任百富，李中元

(哈大鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司，遼寧沈陽 110002)

公路橋梁跨哈大客運(yùn)專線的護(hù)欄改進(jìn)研究

任百富，李中元

(哈大鐵路客運(yùn)專線有限責(zé)任公司，遼寧沈陽 110002)

公跨鐵立交橋護(hù)欄的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鐵路運(yùn)輸和機(jī)動(dòng)車安全行駛至關(guān)重要。本文依據(jù)鐵道部、交通部等有關(guān)文件要求，結(jié)合哈大鐵路客運(yùn)專線實(shí)際設(shè)計(jì)、施工現(xiàn)狀，從等級(jí)公路、城市道路、非等級(jí)道路上跨鐵路橋梁的特點(diǎn)入手，對(duì)各類道路防護(hù)欄的設(shè)計(jì)形式進(jìn)行了研究，提出了哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋護(hù)欄應(yīng)采用特殊設(shè)計(jì)，并在哈大客運(yùn)專線施工中得以應(yīng)用，可為以后公跨鐵橋梁新建、改建施工提供參考。

公跨鐵橋梁 護(hù)欄 研究 改進(jìn)

高速鐵路列車速度快、行車密度大、安全防護(hù)要求高，要求公跨鐵橋梁結(jié)構(gòu)及防護(hù)設(shè)施具有更高的安全性，使公跨鐵橋梁護(hù)欄設(shè)計(jì)成為安全控制的重點(diǎn)。本文介紹了哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋梁護(hù)欄的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)。

1 哈大鐵路客運(yùn)專線立交工程概況

哈大鐵路客運(yùn)專線全長(zhǎng)903.939 km，全線上跨橋梁共計(jì)78座。其中，鐵路上跨橋7座(1座為既有);既有公跨鐵橋梁12座，3座橋梁護(hù)欄等安全設(shè)施進(jìn)行了改造(鐵路投資);新建公跨鐵橋梁53座(鐵路投資)，10座橋梁護(hù)欄等交通安全設(shè)施進(jìn)行了研究改進(jìn)。立交橋最晚于2009年9月1日開工建設(shè)，最遲于2012年8月30日(含改造)竣工;新增公跨鐵橋梁6座(地方投資)，1座已投入使用，5座正在建設(shè)中。

2 公跨鐵建設(shè)的相關(guān)安全規(guī)定

為解決高速鐵路與公路交叉跨越問題，確保列車和旅客人身安全，鐵道部下發(fā)《關(guān)于鐵路工程設(shè)計(jì)線路交叉跨越有關(guān)規(guī)定的通知》(鐵建設(shè)［2010］146號(hào))、《關(guān)于開展客運(yùn)專線建設(shè)有關(guān)問題設(shè)計(jì)核查的緊急通知》(鑒綜電［2010］455號(hào))、《關(guān)于進(jìn)一步明確鐵路工程設(shè)計(jì)線路交叉跨越有關(guān)規(guī)定的通知》(鐵建設(shè)［2012］23號(hào))。要求設(shè)計(jì)單位要在不同的設(shè)計(jì)階段對(duì)線路交叉跨越方案進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較和安全論證，按規(guī)定報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施。上跨的公路和鐵路應(yīng)按有關(guān)規(guī)定采取可靠的安全防護(hù)措施，確保高速鐵路(含客運(yùn)專線鐵路及城際鐵路)工程施工和運(yùn)營(yíng)安全。

上述三個(gè)文件，均對(duì)公跨鐵橋梁安全防護(hù)措施提出了較高要求，但對(duì)護(hù)欄設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均未給予明確規(guī)定。鐵道部與交通運(yùn)輸部又聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護(hù)欄建設(shè)與維護(hù)管理相關(guān)問題的通知》(鐵運(yùn)［2012］139號(hào))。要求設(shè)計(jì)單位要依據(jù)協(xié)議和鐵路、公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，公路跨越鐵路立交橋應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土墻式護(hù)欄和防護(hù)網(wǎng)，并根據(jù)不同的設(shè)計(jì)速度，按照《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG D81)中車輛駛出橋外有可能造成二次重大事故或二次特大事故的有關(guān)規(guī)定提高一個(gè)防撞等級(jí)設(shè)置護(hù)欄，新建跨越高速鐵路的立交橋，其護(hù)欄按不低于最高防撞等級(jí)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

3 公跨鐵橋梁護(hù)欄的改進(jìn)研究

3.1 護(hù)欄的改進(jìn)研究

公路護(hù)欄設(shè)置的功能：①阻止車輛越出路外或穿越中央分隔帶闖入對(duì)向車道;②防止車輛從護(hù)欄板下鉆出，或?qū)⒆o(hù)欄板沖斷;③護(hù)欄應(yīng)能使車輛回復(fù)到正常行駛方向;④發(fā)生碰撞時(shí)，對(duì)乘客的損傷程度最小;⑤能誘導(dǎo)駕駛員的視線。從保證高速鐵路安全的需要講，最重要的是阻止車輛越出路外(掉到橋下)。

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)規(guī)定：常用路側(cè)橋梁護(hù)欄按防撞等級(jí)可分為：B，A，SB，SA，SS五級(jí)，常用中央分隔帶橋梁護(hù)欄按防撞等級(jí)可分為Am，SBm，SAm三級(jí)。

護(hù)欄碰撞條件依循下列原則確定：①順應(yīng)護(hù)欄碰撞條件的發(fā)展趨勢(shì)，滿足我國公路交通實(shí)際情況的要求，確保85%～90%以上的失控車輛不會(huì)越出、沖斷或下穿護(hù)欄;②堅(jiān)持“以人為本，安全至上”的指導(dǎo)思想，最大限度地降低事故嚴(yán)重度及減少二次事故的發(fā)生;③車輛碰撞護(hù)欄是小概率交通事件，在確定護(hù)欄碰撞條件時(shí)應(yīng)堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)、實(shí)用原則，應(yīng)考慮我國的經(jīng)濟(jì)承受能力;④滿足碰撞條件的護(hù)欄結(jié)構(gòu)應(yīng)能通過實(shí)車碰撞試驗(yàn)的驗(yàn)證。按照我國目前公路護(hù)欄依循的原則和防撞等級(jí)，還可能發(fā)生10% ～15%失控車輛會(huì)越出、沖斷或下穿護(hù)欄。

我國公路橋梁護(hù)欄最高防撞等級(jí)為SS級(jí)，碰撞能量為520 kJ。高速鐵路公跨鐵橋梁護(hù)欄肯定要高于SS級(jí)?！豆方煌ò踩O(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)規(guī)定：護(hù)欄碰撞能量高于520 kJ時(shí)，應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。我國、日本、歐盟護(hù)欄碰撞條件比較見表1。

為確保高速鐵路安全，哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋梁采用了特殊設(shè)計(jì)。參照歐盟護(hù)欄碰撞條件，進(jìn)行公跨鐵護(hù)欄設(shè)計(jì)，經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，比較公路SS級(jí)護(hù)欄，沖擊力增加約20%。依據(jù)《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)條文說明，需要采用的護(hù)欄碰撞能量高于520 kJ時(shí)，應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，如增加護(hù)欄高度和斷面尺寸、提高材料強(qiáng)度等。

《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》(JTG/T D81—2006)規(guī)定：鋼筋混凝土墻式護(hù)欄的構(gòu)造，未經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，不得隨意改變護(hù)欄迎撞面的截面形狀，但其背面可根據(jù)實(shí)際情況采用合適的形狀。

高速鐵路公跨鐵橋梁護(hù)欄，不僅要能阻止車輛撞擊、直沖橋下，還要能防止車輛傾斜、翻掉橋下。

哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋梁護(hù)欄最終采用組合式設(shè)計(jì)。下部為鋼筋混凝土墻式護(hù)欄，按SS級(jí)增加20%沖擊力設(shè)計(jì)，迎撞面形狀不變。上部采用金屬梁柱式護(hù)欄，不低于SB級(jí)。距路面總高度不低于1.6 m，相對(duì)鋼筋混凝土墻式護(hù)欄迎撞面回縮5 cm。

3.2 橋梁護(hù)欄的改造原則

哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋梁護(hù)欄等安全設(shè)施按以下原則實(shí)施了改造：

1)公路橋梁原則上應(yīng)采用鋼筋混凝土墻式護(hù)欄。

2)等級(jí)路采用鋼筋混凝土墻式(原SS級(jí)基礎(chǔ)上撞擊力提高不小于20%，建議加厚20 cm。)與金屬梁柱式(不低于SB級(jí))組合護(hù)欄。距路面總高不低于1.60 m，金屬護(hù)欄內(nèi)緣相對(duì)迎撞面回縮5 cm。如DK113+883.78潘潘線公跨鐵立交橋(如圖 1)、DK551+582改建G102公跨鐵立交橋。

圖1 潘潘線公跨鐵立交橋防撞墻

3)非等級(jí)路護(hù)欄等級(jí)不應(yīng)低于SB級(jí)。原則上已施工完成的不再進(jìn)行鑿除加強(qiáng);未施工的按SS級(jí)墻式護(hù)欄設(shè)置。還應(yīng)結(jié)合實(shí)際對(duì)坡道、彎道等采取限載限速等措施。

4)設(shè)有人行道的城市道路橋梁宜在車行道外與人行道間設(shè)置護(hù)欄，護(hù)欄形式按等級(jí)路設(shè)置。如D3K692+560改建隆化路立交橋(見圖2)、DK772+903改建德大路立交橋。

圖2 改建隆化路立交橋防撞墻及人行道護(hù)欄

5)對(duì)單片組合式梁橋(空心板梁、小箱梁等)需驗(yàn)算梁體的穩(wěn)定性，必要時(shí)應(yīng)采取加強(qiáng)措施。

6)對(duì)于地方產(chǎn)權(quán)的既有公路橋梁，原則上盡量改造原結(jié)構(gòu)。遼寧省境內(nèi)DK108+306.07雙西路立交橋、DK311+838.37本遼遼高速公路立交橋(如圖3)，黑龍江省境內(nèi)DK915+762哈爾濱四環(huán)路立交橋，護(hù)欄按等級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，委托地方設(shè)計(jì)、施工。

7)公跨鐵橋梁全長(zhǎng)范圍設(shè)置防拋網(wǎng)或護(hù)屏。區(qū)別跨越情況，跨越路塹處延長(zhǎng)至路塹外，并與防護(hù)柵欄順接。

8)公跨鐵橋梁兩端路側(cè)應(yīng)設(shè)置波形梁護(hù)欄，等級(jí)與橋梁護(hù)欄相同。

圖3 改造后的本遼遼高速公跨鐵橋梁防撞墻

9)按鐵道部《關(guān)于印發(fā)〈高速鐵路防災(zāi)安全監(jiān)控系統(tǒng)——公跨鐵立交橋異物侵限監(jiān)測(cè)方案〉的通知》(運(yùn)技基礎(chǔ)［2010］739號(hào))設(shè)計(jì)、安裝異物侵限監(jiān)測(cè)裝置。

3.3 新增公跨鐵橋梁(地方產(chǎn)權(quán))護(hù)欄的改進(jìn)

依照鐵道部的規(guī)定，高速鐵路新增公跨鐵橋梁(地方投資)必須經(jīng)鐵道部批準(zhǔn)。新增的公跨鐵橋梁或?yàn)榈燃?jí)公路或?yàn)槌鞘械缆?，隨著地方經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，交通事故將會(huì)逐漸增多。為確保高速鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，杜絕車輛或物體掉落橋下，哈大鐵路客運(yùn)專線新增公跨鐵橋梁護(hù)欄做了進(jìn)一步改進(jìn)：

1)橋梁兩側(cè)(多幅橋?yàn)閮赏鈧?cè))分別設(shè)置雙道防撞護(hù)欄(如圖1)：第一道(臨近公路側(cè))采用組合式護(hù)欄，下部為鋼筋混凝土墻式護(hù)欄(原SS級(jí)基礎(chǔ)上撞擊力提高不小于20%。)，上部采用金屬梁柱式護(hù)欄，不低于SB級(jí)(距路面總高不低于1.60 m，金屬護(hù)欄內(nèi)緣相對(duì)迎撞面回縮5 cm)。第二道(外側(cè))采用不低于SB級(jí)鋼筋混凝土墻式護(hù)欄，兩道護(hù)欄外側(cè)根部間距離2.0 m。

2)多幅公跨鐵橋梁，除兩側(cè)護(hù)欄外，其他同第一道護(hù)欄。如大連市甘南路、棋南線、中華路公跨鐵立交橋、長(zhǎng)春市景陽大路公跨鐵立交橋等。

4 結(jié)語

經(jīng)過哈大鐵路客運(yùn)專線公跨鐵橋梁護(hù)欄的調(diào)查、研究、改進(jìn)和實(shí)踐，有以下幾點(diǎn)體會(huì)：

1)要高度重視設(shè)計(jì)階段的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。主要通行大型重載車輛的道路，不宜采用公跨鐵方案。哈大鐵路客運(yùn)專線于海城市騰鰲鎮(zhèn)境內(nèi)DK278+320處建有將軍屯(公跨鐵)公路中橋，上部結(jié)構(gòu)為(16+25+16)m預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支空心板梁，橋梁設(shè)計(jì)荷載為公路－Ⅱ級(jí)，橋面凈寬7 m。該橋建成后，由于當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，通行超載車輛情況極其嚴(yán)重，對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成重大威脅，即便對(duì)橋梁加強(qiáng)、改造，也不能徹底消除潛在的安全隱患。經(jīng)與地方相關(guān)部門協(xié)商，新建一條道路用于大型車輛通行，該橋只允許行人和小型車輛通行。

2)既有公跨鐵橋梁改造要對(duì)結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行檢算。建設(shè)比較早的既有公跨鐵橋梁，改造橋梁護(hù)欄要檢算原橋的承載力、結(jié)構(gòu)安全性、邊孔梁的橫向穩(wěn)定性，允許后方可改造。哈大鐵路客運(yùn)專線沈陽市內(nèi)HDK392+039.70二環(huán)公路(公跨鐵)立交橋，跨越沈大鐵路(哈大鐵路與其并行，另孔)橋梁就不能通過檢算，暫未改造。

3)新線建設(shè)盡量減少公跨鐵橋梁數(shù)量。鐵道部對(duì)哈大鐵路客運(yùn)專線進(jìn)行安全評(píng)估，指出部分地段非等級(jí)路公跨鐵橋梁密度過大。建議盡可能選擇下穿方案，徹底消除上跨帶來的隱患。

4)哈大鐵路客運(yùn)專線采用的護(hù)欄形式和等級(jí)，能夠避免公路車輛沖撞后翻落橋下的風(fēng)險(xiǎn)，保證高速鐵路運(yùn)營(yíng)的安全，值得參考和借鑒。

5)新建等級(jí)路公跨鐵橋梁(尤其跨越鐵路股道較多)，建議選擇雙道護(hù)欄方案。

［1］中華人民共和國建設(shè)部．JTG/T D81—2006 公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則［S］．北京：中國建筑出版社，2006．

［2］中華人民共和國鐵道部．鐵建設(shè)［2012］23號(hào) 關(guān)于進(jìn)一步明確鐵路工程設(shè)計(jì)線路交叉跨越有關(guān)規(guī)定的通知［S］．北京：中華人民共和國鐵道部，2012．

［3］中華人民共和國鐵道部．鐵運(yùn)［2012］139號(hào) 關(guān)于公鐵立交和公鐵并行路段護(hù)欄建設(shè)與維護(hù)管理相關(guān)問題的通知［S］．北京：中華人民共和國鐵道部，2012．

［4］巴珊．現(xiàn)澆防撞護(hù)欄施工工藝［J］．鐵道建筑，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，遼寧大連人，工程師。

(責(zé)任審編 王 紅)