關于大中修中護欄升級改造的探討

1 引言

近些年，隨著國內公路建設的不斷發(fā)展，公路網的日益完善，交通運輸事業(yè)發(fā)展迅猛，交通量也不斷增加，部分國省干道路面破損嚴重，難以承受日益增長的交通量。 隨著公路大中修工程的實施，路面標高往往隨著項目的實施而不斷提高，導致護欄的高度不能滿足規(guī)范要求。 由于目前工程項目的資金緊張，很多項目往往未對護欄進行拆除重建，造成一定的安全隱患。 如何節(jié)約地對護欄進行升級改造，消除安全隱患是一個值得研究的問題。 同時，在2017 年，我國發(fā)布了JTG D81—2017《公路交通安全設施設計規(guī)范》及JTG/T D81—2017《公路交通安全設施設計細則》（以下簡稱這兩項規(guī)范為“17 版”規(guī)范），對護欄的等級、規(guī)格、樣式又有了新的標準劃分，而過去的國省干道均按照JTG D81—2006 《公路交通安全設施設計規(guī)范》和JTG/T D81—2006《公路交通安全設施設計細則》（以下簡稱這兩項規(guī)范為“06 版”規(guī)范）設計的護欄，護欄的形式達不到新規(guī)范的要求，在拆除重建的過程中，往往會遇到以下兩種情況：一是護欄立柱的拆除造成護肩和擋墻的破壞，工作量增大，投資增大；二是為了保護路肩和擋墻不被破壞，選擇只拆除波板，不拆除立柱，在立柱旁新建立柱，極其影響美觀。因此，研究在現有護欄的基礎上升級改造，節(jié)約資金，也十分必要。

目前， 國內的相關研究大多集中在高速公路的護欄升級改造范疇，趙樹生[1]對高速公路波形梁護欄加高技術進行了探討，陳暉等[2]在原有護欄板上層增加一層護欄板，使用UG 進行了計算機仿真模型分析，可達到規(guī)定的防撞要求，李慧珍[3]提出了多種改造方式且均通過了實車碰撞試驗，劉巧會、陳岳峰等[4-5]對高速公路的護欄加高技術做了模擬碰撞仿真分析，李延安等[6]提出了利用內外套筒升級護欄的改造方案，但對于地方國省干道公路的護欄升級改造研究略顯不足。

針對這些問題， 本文提出以下的幾類改造方法供相關的項目參考。

2 “06 版”B級護欄改造方案

2.1 “06 版”B級護欄改“17 版”B級護欄

在大中修過程中， 路面常常涉及加厚結構層導致路面標高高于原設計標高， 遇到的問題是路面抬高導致護欄高度不夠，不滿足“17 版”規(guī)范要求，加之“17 版”規(guī)范對立柱的間距也進行了調整。 本文提出的改造方案僅針對路面高程提高10 cm 的情況，其他可根據實際情況調整套筒高度，改造方案如下。

原有護欄形式為Gr-B-4E（C）和Gr-B-2E（C），改造時保持原有立柱不變，拆下波形板，安裝一個內套筒和外套筒用螺栓固定， 同時在原有立柱中間打入一根全新的立柱，新打入立柱離地高度和抬高后的立柱高度一致。 拆下的波形梁板在原有螺栓孔中間新改造一組螺栓孔，并對波形板清洗后再進行安裝，以Gr-B-4E（C）為例，整體改造圖如圖1 和圖2所示。

圖1 改造后護欄側面圖（單位：mm）

圖2 新打入立柱后立面圖（單位：mm）

改造后的護欄波形板中心離地面高度會略高于規(guī)范要求的60 cm，一是可整體打入超出部分高度，使其滿足規(guī)范要求，二是可根據實際需求保持不動， 預留未來路面大中修可能會抬高路面的高度。

2.2 經濟對比分析

本文以Gr-B-2E（C）為例，分別比較拆除重建和升級抬高兩種方式的造價，見表1。

表1 B級護欄改造方案比較

通過對比可以看出， 升級抬高的方式可以大大地節(jié)約工程造價，節(jié)約約2/3 的資金，其優(yōu)勢還在于可以縮短工期，減少施工對車輛通行的影響，減少對路基路肩的破壞等。

同時對于改造完成后再次進行路面大中修時， 對于護欄的二次改造也十分便利， 僅需花費一部分人工費對護欄進行拆下抬高再安裝的工作，更是能節(jié)省造價，縮短工期。

2.3 “06 版”B級護欄改“17 版”A級護欄

在大中修護欄改造中， 往往還會遇到原有B 級護欄的防護等級不能達到安全防護的要求， 需提高護欄防護等級為A級。 按“17 版”規(guī)范要求，常用A 級護欄設有防阻塊，土路肩寬度需保證75 cm， 而原有B 級護欄僅存在50 cm 的寬度，因此，升級改造的A 級護欄僅能選用不設防阻塊形式的A 級護欄，避免護欄侵入建筑限界。 改造方案如下。

原有護欄形式為Gr-B-4E（C）和Gr-B-2E（C），拆除原有波形梁板， 在原有立柱中間新打入立柱φ140 mm×4.5 mm，在原有立柱外套入一根新的短立柱，并在兩根立柱中間加入一定量的液體玻璃膠加以填充固定。 最后安裝新的托架300 mm×270 mm×35 mm×6 mm 和三波形梁板4 320 mm×506 mm×85 mm×4mm，整體改造圖見圖3 和圖4。

圖3 改造后護欄側面圖（單位：mm）

圖4 改造后護欄立面圖（單位：mm）

改造后的護欄防護等級能完全達到A 級護欄的要求，美中不足的在于立柱間距相比縮小了， 間距變?yōu)? m 或1 m，但其最大的優(yōu)勢在于，不干擾原有穩(wěn)定的護欄立柱，不會因為拆除立柱導致路肩、護肩以及擋墻的損壞。 單從護欄自身的工程造價來說，升級改造和拆除重建差別不是很大，但隱形節(jié)約了因為拆除立柱導致護肩和擋墻損壞后的修補費用，并節(jié)約了工期。 護欄立柱的加密，雖然從視覺上感覺沒那么美觀，但是從安全角度出發(fā)，實際上也是增強了護欄防護的安全性。

3 “06 版”A級護欄改造方案

3.1 加高方法

在“17 版”規(guī)范中A 級護欄的變化較大，對防阻塊和波形板都進行了大的調整，本文提出的方案如下。

保持原有立柱不變，拆下原有的兩波波形板，安裝一個內套筒φ127 mm×4.5 mm 和外套筒φ140 mm×4.5 mm 用螺栓固定， 在安裝新的防阻塊196 mm×178 mm×4.5 mm×400 mm 和三波形梁板4 320 mm×506 mm×85 mm×3 mm， 此種改造方式不僅抬高了護欄高度，還保證了護欄波形板和新規(guī)范的統一，整體改造圖見圖5。

圖5 加高后護欄側面圖

改造后的護欄波形板中心離地面高度應滿足規(guī)范要求的69.7 cm。

3.2 經濟對比分析

本文以Gr-A-4E 為例，分別比較拆除重建和升級抬高兩種方式的造價，見表2。

表2 A級護欄改造方案比較

通過對比可以看出， 升級抬高的方式可以有效節(jié)約工程造價，其優(yōu)勢還在于可以縮短工期，減少施工對車輛通行的影響，減少對路基路肩的破壞等，還能讓護欄的波板變?yōu)槿úㄐ伟澹M一步保障行車安全。

3.3 一種可多次抬高的防阻塊改造

在上述A 級護欄利用套筒抬高的基礎， 通過對防阻塊的改造，可實現在后續(xù)大中修升級改造中，多次對護欄進行簡單有效、經濟節(jié)約的抬高。 具體改造方法是，在防阻塊內側預留6 個間距50 cm 的螺栓孔， 后續(xù)可根據實際需求抬高波板高度，當護欄波板需抬高過高時，也應根據實際需要更換更高的外套筒，整體改造圖見圖6。 此類抬高方式可大大節(jié)約工程造價，且施工方便快捷。

圖6 二次加高后護欄側面圖

4 結語