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  • 从重庆万州公交坠桥事件看 如何提升桥梁护栏安全性

    2018-12-06 09:24:37 来源:交通言究社 评论:
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    导 语

    近日,就在重庆万州公交车坠桥事件发生后不久,贵州毕节又发生一起类似事件,乘客殴打驾驶人致公交车失控险酿惨剧。此外,因其他交通意外而导致车辆撞击桥梁护栏的事故也时有发生,引发了媒体、舆论对于桥梁护栏安全性能的关注和讨论。桥梁护栏安全性能是否有提升空间?又该如何提升、改善?交通言究社就此邀请了相关专家进行探讨分析。

    车辆撞击桥梁护栏事故时有发生

    10月28日10时8分,重庆万州长江二桥,一辆公交车失控向左偏离越过中心实线,与对向正常行驶的一辆小轿车相撞,冲上路沿、撞断护栏坠入江中,事故造成15人遇难。据调查,事故原因系坐过站的乘客与公交车驾驶人发生激烈争吵并互殴致车辆失控坠江。

    图1:乘客与公交车驾驶人互殴


    图2:公交车失控冲破护栏坠江

    其实类似车辆撞击桥梁护栏的事故并不鲜见:

    ❖ 贵州毕节一城市道路桥梁,公交车失控撞上隔离护栏紧急停车:11月28日,贵州毕节一乘客上车后因投币问题与驾驶人发生争执,遂殴打驾驶人头部,致行驶中的公交车失控撞上毕节七星关区碧海办事处前所新桥的隔离护栏紧急停车,险坠桥。据了解,该桥属城市道路桥梁,双向六车道,中间有隔离绿化带,桥梁高约八米,桥下水深约20-80厘米不等。目前,该乘客因涉嫌危害公共安全罪被依法刑事拘留,驾驶人被行政拘留,事故正进一步处理中。

    图3:乘客殴打公交车驾驶人头部

    ❖ 杭州湾跨海大桥,车辆失控撞上护栏险坠桥:11月13日13时25分,一辆黑色轿车行驶至杭州湾跨海大桥往上海方向1394公里处,驾驶人因疲劳驾驶,致使车辆突然越过分道线向右偏移,所幸车辆被大桥护栏挡住,没有冲下桥梁。

    图4:一辆黑色轿车撞击桥梁护栏险坠桥


    ❖ 哈尔滨松花江公路大桥,罐车撞护栏后坠桥:10月30日早上五点左右,一辆罐车沿哈尔滨市松花江公路大桥行驶至距江北桥头堡50米处时失控,冲破桥体护栏后坠入桥下。现场被撞坏的护栏长度在十米左右,所幸救助及时,罐车驾驶人没有生命危险。

    图5:罐车撞护栏后坠桥

    尽管导致车辆撞击桥梁护栏的事故原因并非都和万州公交车坠桥事件相同,但若车辆坠桥,都会严重威胁驾乘人员的人身及财产安全。那么是否可以通过提升桥梁护栏安全性能减轻事故后果呢?交通言究社邀请了相关专家以万州公交车坠桥事件为例进行了探讨。

    万州长江二桥路侧护栏并非防撞护栏

    不具备防撞功能

    重庆万州公交车坠江后,网友普遍质疑作为特大桥的万州长江二桥,最外侧护栏为何没能阻挡失控的车辆坠江?

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    据公开信息显示,万州长江二桥属于特大型子母塔悬索桥,于2003年6月建成通车,该桥为双向4车道,设计速度60公里/小时。万州长江二桥建造时执行的标准为《城市桥梁设计准则》(CJJ11-93),根据准则,桥梁外侧要采用加强栏杆,且桥梁在设计时要遵循安全、经济、美观的原则。从事发现场图片来看,万州长江二桥最外侧护栏应属人行道护栏,被公交车撞断后几乎没有发生塑性变形,断口平齐,属于脆性断裂,由此可见,该护栏并不具备防撞功能,不能对车辆冲击产生吸能和防护作用,更多是出于保护行人和景观美化作用而设置的。

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    图6:事发现场整齐断裂的护栏

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    一般桥梁两侧都应按照相关规范或标准设置护栏。但任何桥梁护栏要发挥其功能,都需有相对应的前提条件,例如撞击角度要在20度以内,如果撞击角度过大,护栏也很难发挥作用。重庆万州长江二桥既有行车道也有人行道,人行道位于桥面两侧,且人行道路缘石高于行车道30公分,该桥设计速度仅为60km/h;如果车辆撞击角度较小,如在20度以内,冲上人行道的可能性并不大。但此次坠桥事故中的公交车以将近90度撞击人行道,而30公分的高度差是完全无法起到任何阻拦作用的。

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    图7:万州长江二桥是双向四车道,限速为60km/h

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    重庆万州长江二桥人行道外侧(靠近江边侧)设置的结构由竖向杆件和横向杆件组成,高度虽然较高,但属于典型的人行道栏杆,没有进行防撞功能设计,不能称为防撞护栏;人行道内侧(靠近行车道侧)的结构由立柱和横梁组成,结构虽然比较矮,从设计理念上倒是符合防撞护栏的一些特征。事实上,国内很多类似万州长江二桥这样早期建造的桥梁,并没有设置人行道内侧的这种设施,而是采用路缘石将人行道和车行道分离。万州有关部门有可能是为了更好地保护行人安全设置了该设施。

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    图8:万州长江二桥人行道外侧的护栏属于典型的人行道护栏,没有进行防撞功能设计

    不宜将万州长江二桥路侧护栏

    与最新规范标准对标

    万州公交车坠江视频发布后,有观点认为桥梁防撞性能低或加剧了公交车失控后坠江的发生概率,如果按最新的护栏标准,公交车或不会坠江。那么从规范标准角度来说,可直接按照最新的规范改造升级万州长江二桥吗?

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    重庆万州长江二桥设计时速为60km/h,根据《城市桥梁设计规范》(CJJ 11-2011),护栏的防撞等级应至少为SB级;而根据最新的《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017),特大悬索桥防护等级宜采用HA级。但是,不能按照最新的规范审视原桥设计,增设的防护设施必须结合桥梁的建设年代和当时的建设标准,着重考虑桥梁的桥墩、主塔、索缆、桥面等主体结构的承重力情况。随着时代发展,部分城市桥梁开始承担了类似公路桥梁的运输功能,大运量交通工具、重载车辆不乏通行其上,城市桥梁相关的管理部门应结合交通量、车型构成等新变化和桥梁高度等不利因素,按照最新的标准规范,定期排查安全隐患,针对发现的隐患问题组织专家充分论证后,可对桥梁采取增设防撞护栏等措施。

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    有媒体报道将重庆万州长江二桥的人行道栏杆与最新颁布的《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017)中的防撞护栏进行对标,并不合适。对标一定要有时效性,发生事故的桥梁建设较早,当时车型单一、车辆较少、车速较低、交通环境也没有现在复杂,安全设施的设计建造是符合当时的交通流特性的(符合当时的标准要求)。而现在车辆越来越大型化、速度越来越高,交通量越来越大,因此相关标准对于交通安全设施的要求也大幅提升。

    对于设置有人行道的公路,过去一般认为可不必考虑车辆掉下桥梁的可能性,但从最近发生的几起车辆坠桥或者险坠桥的事故来看,需要谨慎看待这个问题。最新颁布的《公路交通安全设施设计细则》对该方面进行了较为详细的规定,为有效降低发生该类事故的概率,宜按照最新颁布的交通安全设施设计规范进行升级改造,亡羊补牢。如图9 b)所示的带有人行道的桥梁护栏和栏杆,不但可以有效降低车辆冲出桥外的事故概率,还能降低车辆直接冲撞行人的事故概率,是较为安全合理的设置方式。

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    图9:带有人行道的桥梁护栏和栏杆设置示意图(《公路交通安全设施设计细则》)

    如何改造升级此类桥梁护栏

    提高防撞性能?

    针对这起公交车坠江的惨剧,我们应该对桥梁护栏的标准规范、设计、防撞性等进行探讨和反思,不断提高此类桥梁护栏的安全性。

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    任何事故的发生,我们都应该反思其中存在的问题。以万州长江二桥为例,人行道外侧究竟应设人行栏杆还是应设置防止车辆坠桥的且同时兼具防护行人的护栏?对于以人、车皆可通行的大型桥梁而言,在人、车分流前提下,如果安全设施分别设置,则安全保障性较高,但经费将相对提升。如果在人行道外侧设置桥梁护栏,同时兼具保护行人的功能,则行人安全性就会降低,但整体工程建设经费较低。两者相较,究竟应取何者?这并无标准答案,需要按照相关规范、标准并根据实际情况来进行判断。

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    重庆万州公交车坠桥事故属于极端现象,其重现的可能性有多大尚值得探讨。作为城市中一座通勤大桥,万州长江二桥目前的防护措施,在国内以及国外城市中都是较为普遍的设置。公交车坠桥事故发生后,基于对此类事故再次发生的可能性的评判,万州长江二桥是否应该设置护栏还需慎重考虑。有些城市的桥梁,也存在进行后期加装措施,或者临时使用防护措施的。譬如图10中一座英国的桥梁,就使用了低型护栏作为防护,可以抵御小型及大型车辆的低速冲击。

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    图10:桥梁使用低型护栏作为防护,抵御小车或大车低速冲击

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    我国桥梁数量众多,结构形式多样,长短差距较大,若是对于类似位置的护栏升级改造,宜首先进行调查评估,分批分类,因地制宜给出相应方案,防止由于操之过急而产生其他安全隐患。需要根据交通流特性和路侧危险程度合理选择防护等级;综合桥梁结构、路侧构造物合理选择护栏结构形式;验算桥梁翼缘板是否能够承受护栏碰撞荷载的冲击,若通不过还需要合理加强桥梁结构。需合理设置桥梁护栏端部,若是路侧有路基护栏,桥梁护栏需要与路基护栏设置过渡段,若是路侧没有路基护栏,则桥梁护栏端部需要进行处理,以防止产生桥梁护栏端部插入车体的安全隐患点。可采用在既有路缘石上植筋加高方式形成混凝土墙体护栏,若是考虑道路景观,亦可以采用在路缘石上植螺栓的方式增设型钢护栏。

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    图11:护栏升级改造示意图

    针对护栏的防护等级,需要综合考虑公路等级、设计速度、路侧发生事故严重程度等多种因素,按照《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017)合理选择防护等级。公路护栏共分为八个等级,这些等级是通过调查国内多条不同等级公路上的车型组成、运行速度、事故车辆碰撞角度等统计得到的,这些参数决定了护栏的防护能量。2006版《公路交通安全设施设计规范》规定的护栏最高防护等级为SS级(防护能量520kJ),在高速公路的桥梁上应用最为广泛,通过多年的应用表明,该种防护等级已较为安全,尚未见有事故车辆穿越经碰撞试验验证的SS级护栏的相关报道。

    对于有些特殊路段,不仅要保护驾乘人员,更要保护一些重要的资源或构造物,如跨越引用水源(保护引用水)、跨越高速铁路(保护铁路运营)、悬索桥和斜拉桥(保护桥梁主体),按最新颁布的《公路交通安全设施设计规范》(JTG D81-2017),这些地方护栏防护等级宜选择HA级(760kJ)。针对于斜拉桥和悬索桥而言,桥梁护栏除防护车辆以外,还需考虑降低事故车辆碰撞护栏由于侧倾而碰撞斜拉索和吊杆的概率。



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