SBm級框架式活動護欄在濟青高速公路的成功應用

文／山東省高速路橋養護有限公司 趙光 趙希勝

關鍵字:高速公路；中央分隔帶；開口；活動護欄；SBm級；框架式

1 引言

近年來，發生在中央分隔帶開口處的交通事故層出不窮、屢見不鮮，使中央分隔帶護欄開口處成為惡性事故多發帶。原因均是開口處的活動護欄防撞能力不足，車輛一旦碰撞，將穿越中央分隔帶與對向車輛相撞，往往引發群死群傷、形成極為嚴重的交通安全隱患。《高速公路交通工程及沿線設施設計通用規范》（JTG D80-2006）5.8.7條文說明中指出：中央分隔帶開口護欄在正常情況下要求具有一定的隔離、防撞性能，在臨時開放時應能快速、靈活地移動。另外，2018年1月1日起實施的《公路交通安全設施設計規范》（JTG D81-2017）6.4.2條規定：中央分隔帶開口護欄防護等級宜于相鄰路段保持一致。線形良好路段經論證可低于相鄰路段1-2個等級，但高速公路中央分隔帶開口護欄不得低于三(Am)級。

結合多年來的高速公路運營管理經驗，山東高速股份有限公司在濟青高速改擴建工程施工中對中央分隔帶開口處活動護欄進行升級改造，研制了新型的中央分隔帶活動護欄，確保護欄防撞等級滿足要求和車輛行駛安全。

2 常規中央分隔帶開口活動護欄形式

目前國內高速公路設置的普通活動護欄形式大體可以分為兩類：第一類是容易開啟和移動但不防撞的活動護欄。這種活動護欄包括插拔式和推拉式兩種，這兩種活動護欄沒有任何防撞能力，又不具備導向功能，而且防盜防開啟能力差，容易留下事故隱患。另一類是有一定防撞能力但難以開啟移動的活動護欄。這種具有一定防撞能力但難以開啟的活動護欄包括混凝土式、填充式以及插拔式加固等結構，它們結構笨重，不具備活動護欄開啟移動方便的使用功能。有些路段為了提高活動護欄的防護能力，對原有護欄采取了加強措施：如在推拉式或插拔式活動護欄兩側用波形梁加強，或者在兩排活動護欄之間增加一道預制混凝土護欄。這種護欄由于沒有進行過實車碰撞試驗，其防護能力不確定，而且失去了易開啟的功能。

3 Sm級框架式活動護欄改造方案

3.1 改造前的活動護欄現狀

濟青高速公路作為山東省第一條高速公路，全長318公里，于1993年年底竣工通車。當時施工建設時，由于規范中沒有對中央分隔帶開口處活動護欄給出具體的防撞規定，所采用的跨欄式活動護欄，護欄兩側用波形梁加強，防撞能力以及開啟功能均不滿足使用要求。2013年公司對濟青高速50處跨欄式活動護欄改造成鋼管預應力索活動護欄，這種護欄雖然經實車碰撞試驗驗證防撞等級達到Am級（防護能量160kJ），滿足最低防護等級，但開啟時間較長，需要25min左右。

3.2 SBm級框架式活動護欄碰撞實驗條件

2016-2019年濟青高速改擴建工程是由雙向四車道擴容至八車道，路側護欄全部升級為A級雙層波形梁護欄和SB級雙層波形梁護欄兩種防護等級，中央分隔帶開口活動護欄也由原先的鋼管預應力索升級改造成SBm級框架式波形梁活動護欄。這是國內首個經小型客車、中型客車、大型客車碰撞試驗驗證防撞能力達到SBm級的活動護欄，實車碰撞試驗條件為：小型客車碰撞條件為車輛總質量1.5t、碰撞速度100Km/h、碰撞角度20°；中型客車碰撞條件為車輛總質量10t、碰撞速度80Km/h、碰撞角度20°；大型貨車碰撞條件為車輛總質量18t、碰撞速度60Km/h、碰撞角度20°。

3.3 SBm級框架式活動護欄碰撞后安全性能評價

活動護欄方案按《評價標準》進行小客車、中型客車、大貨車碰撞護欄端部及中部兩個碰撞點共計六次實車足尺碰撞試驗檢驗，經實車碰撞試驗驗證，防撞等級達到SBm級。其中中央分隔帶開口護欄終點2m位置處的試驗數據和結果如表1所示。

表1 公路護欄安全性能評價簡表

3.4 SBm級框架式活動護欄施工方案

SBm級框架式中分帶開口活動護欄由標準段框架、過渡框架、銷式連接構件組成，兩側為標準長度的SBm級波形梁護欄。標準段框架由標準三波梁板、橫隔梁、標準段底部橫梁、底部支撐構件、插拔立柱組成，過渡框架由標準三波梁板、橫隔梁、底部支撐構件、過渡段底部橫梁、插拔立柱組成，底部支撐構件設置萬向輪，方便移動，插拔式立柱和銷式連接構件方便開啟。活動護欄總長度36m，護欄寬620mm，高度1070mm，與中央分隔帶護欄保持一致，實現無縫銜接。圖5為SBm級波形梁活動護欄結構施工圖，經測算，每個SB級開口活動護欄材料需要5個標準段框架單元（4320mm）、2個端部過渡框架(1900mm)、9個連接銷(M30×700mm)和18個預埋套筒（180×4×305mm），總重量5t。

圖1 中央分隔帶SBm級波形梁活動護欄施工圖（單位：mm）

4 應用效果

（1）SBm級框架式活動護欄距濟青高速改擴建工程通車一年半時間，對其使用效果進行持續跟蹤觀測，已經成功防護了兩起大貨車碰撞活動護欄事故。事故發生碰撞點均位于活動護欄端部附近，護欄有效地防護失控車輛，沒有出現結構性整體破壞，僅碰撞點附近的單元框架和導向板發生變形，護欄安全性能可靠。

（2）SBm級框架式活動護欄開啟時間在10min以內，與原有鋼管預應力索活動護欄開啟25min相比，為高速公路養護工程半幅封閉施工和發生交通事故時車輛改道分流節省了時間，提高了工作效率，從而為道路暢通提供了可靠保障。

（3）SBm級框架式活動護欄在濟青高速的成功應用，對碰撞中央分隔帶開口處護欄的車輛起到了有效防護作用，大大降低了車輛穿越活動護欄與對向車輛發生碰撞的事故概率，減少了中央分隔帶開口處事故的生命財產損失，為提高高速公路運營安全發揮了重要作用，經濟和社會效益顯著。