周键炜 张 杰
(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司, 贵州 贵阳 550081)
在役的城市桥梁,一方面由于建设年代不同,采用的建设水平和标准亦有差别,早期的规范没有充分考虑车辆突发情况下的侧向行驶或者冲撞对桥梁护栏及行车安全的影响;另一方面对于城区的部分老桥,其设计车速和道路标准相对较低,所以桥梁护栏的设计标准和耐撞能力也相对偏低,无法抵御意外撞击。鉴于城市桥梁护栏的形式和种类各异,防护能力各不相同,住房和城乡建设部办公厅专门下发建办城[2019]19号文件,要求进一步加强城市桥梁安全防护,按照安委[2018]6号文件要求,在全国范围内对城市桥梁的护栏进行安全风险评估并对其防撞性能升级改造,进一步提高城市桥梁安全防护保障能力,提升市民出行安全系数。
城市桥梁护栏安全评估及升级改造工作首先应遵循科学、客观、公正的原则,按照“系统评估、因桥制宜、经济适用、分类施策”的指导思想,结合城市桥梁实际交通运行条件,采取针对性的工程技术措施,并提出交通管理相关建议,完善在役城市桥梁安全防护设施,提升城市桥梁通行防护能力,实现“预防为主、降低风险、防范有效”的总目标。
虽然城市在役桥梁的护栏种类繁多,结构形式多样,但总体的来讲,现状桥梁护栏的安全性评估内容主要包括护栏的设置情况,以及已有护栏的外观核查和尺寸核查。在此基础上,对既有护栏的防撞等级进行评定和分类,安全评估的流程均可以归纳为四个步骤:
主要是调查桥梁所在道路基本情况,所属桥梁结构体系、长度和宽度;桥梁路侧建筑控制范围内的重要构筑物、设计图纸等。
按照现场调查资料重新根据现行规范确定护栏的防撞等级要求,对既有护栏的防撞等级进行评定,即进行既有防撞护栏承载能力校核、防撞护栏承载能力验算和桥梁悬臂板承载能力验算,根据安全防护性能分析及核算结果,对护栏的安全防护性能进行风险等级划分,将护栏的安全防护性能分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三类。
Ⅰ类桥梁护栏为满足护栏防护性能需求,且运营现状良好,建议维持现状。Ⅱ类桥梁护栏为满足护栏防护性能需求,但在运营中出现诸如局部轻微破坏、钢构件锈蚀、混凝土开裂等现象,需进行养护及修复,维持其现有防护性能的桥梁;Ⅲ类桥梁护栏为不能满足护栏防护性能需求,需进行护栏整体结构改造,提升其防护性能的桥梁。
结合桥梁具体情况,编制施工组织方案,进行提升处理,满足安全出行要求。
城市桥梁护栏根据其在横断面中的位置,可以分为人行道护栏,路侧车行道护栏和中央分隔带护栏。不同的护栏采用的安全评估标准也不一样,其主要规范依据为现行《城市道路交通设施设计规范》(GB50688-2011)[1]、《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)[2]、《公路交通安全设施设计细则》(JTG/T D81-2017)[3]的规定。
(1)桥梁人行道或检修道外侧必须设置人行道栏杆;桥梁人行道临空侧应设置人行道栏杆。
(2)设置人行道的桥梁,设计速度不大于60km/h的桥梁,路侧采用满足车辆防护和行人(自行车)通行要求的组合护栏;设计速度大于60km/h的桥梁,应采用满足车辆防护和行人通行要求的组合护栏,路侧采用栏杆。
(3))对主干路、次干路、支路的桥梁,桥面为混合行车道或专用机动车道时,人行道或检修道缘石宜高出车行道路面0.25m~0.40m。当跨越急流、大河、深谷、重要道路、铁路、主要航道或桥面常有积雪、结冰时,其缘石高度宜取较大值,外侧应采用加强栏杆。
(4)防撞护栏等级按《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)第10.0.8条规定选择。
(5)当桥梁跨越快速路、城市轨道交通、高度公路、铁路干线等重要交通通道时,桥面人行道栏杆上应加设护网,护网高度不应小于2m,护网长度宜为下穿道路的宽度并各向路外延长10m。
(1)符合下列设计与环境条件之一时,车行道外侧必须设置防撞护栏。
a.城市快速路;b.临空高度大于6.0m或水深大于5.0m;c.跨越急流、重要道路、铁路、主要航道、轨道交通、水源保护区、人员密集区和人员通道等;d.特大悬索桥、斜拉桥、拱桥等缆索承重桥梁或跨海大桥。
(2)防撞护栏等级按《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)第10.0.8条规定选择。
(3)混凝土护栏和组合式护栏的构造应符合JTG/T D81的规定。
(4)各防护等级混凝土护栏的高度不应小于规范的规定值。
(5)护栏迎撞面混凝土的钢筋保护层厚度不得小于4.5cm。
(1)双向六车道及以上的道路,当无中央绿化带且不设防撞护栏时,应在中间带设分隔栏杆,栏杆净高不宜低于1.1m;在有行人穿行的断口处,应逐渐降低护栏高度,且不高于0.7m,降低后的长度不应小于停车视距;断口处应设置分隔柱。
(2)双幅式桥梁中央分隔带护栏与桥侧护栏的防撞等级相同,单幅式桥梁中央分隔带护栏的设置参照路基段中央分隔带护栏设置原则设计;
(3)城市快速路上的桥梁应设置中央分隔带防撞护栏。设计速度为60km/h的城市主干路上的桥梁应设置中央分隔带防撞护栏或25cm以上高路缘石,设置高路缘石时,中央分隔带宽度不得小于2.0m,路缘石高度宜为25cm~35cm
(4)防撞护栏等级按《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011)第10.0.8条规定选择。
按照规范要求明确护栏了安全评估标准以后,结合实际工程经验,不同部位的护栏评估的重点不一样,详细的要点如下:
(1)、路侧人行道是否设置人行道栏杆;
(2)、路侧人行道栏杆高度,高度不应小于1.1m;
(3)、路侧栏杆构件间的最大净间距,栏杆构件间的最大净间距不得大于140mm,且不宜采用横条形栏杆;
(4)、路侧栏杆是否有损坏、开裂、是否有材料病害、钢材是否锈蚀。
(1)、按3.2.1要求核查,属于上述情况的车行道外侧是否设置防撞护栏;
(2)、按3.2.2要求核查,属于上述情况的车行道外侧是否设置防撞护栏,当仅采用路缘石将车行道与人行道分隔时人行道或检修道缘石是否高出车行道路面0.40m,且人行道宽度是否大于2m;
(3)、不属于上述(1)和(2)条的,核对路侧人行道路缘石高度是否大于25cm;
(4)、根据CJJ 11-2011第10.0.8条确定桥梁应设防撞护栏等级;
(5)、根据JTG/T D81-2017第6.3.5条确定防撞护栏高度,核对现状桥梁防撞护栏高度是否符合要求;
(6)、根据JTG/T D81-2017第6.3.5条确定防撞护栏截面尺寸,核对现状桥梁防撞护栏迎撞面尺寸是否符合要求;
(7)、防撞护栏迎撞面混凝土的钢筋保护层厚度不得小于4.5cm,根据现场调查时现状桥梁检测结果,确定露筋的防撞护栏;
(8)、核对现状桥梁护栏混凝土部分是否有损坏、开裂、是否有材料病害。
(9)、核对现状桥梁护栏金属构件部分有无锈蚀,开裂等情况。
(1)核查桥梁是否为单幅桥,核查车道数,是否为双向六车道及以上;
(2)桥梁中央分隔带是否设置有分隔栏杆;
(3)核对防撞等级、截面尺寸,要求同路侧车行道的桥梁栏杆
(4)核对分隔栏杆高度,高度不应小于1.1m。
(5)核对分隔栏杆是否有损坏、开裂、是否有材料病害、钢材是否锈蚀。
2019 年下半年,对贵阳市高新区内17条城市道路的26座城市桥梁按上述方法展开桥梁护栏安全风险评估工作,确定其中1座桥梁的护栏为Ⅰ类,2座桥梁的护栏为Ⅱ类,需要局部升级改造安全防护能力,具体措施包括全桥防撞护栏或栏杆加高、全桥防撞护栏增加金属钢构件、部分段落防撞护栏拆除原有防撞护栏金属钢构件新设护栏金属钢构件、部分段落防撞护栏局部混凝土修补、混凝土裂缝处理、护栏或栏杆生锈部分除锈、刷漆;其中23座桥梁的护栏为Ⅲ类,需要全面升级改造安全防护能力,具体措施包括全桥增设防撞护栏、全桥拆除原有栏杆新设防撞护栏、全桥拆除原有栏杆新设栏杆、部分段落拆除原有防撞护栏新设防撞护栏、主梁翼缘板加固。
桥梁安全评估是实现城市在役桥梁信息化管理的基础工作,只有安全评估方法准确、高效,才能为桥梁护栏升级改造提供科学的依据,有针对性的制定经济合理的升级方案,认真贯彻落实全国范围内城市桥梁护栏升级改造专项工作通知要求。