公路交通安全设施设计技术学习资料

1、公路交通安全设施设计技术SpecificationforDesignofExpresswaySafetyAppurtenances(附条文说明)(修订送审稿)4桥梁护栏4.1设计条件4.1.1设置于桥梁上护栏，按防撞等级划分为6级，用代号B、A、SBSA、SS和N表示。每一种防撞等级的桥梁护栏所适用的公路等级及其碰撞条件如表3.11所示。4.1.2作用于桥梁护栏上的碰撞荷载，其大小和作用点分布可按表4.1.2和图4.1.2的规定确定。1.梁柱式桥梁护栏(1)横梁的设计弯矩M01M0?(P?L)/n(4.1.2-1)6式中:M0一每根横梁跨中处的弯矩(kNm);P一桥梁护栏承受的碰撞力(kN)，

2、作用在横梁的跨中；L一横梁的跨径(m);n一横梁的数量，一般不超过4根。桥梁护栏的碰撞荷载表4.1.2oP/noP/noP/noP/noP/noP/noP/noP/noP/noP/n图4.1.2桥梁护栏受力分布图立柱的设计荷载P0P0?1P(4.1.2-2)4式中:P0一立柱的设计荷载(kN);P一桥梁护栏承受的碰撞力(kN)。2.钢筋混凝土墙式护栏采用B级防撞等级设计的钢筋混凝土墙式护栏，其横向力可按沿护栏纵向3.0m的范围均匀分布进行验算；采用A、SB级防撞等级设计的钢筋混凝土墙式护栏，其横向力可按沿护栏纵向4.0m的范围均匀分布进行验算采用SA、SS级防撞等级设计的钢筋混凝土墙式护栏，其

3、横向力可按沿护栏纵向5.0m的范围均匀分布进行验算。4.1.3金属桥梁护栏应进行构件强度验算，钢筋混凝土墙式护栏和组合式护栏应进行配筋验算，同时应进行桥梁护栏与桥面板间的连接强度验算。4.1.4桥面板的强度验算应符合以下规定:1. 梁柱式护栏:将立柱最下端断面的弯矩做为验算弯矩。2. 钢筋混凝土墙式护栏：将墙下端的作用力矩做为端力矩，作用在桥面板上。4.1.5高速公路分离式桥梁(大桥、特大桥)的中央分隔带桥梁护栏按路侧桥梁护栏的防撞等级进行设计。4.2设置原则4.2.1公路上的特大桥，大、中桥均应设置桥梁护栏。4.2.2高速公路、一级公路上的小桥、通道应设置与路基段相同形式的护栏，其最小设置长

4、度应满足本规范第3.2.1.7条的规定。4.3形式选择4.3.1桥梁护栏的形式选择包括防撞等级和构造形式的选择。在选择桥梁护栏时，首先应确定其防撞等级，然后才进行构造形式选择。4.3.2当桥梁不设人行道时(1) 符合下列条件的特大桥梁，可选择防撞等级为SS的桥梁护栏；高速公路、一级公路跨越繁忙的铁路干线、航运繁忙的河道，车辆越出桥外会发生严重的二次事故时； 高速公路、一级公路跨越另一条高速公路、一级公路或人口集中的大片居民住宅区时； 高速公路、一级公路多孔桥梁跨径总长1000m时； 高速公路、一级公路跨越山谷、悬崖、深水河流桥侧特别危险时。(2) 符合下列条件的桥梁应选择防撞等级为SA的桥梁护

5、栏： 高速公路、一级公路上的大桥；二、三级公路跨超高速公路、一级公路，车辆越出桥外会发生严重的二次事故时。4.3.3当桥梁设置人行道时符合下列条件的桥梁，在人行道与行车道分界处应设置SA级的桥梁护栏或波形梁护栏，在人行道的外侧边缘还应设置SB级的桥梁护栏； 车辆越出高速公路、一级公路有可能发生二次事故时； 高速公路、一级公路跨越江、河、湖、海(桥梁多孔跨径总长100m)时。(1) 符合下列条件的桥梁，在人行道与车道分界处应设置SA级桥梁护栏、波形梁护栏或混凝土护栏，在人行道的外侧边缘可设置桥梁栏杆或SB级桥梁护栏； 高速公路、一级公路上的桥梁； 二、三级公路跨越高速公路、一级公路、车辆越出桥外

6、会发生严重的二次事故，经过论证，认为必须采取特别安全保护措施的桥梁。4.3.4二、三级公路上的大、中桥梁可选择防撞等级为B级的桥梁护栏;二、三级公路上的特大桥梁可选择防撞等级为A、SB级的桥梁护栏。4.3.5当桥梁的中央分隔带宽度与路基段的中央分隔带同宽时，桥梁上的中央分隔带护栏可选择SBmSAm级桥梁护栏或相应等级的波形梁护栏、混凝土护栏;当上下行方向建造分离式桥梁；其中央分隔带宽度大于路基段的中央分隔带宽度时，应根据规范第4.3.2条和第4.3.4条的要求选择桥梁护栏的形式。4.3.6桥梁护栏的形式选择除必须满足防撞等级的要求外，还应考虑以下条件：(1) 桥梁护栏的美观要求高，需要和周围景

7、观相协调时，宜采用梁柱式或组合式桥梁护栏；(2) 跨越大片水域(特大桥),桥下净空较高(一般大于等于10m),宜采用组合式或钢筋混凝土墙式护栏；(3) 钢桥必须采用金属制(钢、铝合金)桥梁护栏；(4) 积雪严重的地区，宜采用梁柱式或组合式桥梁护栏；为减小桥梁自重和减轻车辆碰撞荷载对桥面板的作用，宜采用金属梁柱式护栏；(5) 全线的大中桥梁，尽可能选用同一构造形式的桥梁护栏。4.3.7立柱埋入混凝土中的钢护栏(如小桥、通道护栏、大中桥的中央分隔带护栏以及互通式立交桥的护栏等)，宜采用直埋式基础。采用抽换式基础时，基础埋置深度不宜小于40cm。4.4构造要求4.4.1金属制护栏的构造应满足以下要求

8、。1. 当护轮安全带高度D小于10cm,且没有超出护栏面；或无护轮安全带，或护栏设置在人行道外侧边缘时；各级防撞等级的桥梁护栏构造要求见图4.4.1-1。当护轮安全带伸出护栏正面25cm，且护轮安全带高度DA25cm时，则桥梁护栏高度H应在图4.4.1-1所示的基础上增加D的高度。B级桥梁护栏(G>10cm)A.SB级桥梁护栏(G>5cm)SB.SAM桥梁护栏(G»5cm)SB.SAM桥梁护栏(G»10cm)图4.4.1-1金属制桥梁护栏构造要求3. 金属制梁柱式桥梁护栏立柱间距应符合表4.4.1的要求。金属制梁柱式桥梁护栏立柱间距表4.4.13.金属制梁柱式护

9、栏的设计尚应考虑:(1) 护栏面容许向交通流侧略倾斜，最大倾斜角为4?。高速公路、一级公路的桥梁上不宜设置护轮安全带；当必须设置时，护轮安全带的高度宜控制在5?10cm之间，护栏的正面与护轮安全带边缘应成一直线，见图4.4.1-1。(2) 护栏的最小高度应尽量满足图4.4.1-2的要求。图4.4.1-2桥梁护栏高度要求(阴影区内宜设置横梁)尺寸单位:cm4.4.2钢筋混凝土梁柱式护栏的构造要求(防撞等级B、A、SB)见图4.4.2,构造尺寸见表4.4.2。钢筋混凝土梁柱式护栏参数表4.4.2注：立柱间净距2m。图4.4.2钢筋混凝土梁柱式护栏4.4.3钢筋混凝土墙式护栏的构造要求见图4.4.3

10、-1。1. 不得随意改变护栏迎撞面(靠近交通流面)的截面形状，但其背面可根据实际情况采用合适的形状。2. 护栏迎撞面混凝土的钢筋保护层厚度不小于4.0cm。其他有关要求应按现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-95执行。改进型（F型）基本型（NJ型）改进型和F1型桥梁护栏构造要求表4.4.3-1加强型（MH-1型）加强型（MH-2型）加强型（MH-1,2）构造要求表4.4.3-2175斜墙型（SW型）构造要求表4.4.33斜墙型（SW型）图4.4.3-1钢筋混凝土墙式护栏构造要求加强型（MH-1型）图4.4.3-1钢筋混凝土墙式护栏构造要求4.4.4组合式护栏的构造要求见

11、图4.4.4和表4.4.4。不得随意改变组合式护栏中混凝土护栏迎撞面的截面形状，但其背面可根据实际情况采用合适的形状。1. 混凝土护栏迎撞面的钢筋保护层厚度不小于4.0cm。2. 其他有关要求应按现行公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-95执行。3. 横梁及横梁与护栏墙体的连接要进行受力验算。组合式NJ型组合式F型图4.4.4组合式桥梁护栏的构造要求(单位:mm)组合式护栏的构造要求表4.4.44.4.5金属制护栏构件的截面厚度应根据计算确定,并不小于表4.4.5规定的最小值。金属制护栏的截面最小厚度表4.4.54.4.6金属制梁柱式桥梁护栏横梁的拼接设计应按下列规定进行：

12、1. 拼接套管长度应大于或等于2D,并不应小于30cm,见图4.4.6。连接螺栓图4.4.6横梁的拼接图4.4.6横梁的拼接拼接套管的极限弯矩应不低于0.75倍的横梁极限弯矩，连接螺栓应满足横梁极限弯矩下抗剪强度的要求。2. 拼接处的设计拉力值应符合表4.4.6的规定。横梁拼接处的张拉力值表4.4.63. 护栏的正面应顺适、光滑、没有锋利的边角。在横梁的拼接处容许有凸出或凹入，其凸出或凹入量不得超过横梁的截面厚度或1cm。4.4.7在桥面设置伸缩缝处，护栏亦应设置伸缩缝。1. 金属制梁柱式护栏伸缩缝的设计要求：(1) 当伸缩缝处的纵向设计总位移小于5cm时： 伸缩缝应能传递横梁抗拉强度的60%

13、。 伸缩缝应能传递横梁的全部设计最大弯矩。伸缩缝处连接板(管)的长度应大于或等于3倍的横梁宽度，见图4.4.7-1。图4.4.7-1位移量小于5cm的伸缩缝设计(2) 尺寸单位:mm当伸缩缝的纵向设计位移大于5cm时： 不规定伸缩缝处传递拉力的大小。 伸缩缝应传递横梁的全部设计最大弯矩。 伸缩缝两侧应设置专门的端部立柱，其中心间距不应大于2.0m。 伸缩缝处连接板(管)的长度，应大于或等于3倍的横梁宽度，见图447-2。(3) 伸缩缝发生复杂位移时当桥面伸缩缝发生竖向、横向位移时，桥梁护栏在伸缩缝处可不连续，但应在伸缩缝两端设置专门的端部立柱，其中心间距不应大于2.0m。伸缩缝处两横梁端头的间

14、隙不得大于伸缩缝设计位移量加2.5cm。图4.4.7-2位移量大于5cm的伸缩缝设计尺寸单位:mm2. 钢筋混凝土墙式护栏伸缩缝的设计要求墙式护栏在桥面伸缩缝处应断开，其间隙不应大于桥面伸缩缝的设计位移量，并应在断头处设置传力钢筋，如图3.5.10-2所示。3. 组合式护栏伸缩缝的设计要求组合式护栏的钢筋混凝土部分应符合墙式护栏中有关伸缩缝设置的规定，金属结构部分应符合金属制护栏中有关伸缩缝设置的规定。4.4.8护栏应根据美观、装饰和保障行人安全的需要，设置承受碰撞受力构件以外的辅助构件。1. 辅助构件设计的一般要求：(1) 所有辅助构件应牢固地与桥梁护栏受力构件连接。(2) 辅助构件不应突出

15、在主要受力构件的投影范围以外,见图4.4.8-1o辅助构件图4.4.8-1辅助构件的设置2.辅助构件设计应符合下列要求：(1) 竖向杆件辅助性的竖向杆件应在纵向有效构件之间等距设置，并与纵向构件牢固地连接。纵向有效构件与竖向杆件的连接处，不能由于竖向辅助杆件受力而引起纵向有效构件产生局部拉(压)弯曲变形。(2) 金属网和钢板网 设置在高速公路、一级公路桥梁护栏的两侧或一侧时：金属网和钢板网的眼孔周长不应超过200mm，金属网和钢板网的最小厚度应符合本规范表4.4.4的规定，其最大值不应超过最小厚度加1.5mm。钢板网在架设之前应去毛口和滚压，使丝梗在同一平面上。 当设置在跨越铁路、高速公路、一

16、级公路的桥梁护栏上时：金属网的眼孔尺寸不超过25mm?35mm。钢板网的眼孔尺寸不应超过45mm?20mm。金属网和钢板网的最小厚度应符合本规范表4.4.4的规定，最大厚度不应超过最小厚度加1.5mm。钢板网架设之前应去毛口和滚压，使丝梗在同一平面上，并应沿着钢板网的长边竖直固定。(3) 实体板块实体板块表面应平顺，两板块之间的接缝间隙不应超过3mm,其最小厚度应符合本规范表4.4.4的规定。一般情况下，其最大厚度不应超过最小厚度加1.0mm。当实体板块用于装饰图案或用于防止对向车的眩光时，其最大厚度不应超过最小厚度加2.0mmo当使用实体板块作为辅助构件时，应考虑风载对桥梁护栏的影响。(4)

17、 隔音设施当隔音设施与桥梁护栏配合设置时，如隔音设施与实体板块相比，其高度和重量较大，则隔音设施必须在桥梁护栏的背面连接。(5) 行人护栏当桥梁护栏和行人护栏合并设置时，则需要增加护栏的有效高度。汽车行人分隔护栏的最小高度为1.5m。非有效纵向构件不考虑车辆碰撞荷载但应验算护栏立柱的承载力。非有效纵向构件的水平极限设计荷载宜采用0.75kN/mo4.4.9在桥梁上设置护栏时，其基础或连接方式应根据防撞等级、桥梁护栏结构形式通过对基础或连接处以及桥面的强度计算进行选择。桥梁护栏与桥面板的连接方法有以下几种。1. 金属制梁柱式护栏立柱与桥面的连接(1) 直接埋入式，一般适用于桥面边缘厚度满足护栏立

18、柱埋入40cm的情况。在结构物混凝土浇注时，预留安装立柱的洞，其孔径比立柱直径大46cm。预留孔周围的结构物应配置加强钢筋，如图4.4.9-1所示。图4.4.9-1直埋式连接方式尺寸单位:mm(2) 地脚螺栓连接方式。当立柱埋深不足30cm时，应采取地脚螺栓连接方式，在结构物混凝土中预埋地脚螺栓，立柱底部焊接加劲的法兰盘，与地脚螺栓连接，见图449-2。立柱法兰盘连接螺栓护轮带桥面铺装桥梁翼缘板图4.4.9-2地脚螺栓连接方式(单位：mm)图4.4.9-2地脚螺栓连接方式(3)有条件时，也可采用有特殊基座的抽换式护栏立柱。钢筋混凝土护栏与桥面的连接混凝土护栏采用现浇施工，通过护栏中的钢筋与桥梁

19、结构物中的预埋钢筋连接在一起形成整体。当混凝土护栏使用预制件施工时，通过锚固螺栓等把桥梁结构物与护栏连接在一起形成整体。纵向连接应符合本规范3.5.10的规定。(3)组合式桥梁护栏可采用上述连接方法。4.4.10桥梁护栏的始、终端处理和过渡段设计1.金属制护栏的端部立柱端部立柱应设置于桥面伸缩缝的两侧，其纵向设计强度应等于中间立柱的横向设计强度。过渡段设计条件当桥梁护栏与路基护栏之间采用不同防撞等级和不同护栏结构形式，两种护栏刚度不同时，则必须设置过渡段，保证护栏刚度的平滑过渡。(1) 当桥梁护栏与路基护栏(或路基段设置的独立端部翼墙)均采用刚性护栏时，为保证桥台处的胀缝能自由伸缩变形，则桥梁

20、护栏与路基护栏在桥台胀缝处容许断开。其它形式护栏之间的过渡段均不得在桥头处断开。(2) 当靠近桥头的路基段没有设置安全护栏时，应先按路基护栏设置条件设计路基段护栏，再进行过渡段设计。2. 独立的端部翼墙(1)当桥梁护栏为刚性护栏、路基护栏为柔性护栏时，刚性护栏(钢筋混凝土墙式护栏和组合式护栏)的始、终端均应设置独立的端部翼墙。并应同时考虑桥梁护栏的形式和美观要求。端部翼墙与桥梁护栏的连接应保证桥台处的胀缝能自由伸缩变形。(2) 端部翼墙的高度与桥梁护栏的有效高度相同，如图4.4.10-1所示。独立端部翼墙与路基护栏连接过渡时，端部翼墙应根据路基护栏的要求设置连接件。路基护栏过渡段的立柱应适当加密，过渡段长度为两种护栏最大横向变形之差的10?12倍，一般情况下不小于12米。行车方向图4.4.10-1独立翼墙端部和过渡段设计3. 金属制梁柱式护栏与路基波形梁护栏的过渡段设计见图4.4.10-2。交通流方向图4.4.10-2波形梁护栏与金属制梁柱式桥梁护栏的过渡段设计4.5材料与防锈处理4.5.1对材料的要求桥梁护栏