对于桥面宽度不允许增设高防撞等级型钢护栏的路段,可通过提高原有跨铁路桥梁护栏 有效高度来达到提升其安全性能的目的。钢筋混凝土结构较型钢结构具有造价低且更易达到 高防撞等级的优点,因此将原跨铁路桥梁组合式护栏改造为钢筋混凝土护栏是较理想的选择。
基于再利用原则,从安全性和施工方便性的角 度出发,采用SS级防撞等级进行方案设计,以钢筋混凝土结构替换原护栏上部钢结构,并参照 (D81-2006细则》中加强型坡面在护栏顶部迎撞 面设置阻爬坎,以降低车辆侧翻的概率;同时,对防 落物网进行优化布置,使其远离护栏迎撞面,具体设置位置需要进行计算确定(详见4. 7.2节),如图 4.4.25所示。该方案充分利用了原有混凝土结构, 可有效提高护栏安全防护性能,同时节省护栏改造 工程成本,但由于施工过程难免对桥下铁路运营造 成一定影响,需与铁路部门协调施工。
由于原有跨铁路桥梁护栏结构与第3章给出 的原桥梁组合式护栏结构基本一致,均采用相同的钢筋混凝土基础,因此针对跨铁路桥梁护栏提出的 植筋加高具体改造方案与3.4. 2节提出的方案相 同,设计结构见图4-4-26,详细内容见第3章3. 4. 2节。
对于植筋加高方案的规范符合性以及安全防护性能均已在第3章进行了系统验证,但考虑跨铁路桥梁护栏还需要满足减小车辆外倾的特殊指标要求,因此本小节采用高精度仿真技 术手段对植筋加高方案的减小车辆外倾功能进行验证。
图4-4-27为植筋加高方案桥梁护栏的减小大型车(包含大客车与大货车)外倾效果,可见大客车最大外倾角为18. 3。,最大动态外倾值VI = 902mm;大货车最大外倾角为16. 7。,最大动 态外倾值VI=886mm。相比改造前(发生侧翻)车辆外倾量明显减小,大大降低了车辆发生侧 翻的事故概率;基于以上大型车碰撞护栏仿真分析的车辆外倾值,可为防落物网与植筋加高桥 梁护栏的设计间距提供数据支持(详见4. 7. 2节),通过对防落物网进行优化布置,使其远离 护栏迎撞面,可有效降低失控车辆撞击护栏配套防抛设施的风险。
综上所述,通过对植筋加高方案桥梁护栏的安全性能进行分析,结果表明:小客车、大客车、整体式货车碰撞护栏后各项指标均满足跨铁路桥梁护栏安全性能指标要求,护栏防撞等级 达SS级(防护能量N520kJ),且具有较好减小车辆外倾功能,可有效降低车辆发生侧翻的概率。