SBm级框架式活动护栏在济青高速公路的成功应用

文／山东省高速路桥养护有限公司 赵光 赵希胜

关键字:高速公路；中央分隔带；开口；活动护栏；SBm级；框架式

1 引言

近年来，发生在中央分隔带开口处的交通事故层出不穷、屡见不鲜，使中央分隔带护栏开口处成为恶性事故多发带。原因均是开口处的活动护栏防撞能力不足，车辆一旦碰撞，将穿越中央分隔带与对向车辆相撞，往往引发群死群伤、形成极为严重的交通安全隐患。《高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范》（JTG D80-2006）5.8.7条文说明中指出：中央分隔带开口护栏在正常情况下要求具有一定的隔离、防撞性能，在临时开放时应能快速、灵活地移动。另外，2018年1月1日起实施的《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）6.4.2条规定：中央分隔带开口护栏防护等级宜于相邻路段保持一致。线形良好路段经论证可低于相邻路段1-2个等级，但高速公路中央分隔带开口护栏不得低于三(Am)级。

结合多年来的高速公路运营管理经验，山东高速股份有限公司在济青高速改扩建工程施工中对中央分隔带开口处活动护栏进行升级改造，研制了新型的中央分隔带活动护栏，确保护栏防撞等级满足要求和车辆行驶安全。

2 常规中央分隔带开口活动护栏形式

目前国内高速公路设置的普通活动护栏形式大体可以分为两类：第一类是容易开启和移动但不防撞的活动护栏。这种活动护栏包括插拔式和推拉式两种，这两种活动护栏没有任何防撞能力，又不具备导向功能，而且防盗防开启能力差，容易留下事故隐患。另一类是有一定防撞能力但难以开启移动的活动护栏。这种具有一定防撞能力但难以开启的活动护栏包括混凝土式、填充式以及插拔式加固等结构，它们结构笨重，不具备活动护栏开启移动方便的使用功能。有些路段为了提高活动护栏的防护能力，对原有护栏采取了加强措施：如在推拉式或插拔式活动护栏两侧用波形梁加强，或者在两排活动护栏之间增加一道预制混凝土护栏。这种护栏由于没有进行过实车碰撞试验，其防护能力不确定，而且失去了易开启的功能。

3 Sm级框架式活动护栏改造方案

3.1 改造前的活动护栏现状

济青高速公路作为山东省第一条高速公路，全长318公里，于1993年年底竣工通车。当时施工建设时，由于规范中没有对中央分隔带开口处活动护栏给出具体的防撞规定，所采用的跨栏式活动护栏，护栏两侧用波形梁加强，防撞能力以及开启功能均不满足使用要求。2013年公司对济青高速50处跨栏式活动护栏改造成钢管预应力索活动护栏，这种护栏虽然经实车碰撞试验验证防撞等级达到Am级（防护能量160kJ），满足最低防护等级，但开启时间较长，需要25min左右。

3.2 SBm级框架式活动护栏碰撞实验条件

2016-2019年济青高速改扩建工程是由双向四车道扩容至八车道，路侧护栏全部升级为A级双层波形梁护栏和SB级双层波形梁护栏两种防护等级，中央分隔带开口活动护栏也由原先的钢管预应力索升级改造成SBm级框架式波形梁活动护栏。这是国内首个经小型客车、中型客车、大型客车碰撞试验验证防撞能力达到SBm级的活动护栏，实车碰撞试验条件为：小型客车碰撞条件为车辆总质量1.5t、碰撞速度100Km/h、碰撞角度20°；中型客车碰撞条件为车辆总质量10t、碰撞速度80Km/h、碰撞角度20°；大型货车碰撞条件为车辆总质量18t、碰撞速度60Km/h、碰撞角度20°。

3.3 SBm级框架式活动护栏碰撞后安全性能评价

活动护栏方案按《评价标准》进行小客车、中型客车、大货车碰撞护栏端部及中部两个碰撞点共计六次实车足尺碰撞试验检验，经实车碰撞试验验证，防撞等级达到SBm级。其中中央分隔带开口护栏终点2m位置处的试验数据和结果如表1所示。

表1 公路护栏安全性能评价简表

3.4 SBm级框架式活动护栏施工方案

SBm级框架式中分带开口活动护栏由标准段框架、过渡框架、销式连接构件组成，两侧为标准长度的SBm级波形梁护栏。标准段框架由标准三波梁板、横隔梁、标准段底部横梁、底部支撑构件、插拔立柱组成，过渡框架由标准三波梁板、横隔梁、底部支撑构件、过渡段底部横梁、插拔立柱组成，底部支撑构件设置万向轮，方便移动，插拔式立柱和销式连接构件方便开启。活动护栏总长度36m，护栏宽620mm，高度1070mm，与中央分隔带护栏保持一致，实现无缝衔接。图5为SBm级波形梁活动护栏结构施工图，经测算，每个SB级开口活动护栏材料需要5个标准段框架单元（4320mm）、2个端部过渡框架(1900mm)、9个连接销(M30×700mm)和18个预埋套筒（180×4×305mm），总重量5t。

图1 中央分隔带SBm级波形梁活动护栏施工图（单位：mm）

4 应用效果

（1）SBm级框架式活动护栏距济青高速改扩建工程通车一年半时间，对其使用效果进行持续跟踪观测，已经成功防护了两起大货车碰撞活动护栏事故。事故发生碰撞点均位于活动护栏端部附近，护栏有效地防护失控车辆，没有出现结构性整体破坏，仅碰撞点附近的单元框架和导向板发生变形，护栏安全性能可靠。

（2）SBm级框架式活动护栏开启时间在10min以内，与原有钢管预应力索活动护栏开启25min相比，为高速公路养护工程半幅封闭施工和发生交通事故时车辆改道分流节省了时间，提高了工作效率，从而为道路畅通提供了可靠保障。

（3）SBm级框架式活动护栏在济青高速的成功应用，对碰撞中央分隔带开口处护栏的车辆起到了有效防护作用，大大降低了车辆穿越活动护栏与对向车辆发生碰撞的事故概率，减少了中央分隔带开口处事故的生命财产损失，为提高高速公路运营安全发挥了重要作用，经济和社会效益显著。