山区高速公路桥梁新型防撞护栏的设计
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２抗拔验算及截面验算
２．１抗拔验算 ＰＬ＝Ｎｄ，Ｐ＝４３０ ｋＮ，Ｌ一１．０５ ｍ，ｄ一
０．３５２ ｍ，则Ｎ一１ ２８２．７ ｋＮ。钢筋根数ｎ＝２５，每根 钢筋受力Ｎ＇＝Ｎ／ｎ＝５１．３ ｋＮ。
钢筋提供抗力Ｍ一厶Ａｓ＝５６．３ ｋＮ＞５１．３ ｋＮ，
故满足要求。 ２．２截面验算
由于混凝土护栏截面为变化截面，考虑计算按单 筋截面对各截面进行受力验算，并确定拟定钢筋配置 是否满足要求。
相关数据［引：截面高度：ｈ＝０．４６２ ｍ；截面宽度： ｂ＝５ ｍ；钢筋根数：ｎ＝５×５＝２５；截面有效高度：ｈｏ— ｈ－－ａ＝Ｏ．４０２ ｍ；受力钢筋截面积：Ａ。一Ｏ．００５ ｍｚ。
混凝土受压区高度ｚ的计算：
ｚ＝（知ＸＡ。）／（＾Ｘ６）一Ｏ．０２ ｍ
ｘ＝０．０２ ｍ≤矗×ｈｏ＝０．２５９ ｍ 配筋率：卢＝Ａ。／（ｂ Ｘ ｈｏ）＝０．２５％＞卢嘶＝
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gcsjyda201101019.aspx
图ｌ组合型护栏钢扶手
图２组合型护栏钢扶手安装
基于以上原因，对于山区桥隧比例高的高速公 路，桥梁护栏优化结合六安至武汉高速公路安徽段工 程进行，设计时考虑取消上部钢扶手，并根据有关规 范，对护栏外部形式进行相应的设计和计算。
１防撞护栏的形式、等级及模式
（１）形式确定：综合考虑到防撞性能、构件使用 耐久性、施工操作方便可行性以及运营期间养护成 本，护栏采用钢筋混凝土加强型防撞护栏形式睁５｜。
（２）碰撞等级的确定：设计时速：１００ ｋｍ／ｈ。 根据文献［３］规定，高速公路设计时速为 １００ ｋｍ／ｈ时，桥梁外侧护栏防撞等级为：重大事故或 特大事故级别为ＳＢ级，二次重大事故或二次特大事 故级别为ＳＡ级，本次设计取最不利等级ＳＡ级。 （３）受力模式的确定：允许变形量：钢筋混凝土 护栏为刚性护栏［３“’６’７］，其允许变形量Ｚ＝０。 碰撞荷载：桥梁护栏碰撞荷载［３］为Ｐ＝４３０ ｋＮ。 受力范围和作用位置：ＳＡ级混凝土护栏所受碰 撞荷载分布长度为５ ｍ，其荷载标准值为 ｑ－－－－８６ ｋＮ／ｍ［３｜。 在碰撞荷载分布范围内作用力为： Ｐ＝８６ ｋＮ／ｍＸ ５ｍ＝４３０ ｋＮ（与以上确定碰撞 荷载一致）。 根据规范规定，碰撞力作用点位置位于顶部下 ５ ｃｍ处（图３）。 材料选取：钢筋混凝土防撞护栏墙身材料选用 Ｃ３０混凝土。 钢筋配置：根据钢筋估算和构造要求，对护栏钢筋 进行初拟配置：受力主筋直径取ＨⅪ粥３５垂１６，构造钢 筋取Ｒ２３５庐１０。主钢筋间距：每延米均布６根，间距约 ２０ ｔｉｎ。构造间距根据构造要求≤１２ ｃｎｌ。
考虑。
关键词：防撞护栏；施工工艺；运营养护；全寿命使用周期
中图分类号：Ｕ４４３．７
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３—５７８１（２０１１）０１．００５２－０２
随着高速公路设计水平的发展，高速公路附属设 施的细节设计越来越引起重视。传统的桥梁外侧防 撞护栏形式多用组合式防撞护栏（图１），形式为下部 钢筋混凝土墙式护栏，在墙顶预埋钢板，并在钢板顶 部焊接钢管扶手［１］。这种防撞护栏有着形式美观、通 透性好的许多优点。但近年来，通过多条已通车高速 公路施工、运营、养护环节反馈的信息，组合型防撞护 栏有以下不足之处［２］：①钢扶手造价较高，施工时焊 接、安装较难（图２）。②钢扶手防锈漆在运营时易脱 落，增加了养护成本。③钢扶手易锈蚀，雨水在扶手 钢板处沿混凝土墙身形成锈痕，影响美观。
３结束语
通过六安至武汉高速公路安徽段通车以来的使 用效果来看（图４），此种护栏不仅防撞安全性能大大
图４六安至武汉高速公路安徽段新型护栏
提升，通过建设单位和施工单位精心施工，其外观效 果简单、朴素、美观，彻底解决了常规护栏安装定位施 工困难、钢扶手锈蚀难养护的问题，同时工程材料造 价较常规护栏降低，长期运营成本大大降低。以上优 点得到了建设方、运营单位及施工单位的一致肯定， 值得在今后高速公路特别是桥梁比例较大的工程项 目中大力推广。
首先，取钢筋混凝土护栏底截面进行验算。 底截面处力矩：Ｌ一１１０一５—１０５ ｃｍ，底截面处 计算弯矩：Ｍｊ—ＰＸＬ＝４５１．５ ｋＮ·ｒｉｌｌ。 计算参数‘９］：混凝土强度设计值厶一１３．８ ＭＰａ；
受力主筋抗拉强度设计值Ａ一２８０ ＭＰａ结构重要
性系数７０＝１．１；正截面相对界限受压区高度系 数矗＝ｏ．５６。
（参考文献］
［１］ＪＴＧ Ｆ７１－－２００６，公路交通安全设施施工技术规范［Ｓ］． Ｅ２３孙艳．桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施ＥＪ３．黑龙江
科技信息，２０１０（８）：２０２． ［３３ Ｊ１ｂ／Ｔ Ｄ８１－－２００６，公路交通安全设施设计细则［ｓ３． ［４］ＪＴＧ Ｄ８１－－２００６．公路交通安全设施设计规范［ｓ］． Ｅｓ］庞红．高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计ＥＪ３．现代交通技
术，２００８，５（２）：７８—８０． Ｅ６３姚启明．汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究ＥＪ３．上海公
路，２００３（Ｓ１）：１２２—１２７． ＥＴ］侯德藻，袁玉波，杨曼娟，等．在用桥梁护栏安全性能改进方法研
究ＥＪ３．公路交通科技，２０１０，２７（５）：ｌｌｏ一１１６． ［８３ ＪＴＧ １３６０－－２００４·公路桥涵设计通用规范［ｓＪ． ［９３ ＪＴＧ Ｄ６２－－２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
6.JTG/T D81-2006,公路交通安全设施设计细则 2006 7.姚启明 汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究 2003(z1) 8.JTG D81-2006,公路交通安全设施设计规范 2006
9.庞红 高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计[期刊论文]-现代交通技术 2008(02)
10.庞红 高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计 2008(2) 11.JTG D81-2006,公路交通安全设施设计规范 2006 12.姚启明 汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究 2003(z1) 13.JTG/T D81-2006,公路交通安全设施设计细则 2006 14.侯德藻.袁玉波.杨曼娟.李勇 在用桥梁护栏安全性能改进方法研究 2010(5)
山区高速公路桥梁新型防撞护栏的设计
黄淼பைடு நூலகம்
（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００８８）
摘要：山区高速公路桥梁长度较长，桥梁防撞护栏长度亦随桥长增加，桥梁护栏施工工程量较大，同时运营期间养护工程量也较
大。这就要求在桥梁防撞护设计时不仅要考虑其功能需要，还要考虑其施工的工艺和运营期间养护，从全寿命使用周期角度
参考文献(18条) 1.JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 2004 2.JTG F71-2006,公路交通安全设施施工技术规范 2006 3.JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范 2004 4.孙艳 桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施 2010(8)
5.侯德藻;袁玉波;杨曼娟 在用桥梁护栏安全性能改进方法研究[期刊论文]-公路交通科技 2010(05)
０．１５％。 故以上均满足要求。 截面抵抗弯矩计算：
Ｍｏ＝ｆ靠ｂｘ（ｈｏ－－０。５ｘ）｝１ａ Ｍｕ＝５０１．３ ｋＮ·ｍ＞Ｍｊ＝４５１．５ ｋＮ·ｍ 故截面钢筋配置满足要求。 同理，沿高度方向每５ ｃｍ取一截面进行验算，均 可满足要求。 根据以上验算数据表明，钢筋混凝土防撞护栏的 钢筋配置满足要求，所拟定护栏截面形式满足防撞设 计要求。
范［Ｓ］．
《工程与建设》２０１１年第２５卷第１期 ５３
万方数据
山区高速公路桥梁新型防撞护栏的设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
黄淼， HUANG Miao 安徽省交通规划设计研究院,安徽,合肥,230088
工程与建设 ENGINEERING AND CONSTRUCTION 2011,25(1)
收稿日期：２０ｌＯ—０８－０３；修改日期：２０１０－０９—３０ 作者简介：黄淼（１９７８一），男，安徽砀山人，安徽省交通规划设计研究院工程师．
５２ ‘工程与建设’２０１１年第２５卷第１期
万方数据
圈３护栏受力模型示慧
保护层厚度：迎撞面钢筋混凝土中钢筋的保护层 厚度≥４．０ ｃｍ［３｜，并根据以往设计经验取迎撞面主钢 筋中心至混凝土边缘的距离ａ一５ ｃｒｎ。非迎撞面钢 筋按照相关设计规范陪９］钢筋中心至混凝土边缘的距 离ｎ’一３ ｔｉｎ。
15.孙艳 桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施[期刊论文]-黑龙江科技信息 2010(08)
16.JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范 2004 17.JTG F71-2006,公路交通安全设施施工技术规范 2006 18.JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 2004
２．１抗拔验算 ＰＬ＝Ｎｄ，Ｐ＝４３０ ｋＮ，Ｌ一１．０５ ｍ，ｄ一
０．３５２ ｍ，则Ｎ一１ ２８２．７ ｋＮ。钢筋根数ｎ＝２５，每根 钢筋受力Ｎ＇＝Ｎ／ｎ＝５１．３ ｋＮ。
钢筋提供抗力Ｍ一厶Ａｓ＝５６．３ ｋＮ＞５１．３ ｋＮ，
故满足要求。 ２．２截面验算
由于混凝土护栏截面为变化截面，考虑计算按单 筋截面对各截面进行受力验算，并确定拟定钢筋配置 是否满足要求。
相关数据［引：截面高度：ｈ＝０．４６２ ｍ；截面宽度： ｂ＝５ ｍ；钢筋根数：ｎ＝５×５＝２５；截面有效高度：ｈｏ— ｈ－－ａ＝Ｏ．４０２ ｍ；受力钢筋截面积：Ａ。一Ｏ．００５ ｍｚ。
混凝土受压区高度ｚ的计算：
ｚ＝（知ＸＡ。）／（＾Ｘ６）一Ｏ．０２ ｍ
ｘ＝０．０２ ｍ≤矗×ｈｏ＝０．２５９ ｍ 配筋率：卢＝Ａ。／（ｂ Ｘ ｈｏ）＝０．２５％＞卢嘶＝
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gcsjyda201101019.aspx
图ｌ组合型护栏钢扶手
图２组合型护栏钢扶手安装
基于以上原因，对于山区桥隧比例高的高速公 路，桥梁护栏优化结合六安至武汉高速公路安徽段工 程进行，设计时考虑取消上部钢扶手，并根据有关规 范，对护栏外部形式进行相应的设计和计算。
１防撞护栏的形式、等级及模式
（１）形式确定：综合考虑到防撞性能、构件使用 耐久性、施工操作方便可行性以及运营期间养护成 本，护栏采用钢筋混凝土加强型防撞护栏形式睁５｜。
（２）碰撞等级的确定：设计时速：１００ ｋｍ／ｈ。 根据文献［３］规定，高速公路设计时速为 １００ ｋｍ／ｈ时，桥梁外侧护栏防撞等级为：重大事故或 特大事故级别为ＳＢ级，二次重大事故或二次特大事 故级别为ＳＡ级，本次设计取最不利等级ＳＡ级。 （３）受力模式的确定：允许变形量：钢筋混凝土 护栏为刚性护栏［３“’６’７］，其允许变形量Ｚ＝０。 碰撞荷载：桥梁护栏碰撞荷载［３］为Ｐ＝４３０ ｋＮ。 受力范围和作用位置：ＳＡ级混凝土护栏所受碰 撞荷载分布长度为５ ｍ，其荷载标准值为 ｑ－－－－８６ ｋＮ／ｍ［３｜。 在碰撞荷载分布范围内作用力为： Ｐ＝８６ ｋＮ／ｍＸ ５ｍ＝４３０ ｋＮ（与以上确定碰撞 荷载一致）。 根据规范规定，碰撞力作用点位置位于顶部下 ５ ｃｍ处（图３）。 材料选取：钢筋混凝土防撞护栏墙身材料选用 Ｃ３０混凝土。 钢筋配置：根据钢筋估算和构造要求，对护栏钢筋 进行初拟配置：受力主筋直径取ＨⅪ粥３５垂１６，构造钢 筋取Ｒ２３５庐１０。主钢筋间距：每延米均布６根，间距约 ２０ ｔｉｎ。构造间距根据构造要求≤１２ ｃｎｌ。
考虑。
关键词：防撞护栏；施工工艺；运营养护；全寿命使用周期
中图分类号：Ｕ４４３．７
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７３—５７８１（２０１１）０１．００５２－０２
随着高速公路设计水平的发展，高速公路附属设 施的细节设计越来越引起重视。传统的桥梁外侧防 撞护栏形式多用组合式防撞护栏（图１），形式为下部 钢筋混凝土墙式护栏，在墙顶预埋钢板，并在钢板顶 部焊接钢管扶手［１］。这种防撞护栏有着形式美观、通 透性好的许多优点。但近年来，通过多条已通车高速 公路施工、运营、养护环节反馈的信息，组合型防撞护 栏有以下不足之处［２］：①钢扶手造价较高，施工时焊 接、安装较难（图２）。②钢扶手防锈漆在运营时易脱 落，增加了养护成本。③钢扶手易锈蚀，雨水在扶手 钢板处沿混凝土墙身形成锈痕，影响美观。
３结束语
通过六安至武汉高速公路安徽段通车以来的使 用效果来看（图４），此种护栏不仅防撞安全性能大大
图４六安至武汉高速公路安徽段新型护栏
提升，通过建设单位和施工单位精心施工，其外观效 果简单、朴素、美观，彻底解决了常规护栏安装定位施 工困难、钢扶手锈蚀难养护的问题，同时工程材料造 价较常规护栏降低，长期运营成本大大降低。以上优 点得到了建设方、运营单位及施工单位的一致肯定， 值得在今后高速公路特别是桥梁比例较大的工程项 目中大力推广。
首先，取钢筋混凝土护栏底截面进行验算。 底截面处力矩：Ｌ一１１０一５—１０５ ｃｍ，底截面处 计算弯矩：Ｍｊ—ＰＸＬ＝４５１．５ ｋＮ·ｒｉｌｌ。 计算参数‘９］：混凝土强度设计值厶一１３．８ ＭＰａ；
受力主筋抗拉强度设计值Ａ一２８０ ＭＰａ结构重要
性系数７０＝１．１；正截面相对界限受压区高度系 数矗＝ｏ．５６。
（参考文献］
［１］ＪＴＧ Ｆ７１－－２００６，公路交通安全设施施工技术规范［Ｓ］． Ｅ２３孙艳．桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施ＥＪ３．黑龙江
科技信息，２０１０（８）：２０２． ［３３ Ｊ１ｂ／Ｔ Ｄ８１－－２００６，公路交通安全设施设计细则［ｓ３． ［４］ＪＴＧ Ｄ８１－－２００６．公路交通安全设施设计规范［ｓ］． Ｅｓ］庞红．高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计ＥＪ３．现代交通技
术，２００８，５（２）：７８—８０． Ｅ６３姚启明．汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究ＥＪ３．上海公
路，２００３（Ｓ１）：１２２—１２７． ＥＴ］侯德藻，袁玉波，杨曼娟，等．在用桥梁护栏安全性能改进方法研
究ＥＪ３．公路交通科技，２０１０，２７（５）：ｌｌｏ一１１６． ［８３ ＪＴＧ １３６０－－２００４·公路桥涵设计通用规范［ｓＪ． ［９３ ＪＴＧ Ｄ６２－－２００４，公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规
6.JTG/T D81-2006,公路交通安全设施设计细则 2006 7.姚启明 汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究 2003(z1) 8.JTG D81-2006,公路交通安全设施设计规范 2006
9.庞红 高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计[期刊论文]-现代交通技术 2008(02)
10.庞红 高速公路桥梁外侧防撞护栏创新设计 2008(2) 11.JTG D81-2006,公路交通安全设施设计规范 2006 12.姚启明 汽车碰撞防撞护栏碰撞力计算方法的研究 2003(z1) 13.JTG/T D81-2006,公路交通安全设施设计细则 2006 14.侯德藻.袁玉波.杨曼娟.李勇 在用桥梁护栏安全性能改进方法研究 2010(5)
山区高速公路桥梁新型防撞护栏的设计
黄淼பைடு நூலகம்
（安徽省交通规划设计研究院，安徽合肥２３００８８）
摘要：山区高速公路桥梁长度较长，桥梁防撞护栏长度亦随桥长增加，桥梁护栏施工工程量较大，同时运营期间养护工程量也较
大。这就要求在桥梁防撞护设计时不仅要考虑其功能需要，还要考虑其施工的工艺和运营期间养护，从全寿命使用周期角度
参考文献(18条) 1.JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 2004 2.JTG F71-2006,公路交通安全设施施工技术规范 2006 3.JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范 2004 4.孙艳 桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施 2010(8)
5.侯德藻;袁玉波;杨曼娟 在用桥梁护栏安全性能改进方法研究[期刊论文]-公路交通科技 2010(05)
０．１５％。 故以上均满足要求。 截面抵抗弯矩计算：
Ｍｏ＝ｆ靠ｂｘ（ｈｏ－－０。５ｘ）｝１ａ Ｍｕ＝５０１．３ ｋＮ·ｍ＞Ｍｊ＝４５１．５ ｋＮ·ｍ 故截面钢筋配置满足要求。 同理，沿高度方向每５ ｃｍ取一截面进行验算，均 可满足要求。 根据以上验算数据表明，钢筋混凝土防撞护栏的 钢筋配置满足要求，所拟定护栏截面形式满足防撞设 计要求。
范［Ｓ］．
《工程与建设》２０１１年第２５卷第１期 ５３
万方数据
山区高速公路桥梁新型防撞护栏的设计
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)：
黄淼， HUANG Miao 安徽省交通规划设计研究院,安徽,合肥,230088
工程与建设 ENGINEERING AND CONSTRUCTION 2011,25(1)
收稿日期：２０ｌＯ—０８－０３；修改日期：２０１０－０９—３０ 作者简介：黄淼（１９７８一），男，安徽砀山人，安徽省交通规划设计研究院工程师．
５２ ‘工程与建设’２０１１年第２５卷第１期
万方数据
圈３护栏受力模型示慧
保护层厚度：迎撞面钢筋混凝土中钢筋的保护层 厚度≥４．０ ｃｍ［３｜，并根据以往设计经验取迎撞面主钢 筋中心至混凝土边缘的距离ａ一５ ｃｒｎ。非迎撞面钢 筋按照相关设计规范陪９］钢筋中心至混凝土边缘的距 离ｎ’一３ ｔｉｎ。
15.孙艳 桥梁防撞护栏外观质量通病以及预防措施[期刊论文]-黑龙江科技信息 2010(08)
16.JTG D60-2004,公路桥涵设计通用规范 2004 17.JTG F71-2006,公路交通安全设施施工技术规范 2006 18.JTG D62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 2004