陕西一大桥通车半年多，护栏全被风吹倒！石栏杆设计该如何考虑？

8月4日，多名网友爆料称，陕西省榆林市吴堡县至山西省吕梁市柳林县的跨省大桥——307国道吴堡黄河大桥的一段护栏突然倒塌，原因不明。

 

 

  原桥  

307国道吴堡黄河大桥及引线工程项目路线全长7.7公里，概算总投资1.8亿元。大桥全长566米，桥面净宽16米，于2023年1月20日通车，只允许小型车辆及中巴车通行，禁止大中型（黄牌）货车通行，通车至今仅过去半年多。

一般设计时， 在桥面上设置钢筋混凝土栏杆下槛，作为栏杆基础、间距1.5~2米左右设置凹槽埋置栏杆立柱，栏杆扶手、栏板则与栏杆立柱采用榫头连接， 连接位置采用环氧砂浆固定，这是目前桥梁石材栏杆最为常见的设计方法 ， 在这种情况下，栏杆下槛、 栏杆立柱、扶手、栏板之间均为刚性连接， 相互之间变形如果出现微小的不统一， 就会出现巨大的剪力。 

 

事故栏杆设计

  一般石栏杆构造设计  

在桥梁建筑上石栏杆具有非常重要的使用意义，而且能够让行人得到更好的安全保护，所以能够发挥出非常重要的功能以及作用，自然就会呈现出石栏杆的使用意义和价值，让大家对于石栏杆有更深入的了解。传统样式的石栏杆通常由立柱、扶手、栏板、承托、底座（地伏）等组成。

 

   

石栏杆立柱间距一般2m左右，横截面尺寸应大于20厘米。《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定“栏杆高度不应小于 1.05m”，“栏杆构件间的最大净间距不得大于14cm。”石栏杆的设计要注意满足这些规定，特别是栏杆构件间的kongdang空当或者镂空部分的尺寸不能太大。

（1）《公路桥涵设计通用规范》规定计算人行道栏杆时，作用在栏杆顶的水平推力标准值为0.75kN/m，作用在扶手上的竖向力标准值为1.0kN/m。

（2）《城市人行天桥与人行地道技术规范》规定的栏杆顶水平荷载2.5 kN/m，竖向荷载为1.2kN/m。条文说明中解释是参考了日本《立体过街设施技术规范》。

（3）《城市桥梁设计规范》规定作用在人行道扶手上的竖向荷载为1.2kN/m，水平荷载为2.5 kN/m。

（4）《建筑结构荷载规范》规定水平荷载1.0 kN/m，竖向荷载1.2 kN/m。

（5）《中小学校设计规范》规定水平推力不小于1.5kN/m。

从以上规范的规定可知，水平推力范围0.75~2.5 kN/m，规范之间还是相差比较大的。

在结构验算上，石栏杆应按《公路圬工桥涵设计规范》对扶手和立柱进行抗弯抗剪验算。

 

规范公式  

由于石材的抗压强度高而抗拉强度低，如果按照水平推力2.5 kN/m进行计算，立柱的抗弯验算很难通过。这时要让栏板也伸出榫头，与立柱一起抵抗水平推力。同时，设计图纸应对所用石材提出强度要求。

此外，栏杆热胀冷缩相对桥梁比较明显，因此石栏杆在安装时扶手与立 柱、栏 板与立柱之间要留有适当间隙，以适应伸缩变形的需要，否 则栏杆立柱在温度力作用下会被剪断。

 

 

 

 

根据前面所述，结合平时工程经验，对桥梁石材栏杆设计与施工提出以下几点建议： 设计时，在桥梁结构设缝处，如伸缩缝或简支梁桥板接缝处，栏杆必须设置双柱；栏杆立柱和榫头的横截面尺寸尽量大；城市桥梁的石栏杆栏板宜直接支承于底座上并做榫头，与立柱一起抵抗水平推力；注意石材栏杆的选材， 要求抗压强度不小于100MPa，因为抗压强度越高，其密实度即容重越大，线胀系数越小， 吸水率越小。同时石材材质应当均匀， 不能有任何裂隙性裂缝， 尤其是立柱材料，裂隙会使得立柱更容易被剪断。 每组栏杆安装时，扶手 栏板和立柱之间一端采用环氧砂浆固定，形成刚接头，另一端采用沥青麻絮填塞、 橡胶板等处理形成活接头， 预留 5毫米的变形空间。

大家设计时就多多留心！