公路桥梁跨哈大客运专线的护栏改进研究

任百富，李中元

(哈大铁路客运专线有限责任公司，辽宁沈阳 110002)

公路桥梁跨哈大客运专线的护栏改进研究

任百富，李中元

(哈大铁路客运专线有限责任公司，辽宁沈阳 110002)

公跨铁立交桥护栏的建设标准对铁路运输和机动车安全行驶至关重要。本文依据铁道部、交通部等有关文件要求，结合哈大铁路客运专线实际设计、施工现状，从等级公路、城市道路、非等级道路上跨铁路桥梁的特点入手，对各类道路防护栏的设计形式进行了研究，提出了哈大铁路客运专线公跨铁桥护栏应采用特殊设计，并在哈大客运专线施工中得以应用，可为以后公跨铁桥梁新建、改建施工提供参考。

公跨铁桥梁 护栏 研究 改进

高速铁路列车速度快、行车密度大、安全防护要求高，要求公跨铁桥梁结构及防护设施具有更高的安全性，使公跨铁桥梁护栏设计成为安全控制的重点。本文介绍了哈大铁路客运专线公跨铁桥梁护栏的设计和施工经验。

1 哈大铁路客运专线立交工程概况

哈大铁路客运专线全长903.939 km，全线上跨桥梁共计78座。其中，铁路上跨桥7座(1座为既有);既有公跨铁桥梁12座，3座桥梁护栏等安全设施进行了改造(铁路投资);新建公跨铁桥梁53座(铁路投资)，10座桥梁护栏等交通安全设施进行了研究改进。立交桥最晚于2009年9月1日开工建设，最迟于2012年8月30日(含改造)竣工;新增公跨铁桥梁6座(地方投资)，1座已投入使用，5座正在建设中。

2 公跨铁建设的相关安全规定

为解决高速铁路与公路交叉跨越问题，确保列车和旅客人身安全，铁道部下发《关于铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知》(铁建设［2010］146号)、《关于开展客运专线建设有关问题设计核查的紧急通知》(鉴综电［2010］455号)、《关于进一步明确铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知》(铁建设［2012］23号)。要求设计单位要在不同的设计阶段对线路交叉跨越方案进行充分的技术经济比较和安全论证，按规定报有关部门批准后方可实施。上跨的公路和铁路应按有关规定采取可靠的安全防护措施，确保高速铁路(含客运专线铁路及城际铁路)工程施工和运营安全。

上述三个文件，均对公跨铁桥梁安全防护措施提出了较高要求，但对护栏设计标准均未给予明确规定。铁道部与交通运输部又联合下发了《关于公铁立交和公铁并行路段护栏建设与维护管理相关问题的通知》(铁运［2012］139号)。要求设计单位要依据协议和铁路、公路相关标准、规范进行设计，公路跨越铁路立交桥应设置钢筋混凝土墙式护栏和防护网，并根据不同的设计速度，按照《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81)中车辆驶出桥外有可能造成二次重大事故或二次特大事故的有关规定提高一个防撞等级设置护栏，新建跨越高速铁路的立交桥，其护栏按不低于最高防撞等级进行特殊设计。

3 公跨铁桥梁护栏的改进研究

3.1 护栏的改进研究

公路护栏设置的功能：①阻止车辆越出路外或穿越中央分隔带闯入对向车道;②防止车辆从护栏板下钻出，或将护栏板冲断;③护栏应能使车辆回复到正常行驶方向;④发生碰撞时，对乘客的损伤程度最小;⑤能诱导驾驶员的视线。从保证高速铁路安全的需要讲，最重要的是阻止车辆越出路外(掉到桥下)。

《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)规定：常用路侧桥梁护栏按防撞等级可分为：B，A，SB，SA，SS五级，常用中央分隔带桥梁护栏按防撞等级可分为Am，SBm，SAm三级。

护栏碰撞条件依循下列原则确定：①顺应护栏碰撞条件的发展趋势，满足我国公路交通实际情况的要求，确保85%～90%以上的失控车辆不会越出、冲断或下穿护栏;②坚持“以人为本，安全至上”的指导思想，最大限度地降低事故严重度及减少二次事故的发生;③车辆碰撞护栏是小概率交通事件，在确定护栏碰撞条件时应坚持经济、实用原则，应考虑我国的经济承受能力;④满足碰撞条件的护栏结构应能通过实车碰撞试验的验证。按照我国目前公路护栏依循的原则和防撞等级，还可能发生10% ～15%失控车辆会越出、冲断或下穿护栏。

我国公路桥梁护栏最高防撞等级为SS级，碰撞能量为520 kJ。高速铁路公跨铁桥梁护栏肯定要高于SS级。《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)规定：护栏碰撞能量高于520 kJ时，应进行特殊设计。我国、日本、欧盟护栏碰撞条件比较见表1。

为确保高速铁路安全，哈大铁路客运专线公跨铁桥梁采用了特殊设计。参照欧盟护栏碰撞条件，进行公跨铁护栏设计，经设计计算，比较公路SS级护栏，冲击力增加约20%。依据《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)条文说明，需要采用的护栏碰撞能量高于520 kJ时，应进行特殊设计，如增加护栏高度和断面尺寸、提高材料强度等。

《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81—2006)规定：钢筋混凝土墙式护栏的构造，未经试验验证，不得随意改变护栏迎撞面的截面形状，但其背面可根据实际情况采用合适的形状。

高速铁路公跨铁桥梁护栏，不仅要能阻止车辆撞击、直冲桥下，还要能防止车辆倾斜、翻掉桥下。

哈大铁路客运专线公跨铁桥梁护栏最终采用组合式设计。下部为钢筋混凝土墙式护栏，按SS级增加20%冲击力设计，迎撞面形状不变。上部采用金属梁柱式护栏，不低于SB级。距路面总高度不低于1.6 m，相对钢筋混凝土墙式护栏迎撞面回缩5 cm。

3.2 桥梁护栏的改造原则

哈大铁路客运专线公跨铁桥梁护栏等安全设施按以下原则实施了改造：

1)公路桥梁原则上应采用钢筋混凝土墙式护栏。

2)等级路采用钢筋混凝土墙式(原SS级基础上撞击力提高不小于20%，建议加厚20 cm。)与金属梁柱式(不低于SB级)组合护栏。距路面总高不低于1.60 m，金属护栏内缘相对迎撞面回缩5 cm。如DK113+883.78潘潘线公跨铁立交桥(如图 1)、DK551+582改建G102公跨铁立交桥。

图1 潘潘线公跨铁立交桥防撞墙

3)非等级路护栏等级不应低于SB级。原则上已施工完成的不再进行凿除加强;未施工的按SS级墙式护栏设置。还应结合实际对坡道、弯道等采取限载限速等措施。

4)设有人行道的城市道路桥梁宜在车行道外与人行道间设置护栏，护栏形式按等级路设置。如D3K692+560改建隆化路立交桥(见图2)、DK772+903改建德大路立交桥。

图2 改建隆化路立交桥防撞墙及人行道护栏

5)对单片组合式梁桥(空心板梁、小箱梁等)需验算梁体的稳定性，必要时应采取加强措施。

6)对于地方产权的既有公路桥梁，原则上尽量改造原结构。辽宁省境内DK108+306.07双西路立交桥、DK311+838.37本辽辽高速公路立交桥(如图3)，黑龙江省境内DK915+762哈尔滨四环路立交桥，护栏按等级路标准设置，委托地方设计、施工。

7)公跨铁桥梁全长范围设置防抛网或护屏。区别跨越情况，跨越路堑处延长至路堑外，并与防护栅栏顺接。

8)公跨铁桥梁两端路侧应设置波形梁护栏，等级与桥梁护栏相同。

图3 改造后的本辽辽高速公跨铁桥梁防撞墙

9)按铁道部《关于印发〈高速铁路防灾安全监控系统——公跨铁立交桥异物侵限监测方案〉的通知》(运技基础［2010］739号)设计、安装异物侵限监测装置。

3.3 新增公跨铁桥梁(地方产权)护栏的改进

依照铁道部的规定，高速铁路新增公跨铁桥梁(地方投资)必须经铁道部批准。新增的公跨铁桥梁或为等级公路或为城市道路，随着地方经济和交通运输的发展，交通事故将会逐渐增多。为确保高速铁路的运营安全，杜绝车辆或物体掉落桥下，哈大铁路客运专线新增公跨铁桥梁护栏做了进一步改进：

1)桥梁两侧(多幅桥为两外侧)分别设置双道防撞护栏(如图1)：第一道(临近公路侧)采用组合式护栏，下部为钢筋混凝土墙式护栏(原SS级基础上撞击力提高不小于20%。)，上部采用金属梁柱式护栏，不低于SB级(距路面总高不低于1.60 m，金属护栏内缘相对迎撞面回缩5 cm)。第二道(外侧)采用不低于SB级钢筋混凝土墙式护栏，两道护栏外侧根部间距离2.0 m。

2)多幅公跨铁桥梁，除两侧护栏外，其他同第一道护栏。如大连市甘南路、棋南线、中华路公跨铁立交桥、长春市景阳大路公跨铁立交桥等。

4 结语

经过哈大铁路客运专线公跨铁桥梁护栏的调查、研究、改进和实践，有以下几点体会：

1)要高度重视设计阶段的现场调查。主要通行大型重载车辆的道路，不宜采用公跨铁方案。哈大铁路客运专线于海城市腾鳌镇境内DK278+320处建有将军屯(公跨铁)公路中桥，上部结构为(16+25+16)m预应力简支空心板梁，桥梁设计荷载为公路－Ⅱ级，桥面净宽7 m。该桥建成后，由于当地产业结构发生变化，通行超载车辆情况极其严重，对桥梁的结构安全构成重大威胁，即便对桥梁加强、改造，也不能彻底消除潜在的安全隐患。经与地方相关部门协商，新建一条道路用于大型车辆通行，该桥只允许行人和小型车辆通行。

2)既有公跨铁桥梁改造要对结构安全性进行检算。建设比较早的既有公跨铁桥梁，改造桥梁护栏要检算原桥的承载力、结构安全性、边孔梁的横向稳定性，允许后方可改造。哈大铁路客运专线沈阳市内HDK392+039.70二环公路(公跨铁)立交桥，跨越沈大铁路(哈大铁路与其并行，另孔)桥梁就不能通过检算，暂未改造。

3)新线建设尽量减少公跨铁桥梁数量。铁道部对哈大铁路客运专线进行安全评估，指出部分地段非等级路公跨铁桥梁密度过大。建议尽可能选择下穿方案，彻底消除上跨带来的隐患。

4)哈大铁路客运专线采用的护栏形式和等级，能够避免公路车辆冲撞后翻落桥下的风险，保证高速铁路运营的安全，值得参考和借鉴。

5)新建等级路公跨铁桥梁(尤其跨越铁路股道较多)，建议选择双道护栏方案。

［1］中华人民共和国建设部．JTG/T D81—2006 公路交通安全设施设计细则［S］．北京：中国建筑出版社，2006．

［2］中华人民共和国铁道部．铁建设［2012］23号 关于进一步明确铁路工程设计线路交叉跨越有关规定的通知［S］．北京：中华人民共和国铁道部，2012．

［3］中华人民共和国铁道部．铁运［2012］139号 关于公铁立交和公铁并行路段护栏建设与维护管理相关问题的通知［S］．北京：中华人民共和国铁道部，2012．

［4］巴珊．现浇防撞护栏施工工艺［J］．铁道建筑，2007(8)：32-33．

U443．7

A

10．3969/j．issn．1003-1995．2013．05．15

1003-1995(2013)05-0049-03

2013-01-10;

2013-02-20

任百富(1965— )，男，辽宁大连人，工程师。

(责任审编 王 红)