波形钢护栏上游端头的处理方法

俞中林

厦门市科发交通工程有限公司（361000）

波形钢护栏上游端头的处理方法

俞中林

厦门市科发交通工程有限公司（361000）

波形钢护栏作为公路路侧防护设施被广泛使用，在保护车辆和人员方面发挥重要作用。但在实际使用中，护栏端部不合理的设计或施工，使护栏存在安全隐患。基于此，文章结合不同种类的护栏端头设置方法，分析各种方法的优缺点，为波形护栏的安全合理设置提供参考。

波形护栏；端头；插入汽车；安全

波形钢护栏是一种公路的防撞设施，常设于公路填方路段、急弯路段等危险路段的路侧，防止车辆失控冲撞出车道，在保证车辆安全方面，发挥了重要的作用。它利用自身的变形吸收车辆能量，降低车辆的损坏程度及车内人员的伤害程度，同时让车辆回到正常的行驶方向。波形钢护栏具有施工简单、价格低廉、易维护、具有缓冲作用（相对于混凝土护栏）的特点，被广泛用于高速公路、一级公路等各等级公路。

护栏的端头，并不仅仅是一段护栏的开头或者结尾，而且还是护栏设置中的薄弱部位，应重点关注。在使用过程中，人们发现波形钢护栏的上游端头存在安全风险，为了安全而设置的护栏反而成为安全隐患。失控车辆撞上护栏端头后，容易被护栏板插入车辆，造成车毁人亡的事故。这是因为波形护栏板本身是由一块长度4 320 mm，高度4 832 mm，厚度只有3 mm或4 mm厚的长方形钢板，经过压制而成，横截面为“W”型，端部犹如一把钢刀，极其容易刺穿汽车。

我国对护栏端头的研究比较晚，还没有专门针对护栏端头设置的文件。美国的波形护栏起步早，民众的法律意识和安全意识很强，在经历过多次的护栏刺穿汽车事故后，于1993年形成了《NCHRP350报告》并一直沿用至今，报告对护栏端头的设置提出了明确的要求，护栏端头的安全性能得到大幅的提高。我国公路经过20多年的高速发展，波形护栏大面积使用，但由于主管部门不够重视、施工质量参次不齐、监管力度不够、民众法律意识和安全意识不强等因素，护栏端头还存在较大的安全隐患。结合国内外的经验以及笔者的施工经验，本文分析各种端头处理方法的利弊，并提出一些建议。

1 波形钢护栏端头设置

设置护栏端头的目的，就是要消除护栏端头的安全隐患。根据调查，绝大部分的隐患来自于护拦板对汽车的插入。首先，消除隐患就是要避免护拦插入汽车，对车辆和人体造成伤害；其次，还要利用巧妙的设计，使护栏端头在撞击中吸收能量、降低车辆的行驶速度，并减轻伤害。在达到上述两个要求的前提下，还要确保护栏的最基本功能，即防止车辆冲出车道，保证车辆安全。下面介绍几种常见的护栏端头设置方法。

图1 汽车被护栏刺穿

1.1 圆形端头

圆形端头的形状像一个没有点的“?”号，这是我国最常见的端头处理方法，圆形端头由与护栏板相同厚度的钢板冲压而成，安装后可避免波形护栏板的端部直接裸露在外，增加端头的冲撞面积，对于防止护栏板插入汽车仅起到极其有限的保护作用，一般设置于低等级公路。圆形端头由于结构简单、安装方便、造价低廉而被广泛利用。但对于正常车速的高等级公路，由于圆形端头厚度只有3 mm～4 mm，被挤压折叠后，由圆形变成楔形插入汽车（如图1），起不到保护作用。实验证明，300 kg的重物就可以将圆形端头压扁，实践中造成的事故大都在圆形端头发生。综上所述，圆形端头不宜作为上游端头特别是高等级公路的上游端头使用，仅可作为下游端头使用。

1.2 地锚式端头

正常段波形护栏的板中心高度约为60～70 cm，地锚式端头通过一段长度约为6 m的渐变段逐渐降低护栏高度，最终将波形护栏板的一端直接埋入地面，并浇筑混凝土锚固。在车辆失控冲向护栏时，车辆会沿着护拦板爬高，把动能转化为势能，从而降低速度，减少伤害。地锚式端头把护栏板的一段埋入地面，实际上隐藏了段部的锋芒，避免了护拦板插入汽车的风险。但此种端头在汽车冲撞速度较快时，汽车爬上护栏板，失稳后容易翻车；如果重心在道路外侧，则容易坠落造成严重事故。同时，地锚护栏板的折弯处由焊接而成，在外力的作用下，焊接处易断裂，断裂后的护栏板插入汽车造成伤害。因此，地锚式端头不宜安装在填方路段，护栏板的焊接要牢固。

1.3 外展式端头

外展式端头将立柱往路侧移，让端头远离行车道，护拦板与行车道形成约10°～30°的夹角，避免失控车辆正面冲撞护栏端头，并改变车辆行车方向，迫使车辆会到正常车道行驶。外展式护栏的安装需要有较宽的路肩以及较长的过渡段。适合安装于挖方段向填方段过渡处。实际施工时可根据路侧的净宽设置，尽量将端头设置于挡墙位置，以免车辆撞击挡墙后滑向护栏端头，被端头刺穿。在条件允许的地方，可以在挡墙位置挖一个台阶，将端头隐藏于台阶内。同时要注意展开角度不要太大，展开角度大，碰撞的角度就会变大，事故的严重程度也会增加。

1.4 搭接在混凝土护栏等现有构筑物上

波形护栏板的一端紧贴在混凝土护栏上，用对穿螺栓固定。或者在混凝土护栏相应位置预留凹槽，将波形护拦板一端嵌入凹槽。这种方式适合于桥梁与路基过渡段、混凝土护栏与波形钢护栏过渡段。不管汽车撞击混凝土护栏还是波形钢护栏，由于波形钢护栏与混凝土护栏契合紧密，护拦板都不会插入汽车。一些施工单位为了便利，往往用膨胀螺栓代替对穿螺栓，导致护栏段部的锚固力度不够。在安装时，由于放样不准，导致出现护拦板搭接宽度不够、搭接缝隙过大的问题，大大地降低了端头的安全性。

1.5 设置防撞垫（防撞桶）

防撞垫由冲击端头、缓冲变形区、滑轨及后背支撑组成。车辆碰撞防撞垫后,缓冲变形区吸收能量,后背支撑顶住防撞垫防止移动。缓冲变形区由钢板框架组成，内置泡沫材料或橡胶材料。

防撞垫一般设置于匝道入口、导流三角区端头处，安装于波形护栏前端。通过防撞垫的压缩变形，吸收车辆动能，使车辆缓慢减速安全停止，起到缓冲作用，降低事故严重程度。防撞桶的作用类似，桶内装满沙子，一般在端头放置3个防撞桶摆成品字形结构，通过沙桶的变形吸收能量，使车辆缓冲降速。通过安装防撞垫（防撞桶），避免了失控车辆直接撞击护栏板，防止被护栏刺穿，同时起到缓冲作用。实践证明，安装防撞垫（防撞桶）后，效果明显（图2）。在安装过程中，一些施工单位往往忽略了防撞垫的固定，导致车辆撞击后防撞垫整体移动，起不到缓冲作用；防撞桶一般为塑料制品，使用寿命短，容易老化脆化，要经常检查更换。这些都是要注意的问题。

图2 防撞垫

1.6 挤出型护栏端头

这种护栏端头在欧美发达国家比较常用，是由美国Trinity Highway Products公司发明的，在我国很少使用。这种护栏端头由冲击板、挤压槽、导向框架构成。汽车撞击冲击板后，波形护栏板通过导向框架、在挤压槽的作用下，将波形板的W型横截面展开成平面并卷曲，在此过程中吸收汽车动能，使汽车减速停止。这种护栏克服了圆型端头和地锚式端头的缺点，同时不需额外的占地面积，防撞效果好，我国已有一些机构在引进研发这种新型护栏，相信在我国未来有很好的前景。

综上六种护栏端头，第一种圆形端头由于隐患较大，不建议推广使用；第二种埋入式护栏具有翻车的风险，设计要慎用考虑；第三种外展式护栏具有较高的安全性，但对于场地要求较高，建议在有条件的地方尽量采用；第四种搭接端头，设计合理，安全性好，但要注意施工质量，确保按照设计要求实施；第五种设置防撞垫（防撞桶），具备缓冲保护作用，建议推广使用，同时注意施工质量及材料的质量，并注意老化脆化问题；第六种挤出型护栏，其设计理念先进，已在欧美国家大规模使用并取得很好的效果，但与我国现行护栏设置标准还有一些出入，我们应该加以改良推广，同时对现行的标准进行完善改进，争取早日推广使用。

2 总语

随着人们安全意识的不断提高，护栏端头安全型不足的问题将日益体现出来。本文介绍了国内外波形护栏各种端头形式，分析各种端头的利弊以及施工中常见问题，提醒相关部门重视新建道路护栏端头的安全问题，并建议对已有的护栏端头进行安全性改造。同时加强对端头设计的投入，引进国外先进做法，消化吸收并设计出符合我国国情的护栏端头，降低安全事故，改善我国公路的安全性。

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