1、鋼筋混凝土護欄在水泥路面上的靈活運用一、前言對我省的普通公路特別是農村公路而言，水泥路面在建設和養護方面具有明顯優勢，具體表現如就地取材、防止水害等等。至2007年底，我省除高速公路以外的普通公路里程為173281公里，其中已鋪裝路面為85060公里，包括水泥路面71040公里，瀝青路面14020公里，其余為砂石路面。水泥路面里程占已鋪裝路面總里程的比例達到83.5%，與瀝青路面里程的相對比例為51。隨著農村公路建設的持續推進，水泥路面仍將維持強勁的增長勢頭，預計到2010年底，我省的水泥路面里程將突破100000公里。路況的不斷改善，極大地提高了公路的通行能力，同時也對公路的交通安全保障能力

2、提出了更高的要求。鋼筋混凝土護欄是重要的公路安全設施，根據公路的實際使用條件，靈活采用這一設施，可以極大地增強公路的安全保障能力。二、現狀及趨勢在各種防撞設施中，防撞能力強、管理維護簡單是鋼筋混凝土護欄的主要優點，而造價較高、對地基要求比較嚴格、通透性欠缺而導致視覺效果較差等缺陷，又是限制該類護欄使用的主要因素。由于歷史原因以及地形條件限制，我省的支線公路和鄉村道路普遍路基窄、線形差，在完成水泥路面改造以后，一方面急需安裝護欄等設施以保證安全，另一方面又因先天條件的不足，不能設置最適合要求的鋼筋混凝土護欄。我省目前在組織普通公路安全保障工程時，護欄形式以波型鋼板護欄為主。該類護欄的最大缺陷是管

3、理維護工作復雜，由于任何破損都必須由配備專用機具的專業施工隊進行修復，而工程量的極度分散又使該類工作效益很差，并最終導致許多修復工作不能及時開展，削弱了公路安全保障能力。此外，在大部分公路路面改造工程中，路面工程與護欄工程在設計和施工中都是脫離的，需要分別單獨組織，這直接導致了工程成本的增加。這種增加在水泥路面與鋼筋混凝土護欄的組合情況下尤其明顯，因為兩者的材料、工藝基本相同，重復的施工準備工作完全是一種浪費。這種組織模式的缺陷，還造成水泥路面與鋼筋混凝土護欄形成兩個獨立的結構，分別發揮作用，而不能以更有效率的方式進行組合。由于水泥路面本身是一種強大的結構體，如果鋼筋混凝土護欄能以水泥路面為依

4、托，發揮安全保障作用，應該是非常有前途的思路。這種方法的主要作用包括三個方面：一是減少了鋼筋混凝土護欄的基礎工作量；二是使鋼筋混凝土護欄不再受到窄路基或其它不良地基條件的約束；三是確保路面與護欄同步施工，既提高了安全保障能力，又可以降低工程成本。此外，由于支線公路和鄉村道路的交通條件差距很大，而鋼筋混凝土護欄能根據實際情況靈活設計，可以有效地降低工程造價；通過護欄構造形式的變化，又能極大地改善視覺效果。三、有關參數的選取公路交通安全設施設計規范中，明確了大部分防撞等級對應的計算荷載，但沒有給出B級防護水平的對應荷載數值，而在實際應用中，該類防護水平所占比例最大。為便于工作，可以根據碰撞能量推算

5、相應的荷載。各種防撞等級所對應的碰撞荷載如表-1所示。表-1：混凝土護欄所受碰撞荷載情況表防撞等級碰撞荷載標準值（KN/m）碰撞能量（KJ)荷載分布長度（m）B24*704*A531604SB912804SA864005SS1045205注：帶*號者為推算值護欄從路面到護欄頂部的高度為70100cm，荷載的作用點位于距護欄頂面5cm處。在材料的強度取值方面，考慮到結構實際工作狀況，允許發生塑性強度以內的破壞狀態，因此可按材料的標準強度進行計算。常用材料的強度取值如表-2所示。表-2：混凝土護欄常用材料強度取值表材料名稱C20砼C25砼C30砼級鋼筋級鋼筋強度（MPa）13.416.720.12

6、35335注：砼為軸心抗壓強度，鋼筋為抗拉強度。四、設計示例根據實際交通使用情況，在某水泥路面上采用鋼筋混凝土防撞護欄，基本構造見圖-1，配筋情況見圖-2。1、鋼筋混凝土防撞梁計算：荷載效應：正截面彎矩為12KNm，斜截面剪切為24KN。構件強度：正截面彎矩為17KNm，斜截面剪切為25.9KN。2、鋼筋混凝土防撞立柱計算：荷載效應：正截面彎矩為36KNm，斜截面剪切為48KN。構件強度：正截面彎矩為45.5KNm，斜截面剪切為55.4KN。3、基礎計算：荷載效應：水平拉力48KN。構件強度：預留鋼筋抗拉強度為151.5KN。通過以上分析可以看到，該構件能夠滿足B類防護水平的要求。其材料消耗數

7、量為：鋼筋12kg/m，混凝土0.14m3/m，按正常市場價格估算造價為 130元/m。而目前常用的B級波型鋼板護欄造價為170元/m。因此，本例中設計構件具備較大的價格優勢。如果從管理養護的角度考慮，則優勢更為突出，鋼筋混凝土構件在正常情況下不需要養護，萬一出現破損也可以由管養單位隨時組織修復。五、構造特點這種立柱與橫梁形式的防撞欄，與波型鋼板護欄的總體構造類似。首先是必須滿足公路建筑限界的要求，故混凝土立柱內側與路面或路肩邊緣一般應保持25cm以上的凈距，以免護欄侵入建筑限界；同時，橫梁必須先于立柱對失事車輛進行阻擋，以最大程度地擴散碰撞能量，并通過連續的碰撞接觸面，使車輛盡可能地被引導返回至路面，從而降低事故損失程度。在這種體系中，水泥路面板成為護欄的基礎，其中預留的護欄連接鋼筋必須有足夠的錨固長度，否則將導致整個體系失效；護欄立柱（包括與路面板連接部分）的混凝土必須一次澆筑成型，以保證結構能夠整體受力。為便于施工及維護，橫梁宜采用預制的方法，安裝到現場制作的立柱上。通過在立柱上設置承托以及預留鋼筋，并對橫梁的