波形鋼護(hù)欄上游端頭的處理方法

俞中林

廈門市科發(fā)交通工程有限公司（361000）

波形鋼護(hù)欄上游端頭的處理方法

俞中林

廈門市科發(fā)交通工程有限公司（361000）

波形鋼護(hù)欄作為公路路側(cè)防護(hù)設(shè)施被廣泛使用，在保護(hù)車輛和人員方面發(fā)揮重要作用。但在實(shí)際使用中，護(hù)欄端部不合理的設(shè)計(jì)或施工，使護(hù)欄存在安全隱患?；诖?，文章結(jié)合不同種類的護(hù)欄端頭設(shè)置方法，分析各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，為波形護(hù)欄的安全合理設(shè)置提供參考。

波形護(hù)欄；端頭；插入汽車；安全

波形鋼護(hù)欄是一種公路的防撞設(shè)施，常設(shè)于公路填方路段、急彎路段等危險(xiǎn)路段的路側(cè)，防止車輛失控沖撞出車道，在保證車輛安全方面，發(fā)揮了重要的作用。它利用自身的變形吸收車輛能量，降低車輛的損壞程度及車內(nèi)人員的傷害程度，同時(shí)讓車輛回到正常的行駛方向。波形鋼護(hù)欄具有施工簡單、價(jià)格低廉、易維護(hù)、具有緩沖作用（相對于混凝土護(hù)欄）的特點(diǎn)，被廣泛用于高速公路、一級公路等各等級公路。

護(hù)欄的端頭，并不僅僅是一段護(hù)欄的開頭或者結(jié)尾，而且還是護(hù)欄設(shè)置中的薄弱部位，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。在使用過程中，人們發(fā)現(xiàn)波形鋼護(hù)欄的上游端頭存在安全風(fēng)險(xiǎn)，為了安全而設(shè)置的護(hù)欄反而成為安全隱患。失控車輛撞上護(hù)欄端頭后，容易被護(hù)欄板插入車輛，造成車毀人亡的事故。這是因?yàn)椴ㄐ巫o(hù)欄板本身是由一塊長度4 320 mm，高度4 832 mm，厚度只有3 mm或4 mm厚的長方形鋼板，經(jīng)過壓制而成，橫截面為“W”型，端部猶如一把鋼刀，極其容易刺穿汽車。

我國對護(hù)欄端頭的研究比較晚，還沒有專門針對護(hù)欄端頭設(shè)置的文件。美國的波形護(hù)欄起步早，民眾的法律意識和安全意識很強(qiáng)，在經(jīng)歷過多次的護(hù)欄刺穿汽車事故后，于1993年形成了《NCHRP350報(bào)告》并一直沿用至今，報(bào)告對護(hù)欄端頭的設(shè)置提出了明確的要求，護(hù)欄端頭的安全性能得到大幅的提高。我國公路經(jīng)過20多年的高速發(fā)展，波形護(hù)欄大面積使用，但由于主管部門不夠重視、施工質(zhì)量參次不齊、監(jiān)管力度不夠、民眾法律意識和安全意識不強(qiáng)等因素，護(hù)欄端頭還存在較大的安全隱患。結(jié)合國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)以及筆者的施工經(jīng)驗(yàn)，本文分析各種端頭處理方法的利弊，并提出一些建議。

1 波形鋼護(hù)欄端頭設(shè)置

設(shè)置護(hù)欄端頭的目的，就是要消除護(hù)欄端頭的安全隱患。根據(jù)調(diào)查，絕大部分的隱患來自于護(hù)攔板對汽車的插入。首先，消除隱患就是要避免護(hù)攔插入汽車，對車輛和人體造成傷害；其次，還要利用巧妙的設(shè)計(jì)，使護(hù)欄端頭在撞擊中吸收能量、降低車輛的行駛速度，并減輕傷害。在達(dá)到上述兩個要求的前提下，還要確保護(hù)欄的最基本功能，即防止車輛沖出車道，保證車輛安全。下面介紹幾種常見的護(hù)欄端頭設(shè)置方法。

圖1 汽車被護(hù)欄刺穿

1.1 圓形端頭

圓形端頭的形狀像一個沒有點(diǎn)的“?”號，這是我國最常見的端頭處理方法，圓形端頭由與護(hù)欄板相同厚度的鋼板沖壓而成，安裝后可避免波形護(hù)欄板的端部直接裸露在外，增加端頭的沖撞面積，對于防止護(hù)欄板插入汽車僅起到極其有限的保護(hù)作用，一般設(shè)置于低等級公路。圓形端頭由于結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、造價(jià)低廉而被廣泛利用。但對于正常車速的高等級公路，由于圓形端頭厚度只有3 mm～4 mm，被擠壓折疊后，由圓形變成楔形插入汽車（如圖1），起不到保護(hù)作用。實(shí)驗(yàn)證明，300 kg的重物就可以將圓形端頭壓扁，實(shí)踐中造成的事故大都在圓形端頭發(fā)生。綜上所述，圓形端頭不宜作為上游端頭特別是高等級公路的上游端頭使用，僅可作為下游端頭使用。

1.2 地錨式端頭

正常段波形護(hù)欄的板中心高度約為60～70 cm，地錨式端頭通過一段長度約為6 m的漸變段逐漸降低護(hù)欄高度，最終將波形護(hù)欄板的一端直接埋入地面，并澆筑混凝土錨固。在車輛失控沖向護(hù)欄時(shí)，車輛會沿著護(hù)攔板爬高，把動能轉(zhuǎn)化為勢能，從而降低速度，減少傷害。地錨式端頭把護(hù)欄板的一段埋入地面，實(shí)際上隱藏了段部的鋒芒，避免了護(hù)攔板插入汽車的風(fēng)險(xiǎn)。但此種端頭在汽車沖撞速度較快時(shí)，汽車爬上護(hù)欄板，失穩(wěn)后容易翻車；如果重心在道路外側(cè)，則容易墜落造成嚴(yán)重事故。同時(shí)，地錨護(hù)欄板的折彎處由焊接而成，在外力的作用下，焊接處易斷裂，斷裂后的護(hù)欄板插入汽車造成傷害。因此，地錨式端頭不宜安裝在填方路段，護(hù)欄板的焊接要牢固。

1.3 外展式端頭

外展式端頭將立柱往路側(cè)移，讓端頭遠(yuǎn)離行車道，護(hù)攔板與行車道形成約10°～30°的夾角，避免失控車輛正面沖撞護(hù)欄端頭，并改變車輛行車方向，迫使車輛會到正常車道行駛。外展式護(hù)欄的安裝需要有較寬的路肩以及較長的過渡段。適合安裝于挖方段向填方段過渡處。實(shí)際施工時(shí)可根據(jù)路側(cè)的凈寬設(shè)置，盡量將端頭設(shè)置于擋墻位置，以免車輛撞擊擋墻后滑向護(hù)欄端頭，被端頭刺穿。在條件允許的地方，可以在擋墻位置挖一個臺階，將端頭隱藏于臺階內(nèi)。同時(shí)要注意展開角度不要太大，展開角度大，碰撞的角度就會變大，事故的嚴(yán)重程度也會增加。

1.4 搭接在混凝土護(hù)欄等現(xiàn)有構(gòu)筑物上

波形護(hù)欄板的一端緊貼在混凝土護(hù)欄上，用對穿螺栓固定?；蛘咴诨炷磷o(hù)欄相應(yīng)位置預(yù)留凹槽，將波形護(hù)攔板一端嵌入凹槽。這種方式適合于橋梁與路基過渡段、混凝土護(hù)欄與波形鋼護(hù)欄過渡段。不管汽車撞擊混凝土護(hù)欄還是波形鋼護(hù)欄，由于波形鋼護(hù)欄與混凝土護(hù)欄契合緊密，護(hù)攔板都不會插入汽車。一些施工單位為了便利，往往用膨脹螺栓代替對穿螺栓，導(dǎo)致護(hù)欄段部的錨固力度不夠。在安裝時(shí)，由于放樣不準(zhǔn)，導(dǎo)致出現(xiàn)護(hù)攔板搭接寬度不夠、搭接縫隙過大的問題，大大地降低了端頭的安全性。

1.5 設(shè)置防撞墊（防撞桶）

防撞墊由沖擊端頭、緩沖變形區(qū)、滑軌及后背支撐組成。車輛碰撞防撞墊后,緩沖變形區(qū)吸收能量,后背支撐頂住防撞墊防止移動。緩沖變形區(qū)由鋼板框架組成，內(nèi)置泡沫材料或橡膠材料。

防撞墊一般設(shè)置于匝道入口、導(dǎo)流三角區(qū)端頭處，安裝于波形護(hù)欄前端。通過防撞墊的壓縮變形，吸收車輛動能，使車輛緩慢減速安全停止，起到緩沖作用，降低事故嚴(yán)重程度。防撞桶的作用類似，桶內(nèi)裝滿沙子，一般在端頭放置3個防撞桶擺成品字形結(jié)構(gòu)，通過沙桶的變形吸收能量，使車輛緩沖降速。通過安裝防撞墊（防撞桶），避免了失控車輛直接撞擊護(hù)欄板，防止被護(hù)欄刺穿，同時(shí)起到緩沖作用。實(shí)踐證明，安裝防撞墊（防撞桶）后，效果明顯（圖2）。在安裝過程中，一些施工單位往往忽略了防撞墊的固定，導(dǎo)致車輛撞擊后防撞墊整體移動，起不到緩沖作用；防撞桶一般為塑料制品，使用壽命短，容易老化脆化，要經(jīng)常檢查更換。這些都是要注意的問題。

圖2 防撞墊

1.6 擠出型護(hù)欄端頭

這種護(hù)欄端頭在歐美發(fā)達(dá)國家比較常用，是由美國Trinity Highway Products公司發(fā)明的，在我國很少使用。這種護(hù)欄端頭由沖擊板、擠壓槽、導(dǎo)向框架構(gòu)成。汽車撞擊沖擊板后，波形護(hù)欄板通過導(dǎo)向框架、在擠壓槽的作用下，將波形板的W型橫截面展開成平面并卷曲，在此過程中吸收汽車動能，使汽車減速停止。這種護(hù)欄克服了圓型端頭和地錨式端頭的缺點(diǎn)，同時(shí)不需額外的占地面積，防撞效果好，我國已有一些機(jī)構(gòu)在引進(jìn)研發(fā)這種新型護(hù)欄，相信在我國未來有很好的前景。

綜上六種護(hù)欄端頭，第一種圓形端頭由于隱患較大，不建議推廣使用；第二種埋入式護(hù)欄具有翻車的風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)要慎用考慮；第三種外展式護(hù)欄具有較高的安全性，但對于場地要求較高，建議在有條件的地方盡量采用；第四種搭接端頭，設(shè)計(jì)合理，安全性好，但要注意施工質(zhì)量，確保按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施；第五種設(shè)置防撞墊（防撞桶），具備緩沖保護(hù)作用，建議推廣使用，同時(shí)注意施工質(zhì)量及材料的質(zhì)量，并注意老化脆化問題；第六種擠出型護(hù)欄，其設(shè)計(jì)理念先進(jìn)，已在歐美國家大規(guī)模使用并取得很好的效果，但與我國現(xiàn)行護(hù)欄設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)還有一些出入，我們應(yīng)該加以改良推廣，同時(shí)對現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善改進(jìn)，爭取早日推廣使用。

2 總語

隨著人們安全意識的不斷提高，護(hù)欄端頭安全型不足的問題將日益體現(xiàn)出來。本文介紹了國內(nèi)外波形護(hù)欄各種端頭形式，分析各種端頭的利弊以及施工中常見問題，提醒相關(guān)部門重視新建道路護(hù)欄端頭的安全問題，并建議對已有的護(hù)欄端頭進(jìn)行安全性改造。同時(shí)加強(qiáng)對端頭設(shè)計(jì)的投入，引進(jìn)國外先進(jìn)做法，消化吸收并設(shè)計(jì)出符合我國國情的護(hù)欄端頭，降低安全事故，改善我國公路的安全性。

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