欄的事故嚴重度小，此路段即便可能發生多次車輛越出路外事故，通常也不采用護欄，而是采用道路幾何線形改善，設置視線誘導設施，限速、警告標志，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損失。

2 安全設施施工過程中應側重的幾方面

筆者曾擔任過高速公路安全設施施工的設計代表，通過參加現場施工發現有幾方面應給予側重。

a）業主在承擔某項目建設時，應組織管理、設計、監理、施工（主體施工、附屬設施施工）等相關部門在工程開工前期，加強各方面設計圖紙的研讀和溝通，特別應注重主體工程與安全設施的銜接部分，將可能發生的問題盡早發現，以便各部門提前準備方案和措施，充分做好預留、預埋為安全設施施工創造良好可行的施工條件，盡量減少安全設施施工時再對部分主體工程進行破覆，避免主體施工完成后與安全設施施工設計不匹配而產生變更，更好地提高項目功效和質量。

b）設計單位對路基和橋梁護欄設計等級一般以《規范》為依據。通常以碰撞速度按80～120 km/h，車輛質量按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。而現實中在不同項目區域由于運輸貨類構成、出行目的不同和地形復雜等因素，以上許多數據設計指標低于實際現狀，可能造成潛在的安全隱患。例如：有些大型運輸車輛由于運輸特殊性實載可到幾十噸，近年公路建設把保護耕地作為重要考慮因素之一，故公路線位大多選在山地、坡地等復雜地形區域，這樣就造成許多填方路堤兩側地形復雜多樣。盡管常規設計標準符合規范要求，但以施工現場的特殊狀況來分析，有些路段的護欄防護等級就有些偏低。為此經常需重新確定護欄等級，設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，經與相關方面專家探討，通常可運用確定碰撞能量E的公式來速算，公式如式（1）：

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

根據計算出的E值，確定采用護欄的型式。

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置護欄，設計文件中應強調在擋土墻上端做一定高度的混凝土基礎，如設置的是波形梁護欄則在混凝土基礎施工時預留預埋套筒，如設置的是混凝土護欄則在混凝土基礎上預埋混凝土護欄基礎鋼筋。

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

（c）對于需更換護欄型式特殊路基段應詳細調查現場，并通過速算公式初估受力強度，以便確定護欄設置型式。

（d）對設置在電力、輸氣、輸油等管線規定安全距離范圍內的交通安全設施，應經計算設計、行業協商合理調整位置，確保互不干擾，分別安全運營。

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

d）項目建設的各個階段，設計代表應動態地深入工地，經常與施工單位溝通并現場勘查，提前發現問題避免施工期產生的一些變更。

e）通過參加設計代表工作后，認為設計者在某些細節上應更好地完善。

（a）設計中防眩網立柱間距一般為4 m；護欄立柱間距一般為2 m（加強段）、4 m（普通段），但在實際施工中，因中央分隔帶開口、人手孔位置、門架標志基礎、過水槽、中央橋墩等構造物都造成防眩網立柱、護欄立柱在局部路段不能按設計的同一間距施工，需隨時調整，有可能增加立柱和防眩網的數量。建議設計計量時應增加這部分增長系數，以避免施工期增加工程量。

（b）設計中應結合項目所在區域及特性，如：氣候、土壤、地理位置等。通過風荷載、抗傾覆等計算，著重描述對安全設施使用材料的要求。強調使用通過國家檢驗并使用成功的廠家產品，預防不良產品使用而造成的損失和變更。

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

3 結束語

筆者通過以上對多年設計、施工工作的回顧，總結出個人所發現和遇到的一些問題及解決辦法，談不上獨到和創新，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施的設計、施工水平，不斷提升高速公路的安全度，為公路使用者創造更加安全、舒適、快捷的出行條件。