高速公路桥梁路段声屏障安全问题探析

高速公路桥梁路段声屏障安全问题探析

作者：温从奕

来源：《汽车世界·车辆工程技术（上）》2019年第02期

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摘 要：随着交通事故深度调查工作的进一步推进，越来越多的高速公路沿线设施安全问题日益显现，其中高速公路桥梁路段声屏障安全问题较为突出，本文从声屏障种类以及声屏障结构入手对桥梁路段声屏障安全问题进行探析，并通过比选推荐适合高速公路行车安全的桥梁路段声屏障类型。

关键词：声屏障;种类;桥梁;事故;防撞 0 前言

随着高速公路交通事故深度调查工作的开展，越来越多的交通事故从原先着重对人、车因素的调查过渡到对人、车、路事故致因的调查，对高速公路交通安全设施及沿线设施的设置提出了更高的要求，本文着重就桥梁路段声屏障对高速公路行车安全问题的影响进行分析，并提出适合高速公路行车安全的桥梁路段声屏障形式，以期从源头解决桥梁路段声屏障影响行车安全的问题。

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1 声屏障事故危害

浙江省高速公路里程数截止2018年年底已达4032.182公里，伴随高速公路里程数的增加，声屏障的基数逐渐增大，声屏障所占的比例也逐渐增高，以温州绕城高速公路西南线为例，该路线全长56.328公里，声屏障设置数为20.455公里，桥梁路段设置数19.055公里。基数的增加，与之相关的行车安全问题也日渐凸显，据浙江省高速公路交通事故数据分析，浙江省高速公路与声屏障相关的事故数近几年程明显的上升趋势，其中较典型的事故有2012年09月07日15时30分许，G15（沈海）高速宁波段发生一起车牌为浙江牌照的大客车碰撞声屏障后翻车的事故，事故造成3人死亡。2018年09月24日08时48分，G15（沈海）高速温州段发生一起由一浙江牌照大型客车与一小轿车发生追尾碰撞后，大型客车又与右侧桥梁混凝土护栏的上部声屏障发生侧面碰撞，导致24人受伤的交通事故（见图1、图2、图3）。据事故调查分析以上两起事故均为大客车与声屏障相撞后，声屏障的拌阻作用直接加剧了事故的伤亡后果，“海恩法则”指出，每一起严重事故的背后，必然有29起轻微事故和300起未遂先兆以及1000起事故隐患[1]。 2 声屏障的事故致因

由于高速公路新改建路段的逐年增加，声屏障数量在增大的同时，与之相关的交通事故也层出不穷，根据交通事故的致因分析，与声屏障相关的事故原因主要有以下两方面原因： （1）声屏障被狭义定义。现有高速公路声屏障在高速公路施工图设计评审阶段往往被纳入高速公路附属工程之环境保护工程范畴，这就导致设计师只注重声屏障的环保减噪功能而忽略了声屏障的防撞设计，同时随着声屏障基数的不断增大，与声屏障相关的事故也越来越多，声屏障对行车安全的影响日益突出，这就要求设计师们不仅要从环境保护角度入手进行环保设计，更應从交通行车安全方面考虑声屏障的影响，在高速公路施工图设计审查会阶段就把声屏障纳入交通安全设施范围一并设计进去，从而在源头上对声屏障的事故致因予以重视。 （2）声屏障的结构原因。典型声屏障影响行车安全主要是因为声屏障在与车辆发生碰撞的过程中，容易与车辆发生绊阻作用，从而导致车内乘员伤亡或因为车体严重变形致使车内人员受到伤害的后果。产生拌阻的原因主要有两方面，一是声屏障与护栏的迎撞面距离过近，声屏障一般安装于混凝土护栏顶部或背部，而其与护栏迎撞面的距离一般是0-25cm，而大型车辆在碰撞过程当中往往会发生较大的侧倾，以SA级混凝土护栏为例，碰撞过程中大型车辆侧倾值一般为476mm-1188mm（见表1）。

可见声屏障的迎撞面与大型车辆存在约50cm-100cm的碰撞交集[2];二是声屏障内部结构强度反差值较大，典型声屏障主要有支撑钢立柱和声学板两部分构件组成[4]。支撑钢立柱强度与刚度较高，而声学板由薄金属板或透明聚酯材料组成，其强度及刚度均较低，由于材料的不同导致声屏障内部结构强度反差较大，与护栏过渡段必须顺适过渡的原则相违背[5]，高速行驶中的车辆一旦碰撞声学板将直接导致与支撑钢立柱发生侧面碰撞，发生车辆拌阻加剧事故碰撞的后果。

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3 声屏障的分类

大量高速公路的投入运营使用，交通噪声对沿线居民工作、生活的影响日益加剧，各式各样声屏障层出不强，目前浙江省高速公路声屏障主要有塑料金属型声屏障、太阳能型声屏障、防撞型声屏障，其中以塑料金属型声屏障为主。塑料金属型声屏障具有景观效果好、驾驶员空间压抑感较少、吸声功能优异的特点，结构主要材料是钢化玻璃、丙烯酸酯、金属铝钢等材料制成，塑料金属型声屏障是目前我省高速公路最普遍的声屏障类型[6];太阳能型声屏障具有节能环保、降噪、高利用率的特点，结构主要材料是平板太阳能电池，该类声屏障在起到环保降噪的同时，能够蓄积一定量的太阳能，解决高速公路的路面照明及相关交通设施供电问题，同时能够很好的规避高速公路白昼强光对驾驶员行车的影响，能够起到一定的预防减少事故的作用[7];防撞型声屏障是我国近期新推出的一种新型声屏障，该声屏障具有防撞、降噪、环保的特点，该类声屏障设计者不仅从环境保护角度入手，更兼顾了出行者行车安全的视角，对比塑料金属型声屏障、太阳能型声屏障，防撞型声屏障在结构上采用设置2层导向横梁解决大型车辆碰撞混凝土护栏后侧倾角度过大、传统声屏障内部结构强度不连续的问题，同时立柱采用弧形结构进一步解决事故车辆与支撑立柱碰撞后的拌阻问题（见图4、图5）。 结合目前浙江省高速公路交通流量以及事故特点，笔者认为仅从环保降噪因素方面考虑高速公路桥梁段声屏障设计太过于片面，更应从桥梁段声屏障对交通行车安全的影响方面入手，整体考虑声屏障的设置类型，防撞型声屏障较好的解决了目前高速公路桥梁声屏障存在的突出问题，对高速公路声屏障的长远发展将起到积极有效的作用。 4 结束语

随着我国高速公路里程数的不断增加，高速公路行车安全越来越受到道路使用者的关注，特别是与高速公路交通安全相关的设施对交通出行的影响越来越突出，目前高速公路声屏障采用的都是传统型声屏障，仅重视声屏障的环保功能，而忽略了声屏障的安全功能，无法满足现今道路使用者对安全出行的需求，无疑防撞型声屏障是迄今为止比较切合高速公路行车实际的声屏障。 参考文献：

[1]赵清竹.“海恩法则”与预防车辆事故[J].交通与运输，2007（04）：75-76.

[2]杜永安.中央分隔带混凝土景观护栏设计与施工[J].公路交通科技，2015：171-173. [3]谢智敏.可拆装桥梁护栏设计研究[J].中外公路，2014：369-373.

[4]荆坤，侯建伟，曾维成，胡德军，胡兴云.基于实车足尺碰撞试验的防撞声屏障的研究[J].公路，2017：199-201.

[5]JTG D81—2017 公路交通安全设施设计规范[S].

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[6]蒋红梅，张兰军.国内外公路交通声屏障研究进展[J].公路交通技术，2007：128-130. [7]尹忠莉，刘莉，赵正辉.高速公路声屏障发展状况研究[J].武汉科技学院学报，2009：23-25.