公路和铁路安全防护研究

本文作者：杨敏捷 单位：中铁上海设计院集团有限公司

随着高速铁路大面积运营和地方经济发展，新建等级公路(城市主干道路)上跨高速铁路的立交桥，将成为涉铁公路(市政)工程的主要内容。高速铁路具有速度快、行车密度大等特点，结合高速铁路运营特点，综合布置上跨高速铁路立交桥的各类安全防护措施，形成有效的防护能力，确保公路立交桥下高速铁路运营安全。

1安全防护措施主要内容及设置范围

公路(道路)上跨高速铁路立交桥在运营期间的安全风险具体统计如表1。从表1可以看出，防止桥上异物坠落与确保桥梁结构安全，是消除安全风险的两大方面，其中防止异物坠落，则是上跨高速铁路立交桥安全防护措施的主要内容，包括防撞、防抛及监控系统，以及相关附属设施。安全防护措施的设置范围包括跨高速铁路主孔及两端相邻孔。

2桥上防撞护栏

现行《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81—2006)规定的常用路侧桥梁护栏按防撞等级可分为B、A、SB、SA、SS五级，各级护栏的碰撞条件如表2，各级防撞护栏的适用条件如表3。对于公路上跨铁路立交桥，由于车辆冲出桥外有可能造成二次重大或特大交通事故，《公路交通安全设施设计细则》(JTG/TD81—2006)规定此类情况下需选用较高等级防撞护栏。随着交通建设事业的快速发展和人民生活水平的不断提高，对桥梁护栏的安全防护性能也提出了更高的要求，车辆的大型化和重型化，不但意味着车辆的碰撞力增加，还使得车辆的重心明显提高，当与桥梁护栏相撞时，单道护栏在阻止其冲出、外翻及抛掷物砸落上均显不足，对于跨高速铁路等特殊危险地段，如果发生车辆坠落铁路的事故，将造成无法估量的后果，因此，对于上跨高速铁路的立交桥，可提高标准，采用两道防撞护栏，确保万无一失。

3防抛及监控系统公跨铁桥梁除设置防撞护栏外，还应设置防抛和监控设施。

3.1防抛系统上跨高速铁路的桥梁两侧须设置坚固的防护网(板)进行垂直隔离封闭，防护网(板)设于防撞护栏上，其总高度不低于路面以上4m，其中，路面以上2.5m高度以下的部分采用封闭式金属防护板，以上采用防护网，防护网顶部向道路内侧弯折。防护结构端部正投影至最近钢轨水平距离不少于20m，防护网(板)与立柱间空隙不＞30mm，防护板可参照高速铁路插入式金属声屏障结构材质，防护网钢丝直径不小于4mm、网片孔径不大于25mm×25mm。防护网立柱基础必须与桥梁预埋件联结、确保防护网立柱的强度、稳定性满足要求。防护网(板)上应加挂安全警示标志，并做好接地。《铁路客运专线技术管理办法(试行)》(铁科技［2009］212号)第178条规定:环境风速＞30m/s时，严禁动车组列车进入风区，参考上述规定，防护网(板)的风荷载设计值必须≥30m/s。

3.2监控系统为确保铁路行车安全，应在公跨铁立交桥上安装异物侵限监控装置，监控抛掷物因故越过护栏(防撞护栏)、护网(防抛网)而侵入铁路限界并控制列车运行。根据《关于印发《高速铁路防灾安全监控系统—公跨铁立交桥异物侵限监测方案》的通知》(运技基础［2010］739号)文件规定，公跨铁立交桥异物侵限监控装置由竖直监测电网、水平承重网、L型支架等三部分组成。竖直监测电网高度2m，每单元宽度为1m，双电网传感器内置于竖直监测网，栅格大小115mm×115mm～125mm×125mm之间(中心线到中心线)，质量不大于15kg。水平承重网每单元1m(平行于公跨铁立交桥方向)×0.6m(垂直于公跨铁桥方向)，不设置电网传感器，仅起结构支撑、维护检修平台的作用。一般情况下，竖直监测电网通过水平承重网和L型支架依附于公路桥梁防撞护栏外侧，断面布置如图1。以上设置有诸多不利因素:L型支架的预埋锚栓预埋在防撞护栏外侧，施工期间安全难以保证，而且对防撞护栏的整体质量和桥面悬臂受力有较大的影响，维修养护也不方便。建议将桥面适当加宽，取消水平承重网，直接通过加宽的梁面承重，因水平承重网垂直于公跨铁桥方向为0.6m，检修道宽度可适当加大，取0.75m，外侧配0.25m竖直监测电网基础，主孔梁面每侧需要加宽。另外，有人行道的桥上，防护板上设门进出，并将检修道端部封闭。在没有人行道的桥上，检修道两端设置通往地面的封闭检修梯道，如图2，配置门锁，防止闲杂人员进入。此类做法的优点是:通过适当加宽桥面，代替水平承重网，受力明确，安全性能大大加强;并同时兼做检修通道，自成体系，方便路内养护维修。图2上桥和下桥的检查梯参考

4安全防护措施横断面布置

4.1有非机动车道(人行道)时当公路或城市道路有非机动车道、人行道时，人行道及非机动车道可作为防撞缓冲带，能承托机动车撞击护栏后的抛掷物，安全防护措施设置范围内(主孔及两端相邻孔)两侧各加宽1m桥面，用做0.75m检修通道与0.25m竖直监测电网的基础，如图3(半幅横断面布置)。100cm(监测电网及检修通道)+50cm(外侧防撞护栏)+人行、非机动车道+60cm(内侧防撞护栏)+机动车道+50cm/2(中央分隔墩)。外侧防撞护栏主要承受非机动车以及非法驶入的小型机动车意外撞击，其上设置防护网(板)，两端防护板设门进出检修通道，由高速铁路养护单位管理;内侧防撞护栏位于机动车道侧，采用防撞等级不低于SS级的实体式防撞护栏。

4.2仅有机动车道时当公路或城市道路无非机动车道、人行道时，例如高速公路、城市快速路等，为形成缓冲带以承托机动车撞击内侧护栏后的抛掷物，安全防护措施设置范围内(主孔及两端相邻孔)两侧各加宽3m桥面，其中1m用做0.75m检修通道+0.25m竖直监测电网的基础，另2m作为防撞缓冲带+外侧防撞护栏，100cm(监测电网及检修通道)+50cm(外侧防撞护栏)+150cm(防撞缓冲带)+60cm(内侧防撞护栏)+机动车道+50cm/2(中央分隔墩)。由于桥上没有人行道，检修通道两端连接上下桥的梯道，由高速铁路养护单位管理;外侧防撞护栏上设置防护网(板);内侧防撞护栏位于机动车道侧，采用防撞等级不低于SS级的实体式防撞护栏。

5其它附属设施

5.1防排水主桥通过桥面纵坡排水或箱梁内置集中排水管引于防护范围外，防护范围内无外露悬挂物。

5.2避免杂散电流应采用综合接地措施避免杂散电流。

5.3交通管理措施

5.3.1告示牌在立交桥引桥区段设置相关交通告示牌，提醒驾驶员注意前方跨越高铁，应谨慎驾驶，严禁变道、超车。

5.3.2标线跨高速铁路主孔及相邻孔桥面上的车道线为实线，明示严禁变道。

5.3.3减速带在上跨高铁立交桥主孔的相邻孔梁端，设置减速带降低车速。

5.3.4电子监控交通违章桥上设置电子监控装置，监控超速、超限等交通违章。

5.3.5防撞护栏反光材料防撞护栏表面上使用反光材料，在白天以其鲜艳的色彩起到明显的警示作用，在夜间或光线不足的情况下，其明亮的反光效果可以有效地增强人的识别能力，看清目标，引起警觉，从而避免事故发生，减少人员伤亡，降低经济损失。反光材料主要有反光布、反光晶格片、反光喷绘等。

5.4管线过桥严禁地方管线在高速铁路上方外露敷设通过，有压管需设置专用过铁路的护涵或桥梁。无压管可通过箱梁内腔敷设过桥，也可在桥面上设置专用护管套箱;各种电缆可通过设置在机动车道外侧防撞护栏上的电缆槽过桥，也可在箱梁内腔通过，还可设于桥梁人行道盖板下。

5.5其它主孔桥上一般不得设置照明灯具，若确需设置照明灯具，灯具高度不得超过灯具至立交桥桥面边缘的横向距离，以防止灯柱倾覆坠落铁路。

6结语

上跨高铁立交桥运营期间安全防护措施主要包括防撞、防抛及监控系统，以及相关附属设施。防护范围为跨高铁的主孔及其两端的相邻孔。安全防护措施按照“多级防撞、缓冲承托、监测保障、便于维修”的原则设置，采用内外两道防撞护栏，外防撞护栏上设置防护网(板);外防撞护栏之外再设置检修通道及竖直监测电网;内外两道防撞护栏之间考虑设置机动车撞击护栏后的防抛缓冲带，对于有非机动车道、人行道的公(道)路，人行道、非机动车道即兼作缓冲带，防护范围内两侧桥面各加宽1m用作竖直监测电网基础及检修通道;对于没有非机动车道、人行道的公(道)路，防护范围内两侧桥面各加宽3m，其中1m用作竖直监测电网基础及检修通道，2m用作外防撞护栏与缓冲带。防护范围内桥边缘及梁底应无外露悬挂物;主孔桥上不设广告牌、高柱式照明灯具;桥面完善警示标志，加强交通安全设施。