高速公路安全设施设计与施工

高速公路安全设施设计与施工路桥集团公路一局海威公司 董红山内容摘要 本文对安全设施在高速公路中的作用及结构原理，以及各分项设施的布设原则、结构、安装、检测做以简明介绍。关 键 词 安全设施 设计 施工安全设施系统是高等级公路最基础、最必需的安全防护系统，它对于保障行车准确、安全、快速、舒适，对于整个交通工程系统的合理运营起着决定性的作用。因而良好的安全设施系统应具有交通管理、安全防护、交通诱导、隔离封闭等各种功能。1 设计原则与内容 高速公路安全设施系统按以下目标进行设计：合理、有效的安全防护；准确、及时的交通诱导；路侧可靠、美观的隔离封闭；清晰明了的夜间交通指示；高速公路交通安全设施系统主要构成为：准确、明了的标志、标线系统；配合交通标线的定向反光突起路标；连续设置的中央分隔带护栏;危险路段的路侧护栏；全线连续设置的中央分隔带及防眩设施；全线在必要的路段设置的隔离封闭设施等。交通工程设计与施工应能保证高等级公路快捷、安全、经济、舒适地运营，并使新建公路获取最大的社会效益和经济效益；交通工程设计与施工应与本公路主体工程设计、服务水平、环境等相适应；同时，交通工程各子系统间应相互协调，形成完整的、现代化的道路管理体系；在工程投资允许的条件下，尽可能采用国内外新技术、新工艺、新产品并结合当地实际情况，进行设计与施工。高速公路的安全设施设计与施工应以设计行车速度为依据。根据高速公路交通安全设施设计及施工技术规范 （JTJ074-94） ；道路交通标志和标线(GB5768-1999)；公路工程技术标准 （JTJ01-97）的有关规定及实施细则，设置完备的安全适用、技术先进、经济合理的安全设施。现以合安高速公路、合徐高速公路为论述目标，对高速公路的安全设施及其各分项的设计及施工做些探讨。2 交通标志交通标志是高速公路安全设施中一个最基本的设施，由于近二十年来高速公路的发展，在总结我国道路交通标志设计、制造、施工及检测经验的基础上，根据国内外标志技术的发展及省内实际情况和交通管理的需要，根据规范对交通标志做严格设计，并进一步向国际标准靠近。2 1 路段标志布设原则:根据高速公路的名称，在起终点附近设置起、终点标志。在互通式立交 2.5Km、2Km、1Km 、500m 及立交出口分别设置立交出口预告及出口标志；在服务区 2km、1km 及减速车道起点及服务区入口处分别设置服务区预告及服务区入口标志；在主线收费站 2km、1km 及 500m 位置分别设置收费站预告标志，在主线及匝道收费广场设置收费站标志。设置“地点距离”标志，以告知去往的地名及里程；在主线长直路段，设置适当组数的“车距确认”标志；在经过的村镇与旅游景点设置地名标志；全线所有大桥，设置桥名标志。在特殊需要的路段设置爬坡车道标志、道路交通信息标志、旅游区标志及道路施工安全标志。每个互通立交入口后的适当位置设置解除限速、超车标志、下一出口标志和地点距离标志。 在互通立交的出入口匝道上设置必要的禁令标志和指路标志。设置相关道路进入高速公路的入口预告及指路标志。全线交通标志在不影响其功能的情况下，尽可能均衡布设，避免信息过载或信息不全的现象。2 2 布设型式及版面设计交通标志的安装形式有路侧式、悬臂式、门架式、附着式。路侧标志有单柱式和双柱式两种形式，安装高度为下边缘距路面 200cm，标志内缘距路面（路肩）边缘不得小于 25cm。悬臂式标志的标志板下缘距路面的高度为 550cm。门架式标志下缘距路面的高度，满足规定的净空高度。标志板采用铝合金板；滑动槽钢采用铝合金型钢；标志板与滑动槽钢的连接采用铝焊、双面焊；标志板与标志立柱以滑动槽钢与螺栓连接；横梁与标志立柱采用钢管，并与基础通过法兰盘用高强螺栓连接，立柱、加劲法兰盘抱箍均采用 A3 钢；标志柱顶端用钢制帽封盖，其结合部分焊接牢固，以防脱落；外露部分做防锈处理。标志版面图文及底板均贴一级反光膜。反光膜技术标准应符合交通行业标准公路交通标志板技术条件 （JT/T279-1995）的有关规定。标志版面设计以驾驶者在设计行车速度以下行驶时，能及时辨认标志内容为基本原则。全线交通标志采用中英文对照，英文在下，汉字在上；结合英文的特点，英文字高为汉字的 1/2；为使英文醒目，所有英文均采用大写。为使标志版面美观、醒目，所有标志均根据字高尺寸的大小增设边框。标志板面材料采用 LF2-M 铝合金，板厚 2-3mm，大型标志应分块拼接；标志上的文字、符号及底膜均采用一级反光膜，高速公路标志版面的颜色采用绿底白字白边框，道路编号标志板面采用红底白字白边框。3 交通标线、反光路钮道路交通标线是使车辆行驶畅通有序，驾驶员行车安全舒适的重要设施。由于近年来化工技术的发展及新材料的应用，交通标线和反光路钮的作用和效果越来越明显。3 1 布设原则一般路段上，根据路面宽度设计标准路段标线；车道分界线分隔同向交通流，采用白色虚线，线宽 0.15m，实线长及间隔距离根据设计速度确定。如设计速度为 100Km/h,其实线长 6m，间隔段 9m。车道边缘线为白色实线，线宽 0.20m。特大、大桥车道边缘线上分别每隔 15m 设置单面反光突起路钮。在立交匝道出入口三角端及其它必要地点设置导流斑马线；在立交入口后及路段的适当位置，设置路面文字标记；各立交出入口设置导向箭头及突起路标，采用反光型。主线及匝道的车道边缘线上分别每隔15m、6 m 设置单面反光突起路钮。收费岛标线：主线收费广场设置减速标线；匝道收费广场中央设黄色双实线，禁止车辆跨线超车或压线行驶。线宽 15 cm，间隔 30 cm。其余各车道均设白色车道分界线，宽 15 cm，在进入收费广场平直段之前设减速标线，减速标线为白色虚线。岛头标线为黄黑相间的斜线，线宽 15cm，由岛头中间以 450 向两侧标划，外围标线宽为 20cm，全长15m。立面标线：在立交跨线桥、分离式立交的墩柱或侧墙端面上，为提醒驾驶人员注意，防止发生碰撞，设置黄黑相间的倾斜线条标线。3 2 标线材料高速公路一般路段标线采用白色反光涂料，配合反光突起路钮，收费广场中心线及双向双车道中心线采用黄色反光涂料。标线材料采用耐久、反光性能好的热溶性标线涂料漆，标线漆厚 1.5mm。施工时需加高温使粉状涂料融化，利用专用设备涂敷于路面，冷凝后成标线。这种标线凝固快，耐磨性强，有效寿命可达 2036 个月，反光性好，适合繁忙的高速公路。为增加标线夜间反光性，还可在溶剂中预混玻璃微珠等反光材料。4 护栏护栏作为高速公路的基本安全设施，从开始应用至今已有 80 多年的历史。通过我国几十年来的研究实践，现在的护栏结构、碰撞理论、设置原则、安装制造都越来越科学。4 1 路侧护栏布设原则设置路侧护栏的目的，是为了防止失控车辆越出路外而造成更大的伤亡事故以及诱导视线。但同时，护栏本身也是一种障碍物，只有正确的设置才能实现护栏的功能和目标，其具体布设原则是：（1）挖方路段，原则上不设置护栏；（2）1:1.5 的填方路段，路堤高度大于 3 米时，设置路侧护栏；（3）互通立交主线及进出口匝道的三角端地带及匝道，设置路侧护栏；（4）曲线半径小于一般最小半径的路段，设置路侧护栏；（5）路侧有构造物，设置路侧护栏；（6）路侧护栏的最小设置长度为 70 米，两段护栏间距不到 100 米时，在两段之间连续设置；（7）挖方向填方过渡路段，将护栏端头延伸 14 米以上；（8）路侧的一般地段设置普通型波形梁护栏，立柱间距 4 米，A 型防阻块，护栏代号 Gr-A-E；在特殊地段（如填方高度大于 8 米的路段；设置砼护栏的桥梁前后各 12 米范围内；逆行车方向地锚式端头 8 米范围内；通道前后各 8 米范围内；立交出入口匝道三角端地带 8 米范围内）设加强型护栏，立柱间距为 2 米，护栏代号 Grb-S-E；大、中桥路侧采用混凝土护栏。4.2 中央护栏布设原则（1）普通路段的中央护栏采用分设型波形梁板钢护栏；小桥及部分中桥的中央护栏采用加强型波形梁护栏，大桥的中央护栏为混凝土护栏。（2）每隔 2 公里左右，设置 25 米长中央分隔带开口，开口处波形梁钢板护栏呈二次抛物线形向中心缩减，并在开口处设活动护栏。4 3 护栏结构设计近年来的波形梁钢板护栏均采用 A 型防阻块，圆形钢管立柱，柱帽为内插式钢制品。波形梁钢板护栏立柱一般埋入土基，深度不小于130cm，石方路段及通道、涵洞处，采用混凝土基座，护栏代号 Gr-A-B或 Grb-S-B。为确保安全，路侧波形梁护栏起、讫点进行端头处理，一般路段迎车方向采用地锚式，并在渐变段设置加强型波形梁护栏，顺车方向采用圆头式，并在渐变段设置加强型波形梁护栏，路侧护栏与中、小桥波形梁钢板护栏直接连接，与大桥钢筋混凝土护栏相接处，采用圆头式端头结构。中央分隔带护栏全线设置，一般路段采用分设型波形梁钢板护栏，大中桥处采用钢筋混凝土护栏。波形梁钢板护栏立柱间距一般为 4 米，护栏代号 Grb-Am-E，小半径弯道或危险路段采用加强型，立柱间距 2米，护栏代号 Grb-Sm-E。中央分隔带开口处采用大圆头式端头处理，中央分隔带的波形梁护栏与桥梁中央分隔带的护栏相接时，其端头处理原则同路侧波形梁护栏保持一致。中央分隔带护栏在超高路段设置时，应注意设置混凝土基座以避免损坏分隔带下的地下管线。5 隔离栅在安徽省的高速公路建设中，隔离栅一般采用刺铁丝网 F-Bw-E（B ）及金属编织网 F-Wn-B 两种。设置隔离栅的目的是防止行人随意穿越高速公路，避免牲畜或其它动物进入高速公路，引起意外事故的发生。5 1 隔离栅布设原则高速公路为全立交、全封闭的汽车专用公路。遵照规范规定，在必要路段的公路两侧均设置隔离栅。普通路段采用刺铁丝网隔离栅，在互通式立交段落、服务区、收费站及人口较多的村镇附近采用编织网隔离栅。其具体布设原则是：（1）隔离栅的中心线，沿公路用地界线以内 25cm 处设置；（2）路侧有高度大于 1.5 的挡土墙或砌石等陡坎路段，不设置隔离栅；（3） 路侧有水渠、池塘、河流、湖泊等天然屏障，将来不用担心有人进入和非法侵占公路用地的区段，不设置隔离栅；（4）桥梁（大中小桥、分离立交、天桥） 、通道、涵洞、隧道等构造物，除桥头需与路堤隔离设施连接封死以外的区段，可不设置隔离栅，但应注意端头围封处理；（5）隔离栅布设应根据公路用地界地形进行必要的整修，平坦地段水平设置，斜坡地段顺坡设置或按阶梯形设置；（6）隔离栅遇到水渠和流量不大的小涵洞时，可以采取直接跨过的形式；（7）刺铁丝网每 2 米设钢筋混凝土立柱，立柱埋于土中或混凝土中，一般地段每隔 20 米设置一处混凝土立柱基座，地面纵坡大于 1:4 的斜坡地段，每 4 米设置一处混凝土立柱基座，地面纵坡大于 1:2 时，全部采用混凝土立柱基座。特殊地段（跨越涵洞、水渠、陡坎或平、纵方向转弯处）加设混凝土基座。互通式立交部分采用金属编织网隔离栅，每2.5m 设立柱，且全部采用混凝土基座；（8）互通立交的隔离栅设置，沿匝道方向布设；52 隔离栅结构设计刺铁丝网一般采用钢筋混凝土立柱，混凝土基础。刺铁丝网隔离栅高 1.75m，刺铁丝网用涂塑处理。钢筋混凝土立柱及混凝土基础均为预制，混凝土标号不应低于 C25。立柱的水泥、砂石、钢筋等材料，应符合公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 （JTJ23-85）中的规定。刺铁丝采用 12#镀锌铁丝制做，且应符合 一般用途低碳钢丝（GB343-82）的规定。编织网隔离栅高 1.8m，立柱为钢管，间距为 2.5m。编织网隔离栅的所有金属件均采用热浸镀锌处理。镀锌量：立柱、连接件为 600g/，螺栓、螺母、垫圈为 350 g/ ，编织网为 350 g/。编织网采用低碳钢丝，应符合一般用途低碳钢丝 （GB343-82） 、 一般用途热镀锌低碳钢丝 （YB243-65 ）的规定。用于镀层的锌不应低于锌锭 （GB470-83