隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，我國的公路運(yùn)輸事業(yè)也在快速增長著。截至2011年底，全國高速公路通車?yán)锍桃呀?jīng)達(dá)8.5萬公里，高速公路的運(yùn)營規(guī)模逐年擴(kuò)大。近些年由于車輛碰撞能量與波形護(hù)欄板防撞等級(jí)的不匹配而造成的車輛穿越波形護(hù)欄板的故時(shí)有發(fā)生，所以，如何選擇波形護(hù)欄板防撞等級(jí)成為目前波形護(hù)欄板設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。本文利用概率論的方法，以設(shè)計(jì)速度為100km/h的某高速公路交通流調(diào)研結(jié)果，研究了不同車型車輛穿越不通過防撞等級(jí)波形護(hù)欄板的概率大小，以便服務(wù)與波形護(hù)欄板的設(shè)計(jì)。
 
  碰撞波形護(hù)欄板車輛質(zhì)量，根據(jù)我們對高速公路交通流的調(diào)查分析結(jié)果，選擇不同代表車型，并確定不同車型的碰撞質(zhì)量。根據(jù)現(xiàn)行《公路交通設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》對車輛碰撞波形護(hù)欄板角度的統(tǒng)計(jì)分析，確定我國波形護(hù)欄板的碰撞角度為20度。
 

 

路側(cè)波形梁護(hù)欄
(1)橫斷布設(shè)
路側(cè)波形梁護(hù)欄的橫斷布設(shè)，不應(yīng)使護(hù)欄面侵入公路建筑限界以內(nèi)，并不得使護(hù)欄立柱外側(cè)的側(cè)向土壓力明顯減少。立柱外邊緣到路肩邊緣的小距離為：當(dāng)土路肩寬度為75cm時(shí)，不應(yīng)小于25cm；當(dāng)土路肩寬度為50cm時(shí)，不應(yīng)小于14cm。
(2)端頭處理
路側(cè)波形梁護(hù)欄的起、訖點(diǎn)應(yīng)進(jìn)行端頭處理。路側(cè)護(hù)欄的端頭可采用圓頭式或地錨式。我國高速公路修建初期，護(hù)欄端頭多用圓頭式，在護(hù)欄起點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)段護(hù)欄之間通過漸變段連接起來。漸變段一般設(shè)計(jì)成拋物線形，立柱位置逐漸外移，立柱高度不變，其間距在端頭附近加密為2m，采用混凝土基礎(chǔ)，加索端錨具，這種處理辦法稱為端部斜展，端梁為圓頭。這種端頭國外使用較普遍，因?yàn)橹圃烊菀祝惭b方便，在碰撞角度小的情況下有較好的導(dǎo)向功能。如果失控車輛與端頭正面相碰，有可能發(fā)生護(hù)欄穿透車廂的事故。因此改用地錨式端頭，這種端頭通過斜角梁逐漸伸向地面，在端部用混凝土基礎(chǔ)錨固。地錨式端頭在失控車輛正面碰撞時(shí)，車輛會(huì)沿斜置波形梁爬上而吸能。側(cè)面碰撞時(shí)，同樣具有較好的導(dǎo)向功能。
護(hù)欄端頭，在迎行車方向的上游和順行車方向的下游有不同的處理方法，上面介紹的端頭處理方法均指迎行車方向的上游。順行車方向的下游端頭與標(biāo)準(zhǔn)段護(hù)欄成一直線布設(shè)。下游端頭一般均按圓頭端梁處理。車輛行至下游端頭處，護(hù)欄設(shè)置已結(jié)束，應(yīng)該說路側(cè)的危險(xiǎn)性已不大了。
(3)防阻塊構(gòu)造
路側(cè)波形梁護(hù)欄的防阻塊是波形梁與立柱之間的承力部件，可以用各種形狀的型鋼來制造?？煞譃锳型、B型兩種，A型適用于圓形立柱，是一種六角形的結(jié)構(gòu)；B型適用于槽形立柱或其他型鋼立柱。
波形梁與立柱之間加防阻塊后，有很多好處：
①防阻塊本身就是一個(gè)吸能機(jī)構(gòu)，因此可以使護(hù)欄在受到碰撞后逐漸變形，有利于能量吸收，減少乘員傷亡；
②防阻塊固定在立柱與波形梁之間，使波形梁從立柱上懸置出來，失控車輛一旦與護(hù)欄發(fā)生碰撞，不會(huì)因?yàn)椴ㄐ瘟壕o靠立柱，而使前輪在立柱處絆阻；
③防阻塊參與護(hù)欄整體作用后，可以使碰撞力分配到更多跨結(jié)構(gòu)中，從而使護(hù)欄受力更加均勻，使護(hù)欄的碰撞軌跡比較圓滑，有利于車輛的導(dǎo)向和增加護(hù)欄的整體強(qiáng)度；
④有路緣石路段設(shè)置防阻塊時(shí)，可使波形粱與緣石面的距離減少，減輕甚至由于失控車輛碰到緣石后跳起產(chǎn)生對護(hù)欄不利的影響。
(4)立柱安裝
路側(cè)護(hù)欄立柱應(yīng)安裝于堅(jiān)實(shí)的土路肩中，立柱與路基土的作用，使立柱彎曲變形，土基壓縮變形，這是護(hù)欄吸能過程的一環(huán)。但是，當(dāng)護(hù)欄立柱遇到立柱置于橋梁、通道、涵洞等無法打入的地方，立柱下方遇有地下管線、石方路段，其他特殊情況等三種情況時(shí)，應(yīng)把護(hù)欄立柱設(shè)置于混凝土基礎(chǔ)中，有條件時(shí)宜采用抽換式護(hù)欄立柱。
護(hù)欄立柱設(shè)置于混凝土中的方法有三種：一種是在混凝土基礎(chǔ)中預(yù)留孔，等立柱放入后填密實(shí)的砂，上下都用瀝青密封。一旦發(fā)生碰撞，立柱可以有一定的變形量，不會(huì)損壞混凝土基礎(chǔ)，也容易更換。另一種采用法蘭盤基礎(chǔ)，螺栓連接，法蘭盤上開長圓孔，一旦發(fā)生碰撞，法蘭盤沿長圓孔方向有一定位移量，如果不損壞地腳螺栓，也容易修復(fù)；第三種是采用抽換式道路護(hù)欄裝置，該裝置適用于圓形立柱，用鑄鋼制造，外基座埋于混凝土中，內(nèi)套管通過螺栓與外基礎(chǔ)練成一體，護(hù)欄立柱插入內(nèi)套管中，螺栓擰緊厚，內(nèi)觀套就會(huì)把立柱抱死。一旦發(fā)生碰撞，立柱彎曲變形，只要把螺栓擰緊，即可輕易把立柱拔出、更換。
中央分隔帶波形粱護(hù)欄
設(shè)置于中央分隔帶的波形梁護(hù)欄，按防撞等級(jí)可分為Am級(jí)和Sm級(jí)。Sm級(jí)護(hù)欄屬加強(qiáng)型，適用于中央分隔帶內(nèi)有重要構(gòu)造物，并需要限制護(hù)欄橫向位移的路段；Am級(jí)適用于汽車專用路的一般路段。按構(gòu)造可分為分設(shè)型和組合型兩種。分設(shè)型護(hù)欄適合于中央分隔帶相對較寬，中央分隔帶內(nèi)的構(gòu)造物較多，并在中央分隔帶下埋有管線的路段。組合型護(hù)欄適合于中央分隔帶寬度較窄，中央分隔帶內(nèi)構(gòu)造物不多或埋設(shè)管線較少的路段。
(1)橫斷布設(shè)
中央分隔帶波形梁護(hù)欄的橫斷布設(shè)應(yīng)根據(jù)中央分隔帶的寬度，斷面形式及地下通訊管線布設(shè)來確定。
中央分隔帶按分設(shè)型布設(shè)時(shí)，不宜使護(hù)欄面侵入到道路建筑界限以內(nèi)。若分設(shè)型護(hù)欄設(shè)置在有路緣石的中央分隔帶內(nèi)，波形梁護(hù)欄應(yīng)有防阻塊。如設(shè)在中央分隔帶內(nèi)而中央分隔帶內(nèi)布設(shè)有通、電力等管線，波形梁護(hù)欄倒緣石面的小值C可減少到25cm（一般情況下為C=50cm）。
中央分隔帶采用組合型波形梁護(hù)欄時(shí)，護(hù)欄立柱的中心線宜與公路中線重合，當(dāng)公路中線位置內(nèi)有構(gòu)造物、地下管線時(shí)，護(hù)欄立柱的中心線可以向一側(cè)偏移，或把組合型改變成為分設(shè)型，以便繞過中心線位置的構(gòu)造物，組合型波形梁護(hù)欄由立柱、橫隔梁、波形梁、緊固件組成。立柱可采用圓形或槽型等型鋼制造，橫隔梁由兩根槽鋼組成，分別安裝在立柱兩邊，兩端分別與波形梁相連。兩邊波形梁的 組合寬度為l00cm，亦可根據(jù)中央分隔帶的寬度做適當(dāng)調(diào)整。
(2)端頭處理
設(shè)置于中央分隔帶起點(diǎn)、終點(diǎn)及開口處的護(hù)欄應(yīng)進(jìn)行端頭處理。不加處理的端頭是極端危險(xiǎn)的，車輛與金屬類護(hù)欄碰撞時(shí)，可能導(dǎo)致端梁穿刺乘客車廂；車輛與鋼筋混凝土護(hù)欄正面相碰時(shí)，將產(chǎn)生巨大的碰撞力。
迎面碰撞時(shí)，端頭處理的防撞裝置不能帶刺、產(chǎn)生拱起或使車輛翻滾，車輛在碰撞過程中產(chǎn)生加速度不能超過要求的限度。當(dāng)失控車輛在端頭和標(biāo)準(zhǔn)段之間發(fā)生碰撞，端頭結(jié)構(gòu)應(yīng)具有與中央分隔帶標(biāo)準(zhǔn)段護(hù)欄相同的改變車輛方向的性能。
端頭形式。可分分設(shè)型和組合型兩種情況考慮。分沒型波形梁護(hù)欄，其端頭應(yīng)與中央分隔帶線形相一致。在一定長度（例如16m）范圍內(nèi)，波形梁護(hù)欄從兩條平行線逐漸按一定比例往分隔帶內(nèi)縮窄，一般呈拋物線形，立柱間距為2m，圓端頭的半徑應(yīng)與分隔帶開口處的線形相一致，一般為25cm。
我國在端頭處理技術(shù)方面的研究工作較少，上述處理方法基本上是用圓頭把兩側(cè)的波形梁連接起來，而沒有采用解體消能立柱或滑動(dòng)基座，波形梁沒有采用吸能、變位等設(shè)計(jì)。因此，此端頭的吸能效果不會(huì)很好，但這種結(jié)構(gòu)制造安裝容易，造價(jià)較低，在目前仍大量使用。
交通分流處三角地帶護(hù)欄
汽車專用道路互通式立交匝道進(jìn)、出口及服務(wù)區(qū)、停車場進(jìn)、出口處的三角地帶，屬危險(xiǎn)三角區(qū)，應(yīng)該設(shè)置專門設(shè)計(jì)的護(hù)欄。該處的護(hù)欄構(gòu)造應(yīng)與路側(cè)波形梁護(hù)欄相一致，并應(yīng)根據(jù)三角地帶的線形和地形進(jìn)行布設(shè)。在布設(shè)時(shí)，靠專用道路主線一側(cè)的兩端8m范圍內(nèi)和靠匝道一側(cè)的兩端8m范圍內(nèi)應(yīng)采用加強(qiáng)型(S)護(hù)欄，在加強(qiáng)型護(hù)欄的中間接6跨A級(jí)護(hù)欄，并用圓頭把三角區(qū)兩側(cè)護(hù)欄連接起來。在條件允許時(shí)，應(yīng)在危險(xiǎn)三角區(qū)范圍設(shè)置防撞墊。防撞墊能有效地吸收碰撞能量，降低正面碰撞車輛速度。側(cè)面碰撞時(shí)，防撞墊能改變車輛碰撞角度，將車輛導(dǎo)向路中，因此被廣泛應(yīng)用于交通分流的危險(xiǎn)三角區(qū)。

對于不同形式、不同材料的護(hù)欄板，護(hù)欄的動(dòng)態(tài)變形量都有很大的差異，在同一種能力等級(jí)的碰撞車輛碰撞時(shí)，剛性護(hù)欄板動(dòng)態(tài)變形量很小，半剛性護(hù)欄根據(jù)其材料和幾何尺寸各有不同。對于路側(cè)護(hù)欄規(guī)定護(hù)欄動(dòng)態(tài)變形量，目的是避免車輛翻出路外。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的研究表明，只要車輛的中間的位置不越過護(hù)欄板的原始安裝位置，車輛就不會(huì)翻出路外。
 
  高速護(hù)欄板安裝的好壞直接影響到對于公路質(zhì)量的感觀，我們需要在以后的施工過程中不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提高公路彼形梁鋼護(hù)欄的安裝質(zhì)量。高速護(hù)欄板是半剛性護(hù)欄的主要形式，它是一種以波紋狀鋼護(hù)欄板相拼接并由主柱支撐的連續(xù)結(jié)構(gòu)。它利用土基、立柱、橫梁的變形來吸收碰撞能，并迫使失控車輛改變方向，回復(fù)到正常的行駛方向，防止車輛沖出路外.以保護(hù)車輛和乘客，減少事故造成的損失。波形梁護(hù)欄鋼柔相兼，具有較強(qiáng)的吸收碰撞能的能力，具有較好的視線誘導(dǎo)功能，能與道路線形相協(xié)調(diào)，外形美觀，可在小半徑彎道上使用，損壞處容易更換。組合波形梁護(hù)欄可在窄中間分隔帶上使用。對于車輛越出路(橋)外，有可能造成嚴(yán)重后果的區(qū)段，可選擇加強(qiáng)高速護(hù)欄板。
 
  高速護(hù)欄板的所有構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行金屬防腐處理，一般宜采用熱浸鍍鋅方法。當(dāng)采用熱授鍍鋁，靜電噴涂等其他防腐方法時(shí)，應(yīng)有可靠的技術(shù)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)驗(yàn)證資料，其防腐性能應(yīng)不低于本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的熱浸鍍鋅方法的相應(yīng)要求。
 1、鍍鋅粗糙時(shí)，鐵鋅合金產(chǎn)生過多或不均勻，會(huì)造成表面粗糙度。
 
  表面可能有一點(diǎn)白銹，白銹的屏障會(huì)使人感到嚴(yán)重的腐蝕，其中白色的粉末不是鋅生銹，只是擦拭后的弱酸可以處理。
 
  2、高速護(hù)欄板鍍鋅護(hù)欄板鍍鋅時(shí)，如果鋅的殘余含水量含鋅或高氯、工業(yè)環(huán)境中的硫化物，更換鍍鋅液或冷卻處理，并回收鋅，這樣做是為了防止鋅粒密度。由于熱浸鍍鋅工藝和控制成本，高速護(hù)欄板少量的鋅顆粒是不可避免的。
 
  3、結(jié)塊鋅瘤，流痕：過多酸洗，造成鋼基體元素分布不均勻，使酸洗時(shí)間因溶出率不同而影響電池或粗糙表面。
 
  4、護(hù)欄板材料在運(yùn)輸和裝卸過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生劃痕，特點(diǎn)熱鍍鋅，鋅和鐵我們可以知道，顏色差異明顯，但鋅層的陽極保護(hù)性能將有輕擦傷劃痕表面的保護(hù)效果，可以使用鋅漆處理。