交通安全设施设计与施工中的几点见解

郑 强

（山西省交通规划勘察设计院，山西 太原 030012）

高速公路以其高速、安全、舒适的特点得到了人们的称赞和广泛使用，但这些优势能充分发挥，交通安全设施在一定程度上起到很大作用。安全设施设计、施工科学合理、技术先进、保障质量，能充分体现“以人为本、安全至上”的理念，能更好地实现公路出行的安全性、快捷性、舒适性。为此结合近年来交通安全设施的设计与施工经验也谈几点见解。

1 安全设施设计注重的几方面

自20世纪80年代起，交通安全设施随着我国高速公路建设项目的增加也有了长足发展。山西省近年来在此方面也取得了可喜成绩。但仍需同行不断总结经验扩大交流，深入细化安全设施的设计工作。笔者认为设计中应注重以下几个问题。

a）安全设施是高速公路的附属设施，它既依附主体工程，又自成设计分支。所以对主体工程全面理解掌握是做好该项设计的前提，为此设计过程中要认真参阅项目路线地理位置图，准确把握路网布局及区域城镇、景观等方面的布局，需通过外业感性了解路线走廊带、具体线位、地形及互通位置，以确定警告、指示、距离等信息；研读主体设计文件路线横断、纵断、总体图、各种构造物设置位置及形式、互通及服务区、避险及转弯车道、路基路面结构、路肩路堤挡墙段、路段地质等资料，并结合安全设施设计细则和规范，确定护栏型式等级区段、标志的数量结构功能、隔离栅、防眩设施类型高度、轮廓标的型式、标线设置分类。更加科学有效地完成安全设施设计，避免安全设置等级、型式单一或超标，信息过载或漏设，造成安全设施设计标准与主体设计不协调匹配，既可能对施工产生难度和变更，又不能全面发挥安全设施功效。

b）安全设施中标线、隔离栅、桥梁防护网、轮廓标的设置受主体设计及交通组成等因素的影响较小，且规范中有较为详细的规定，便于参阅执行。护栏、标志、防眩的设计尽管在规范中也有通用规定，但针对不同地区、不同项目的特殊性仍可进一步细化，如：标志的设置位置、路侧安全距离的确定、大吨位车及特殊路段的护栏选定、防眩设施的设置高度确定等，均可在依据规范的基础上，参照主体设计文件，运用相关算法进行定量计算。

c）为了节省耕地资源，近年高速路的建设逐步在地形、地貌、地质条件复杂区域修建，致使公路各项技术指标采用接近高难临界值，避险车道、降温池、U型转弯车道等主体附属工程日益增加。所有这些对安全设施的设置及等级方面提出新的要求，需要在设计中既要重视这些方面，又要确保设施设置合理可行。

d）应在设计阶段加强路侧安全距离，事故严重度的研究、计算、对比，深入优化安全设施设计，也就是说，如果某一车辆以一定碰撞条件碰撞某一危险物的事故严重度比相同条件下车辆碰撞护栏的事故严重度小，那么就不能用护栏保护该危险物。例如：地势开阔平坦、低填方段，车辆越出路堤的事故严重度比车辆碰撞护栏的事故严重度小，此路段即便可能发生多次车辆越出路外事故，通常也不采用护栏，而是采用道路几何线形改善，设置视线诱导设施，限速、警告标志，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财产损失。

2 安全设施施工过程中应侧重的几方面

笔者曾担任过高速公路安全设施施工的设计代表，通过参加现场施工发现有几方面应给予侧重。

a）业主在承担某项目建设时，应组织管理、设计、监理、施工（主体施工、附属设施施工）等相关部门在工程开工前期，加强各方面设计图纸的研读和沟通，特别应注重主体工程与安全设施的衔接部分，将可能发生的问题尽早发现，以便各部门提前准备方案和措施，充分做好预留、预埋为安全设施施工创造良好可行的施工条件，尽量减少安全设施施工时再对部分主体工程进行破覆，避免主体施工完成后与安全设施施工设计不匹配而产生变更，更好地提高项目功效和质量。

b）设计单位对路基和桥梁护栏设计等级一般以《规范》为依据。通常以碰撞速度按80～120 km/h，车辆质量按10～14 t，碰撞角度按15°～20°；填方高度以3 m、8 m、12 m分段为主要指标。而现实中在不同项目区域由于运输货类构成、出行目的不同和地形复杂等因素，以上许多数据设计指标低于实际现状，可能造成潜在的安全隐患。例如：有些大型运输车辆由于运输特殊性实载可到几十吨，近年公路建设把保护耕地作为重要考虑因素之一，故公路线位大多选在山地、坡地等复杂地形区域，这样就造成许多填方路堤两侧地形复杂多样。尽管常规设计标准符合规范要求，但以施工现场的特殊状况来分析，有些路段的护栏防护等级就有些偏低。为此经常需重新确定护栏等级，设计代表期间曾遇到这方面问题，同时由于工期等因素又需尽快提出解决方案，经与相关方面专家探讨，通常可运用确定碰撞能量E的公式来速算，公式如式（1）：

式中：E为碰撞动能；m为碰撞车辆的质量，kg；v为车辆的碰撞速度，m/s；θ为车辆的碰撞角度，（°）。

根据计算出的E值，确定采用护栏的型式。

c）施工问题主要还有以下几方面。

（a）路基有挡土墙并需在挡土墙上设置护栏，设计文件中应强调在挡土墙上端做一定高度的混凝土基础，如设置的是波形梁护栏则在混凝土基础施工时预留预埋套筒，如设置的是混凝土护栏则在混凝土基础上预埋混凝土护栏基础钢筋。

（b）小桥、通道中央分隔带有时需预埋套筒，套筒施工完后应做好封堵防护，避免施工残渣流入，导致立柱安装难度。

（c）对于需更换护栏型式特殊路基段应详细调查现场，并通过速算公式初估受力强度，以便确定护栏设置型式。

（d）对设置在电力、输气、输油等管线规定安全距离范围内的交通安全设施，应经计算设计、行业协商合理调整位置，确保互不干扰，分别安全运营。

（e）对设置混凝土护栏段，尤其是设置座椅式护栏时，应在路面施工以前做好护栏基础的浇筑工程，以避免路面施工完成后再进行路面大面积的破覆。

d）项目建设的各个阶段，设计代表应动态地深入工地，经常与施工单位沟通并现场勘查，提前发现问题避免施工期产生的一些变更。

e）通过参加设计代表工作后，认为设计者在某些细节上应更好地完善。

（a）设计中防眩网立柱间距一般为4 m；护栏立柱间距一般为2 m（加强段）、4 m（普通段），但在实际施工中，因中央分隔带开口、人手孔位置、门架标志基础、过水槽、中央桥墩等构造物都造成防眩网立柱、护栏立柱在局部路段不能按设计的同一间距施工，需随时调整，有可能增加立柱和防眩网的数量。建议设计计量时应增加这部分增长系数，以避免施工期增加工程量。

（b）设计中应结合项目所在区域及特性，如：气候、土壤、地理位置等。通过风荷载、抗倾覆等计算，着重描述对安全设施使用材料的要求。强调使用通过国家检验并使用成功的厂家产品，预防不良产品使用而造成的损失和变更。

（c）护栏桥路连接段，与桥连接时，有时会造成施工漏埋，同时如发生意外有可能产生支叉造成二次事故，所以设计时建议采用圆端头过渡，增强安全系数及施工方便性。

3 结束语

笔者通过以上对多年设计、施工工作的回顾，总结出个人所发现和遇到的一些问题及解决办法，谈不上独到和创新，借此与同行交流，如有不妥之处，请给予指正。主要目的是为了完善和推动交通安全设施的设计、施工水平，不断提升高速公路的安全度，为公路使用者创造更加安全、舒适、快捷的出行条件。