對于橋面寬度不允許增設高防撞等級型鋼護欄的路段,可通過提高原有跨鐵路橋梁護欄 有效高度來達到提升其安全性能的目的。鋼筋混凝土結構較型鋼結構具有造價低且更易達到 高防撞等級的優(yōu)點,因此將原跨鐵路橋梁組合式護欄改造為鋼筋混凝土護欄是較理想的選擇。
基于再利用原則,從安全性和施工方便性的角 度出發(fā),采用SS級防撞等級進行方案設計,以鋼筋混凝土結構替換原護欄上部鋼結構,并參照 (D81-2006細則》中加強型坡面在護欄頂部迎撞 面設置阻爬坎,以降低車輛側翻的概率;同時,對防 落物網進行優(yōu)化布置,使其遠離護欄迎撞面,具體設置位置需要進行計算確定(詳見4. 7.2節(jié)),如圖 4.4.25所示。該方案充分利用了原有混凝土結構, 可有效提高護欄安全防護性能,同時節(jié)省護欄改造 工程成本,但由于施工過程難免對橋下鐵路運營造 成一定影響,需與鐵路部門協(xié)調施工。
由于原有跨鐵路橋梁護欄結構與第3章給出 的原橋梁組合式護欄結構基本一致,均采用相同的鋼筋混凝土基礎,因此針對跨鐵路橋梁護欄提出的 植筋加高具體改造方案與3.4. 2節(jié)提出的方案相 同,設計結構見圖4-4-26,詳細內容見第3章3. 4. 2節(jié)。
對于植筋加高方案的規(guī)范符合性以及安全防護性能均已在第3章進行了系統(tǒng)驗證,但考慮跨鐵路橋梁護欄還需要滿足減小車輛外傾的特殊指標要求,因此本小節(jié)采用高精度仿真技 術手段對植筋加高方案的減小車輛外傾功能進行驗證。
圖4-4-27為植筋加高方案橋梁護欄的減小大型車(包含大客車與大貨車)外傾效果,可見大客車最大外傾角為18. 3。,最大動態(tài)外傾值VI = 902mm;大貨車最大外傾角為16. 7。,最大動 態(tài)外傾值VI=886mm。相比改造前(發(fā)生側翻)車輛外傾量明顯減小,大大降低了車輛發(fā)生側 翻的事故概率;基于以上大型車碰撞護欄仿真分析的車輛外傾值,可為防落物網與植筋加高橋 梁護欄的設計間距提供數(shù)據(jù)支持(詳見4. 7. 2節(jié)),通過對防落物網進行優(yōu)化布置,使其遠離 護欄迎撞面,可有效降低失控車輛撞擊護欄配套防拋設施的風險。
綜上所述,通過對植筋加高方案橋梁護欄的安全性能進行分析,結果表明:小客車、大客車、整體式貨車碰撞護欄后各項指標均滿足跨鐵路橋梁護欄安全性能指標要求,護欄防撞等級 達SS級(防護能量N520kJ),且具有較好減小車輛外傾功能,可有效降低車輛發(fā)生側翻的概率。