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【摘 要】护栏是道路安全设施的重要组成部分，其对道路行车安全、视线诱导、美化通行环境起着重要作用。对护栏质量检测进行研究，是十分必要的！笔者谨以数年来从事相关交通工程监理处中心实验室的经验亲身体会，与读者共飨。
【关键词】护栏；检测；分析
Guard rail quality examination brief analysis
Li Wei，Wang Qiang
（Shandong constructs project overseeing consultation limited company permanently Weifang Shandong 261061）
【Abstract】The guard rail is the road safety facility important constituent， it to the path traffic safety， the line of sight induction， the beautified general environment is playing the vital role conducts the research to the guard rail quality examination， is extremely essential！ The author sincerely is engaged in the correlation jail by for several years to put in order the central laboratory the experience to realize by oneself that， shares with the reader.
【Key words】Guard rail； Examination； Analysis
1. 引言
（1）护栏是道路安全设施的重要组成部分，其对道路行车安全、视线诱导、美化通行环境起着重要作用。对护栏质量检测进行研究，是十分必要的！我国的护栏研究工作，始于1984年京津塘高速公路交通工程初步设计阶段，随着国家重点科技攻关项目的确定，护栏质量检测研究才开始步入正规；交通行业标准《高速公路安全设施设计及施工技术规范》的出台，正是标志着我国护栏质量检测设计施工纳入标准化轨道。把目光投向西方国家，护栏作为确保公路安全的基础设施并进行质量检测，西方国家早就进行了广泛的应用。美利坚合众国早在1920年，就开始研究护栏，通过大量的实验研究，特别是通过大量公路实际应用和反复的周而复始的碰撞试验，得出大量的宝贵的实验数据，进而积累了丰富的经验和碰撞理论知识。我们是把力学详分为理论力学、材料力学、机构力学、弹性力学、流体力学，他们是把力学糅合在一起来灵活机动的研究护栏的受力性能并进行质量检测，是值得我们试验工程师学习的。据大量翻阅美国的护栏研究书籍，不难发现，美国制定了一系列护栏形式选择、设置原则、结构设计以及护栏的生产制造、运输安装、维修保养等等一系列标准规范，为护栏的标准化、系列化奠定了坚实的基础。再把目光转向日本，他们在我们轰轰烈烈搞“无产阶级文化大革命”之前一年，就开始研究护栏，在名古屋到神户的高速公路（名神高速）开始正式使用，在短短的十几年时间里，以日本建设省土木研究所、道路工团、日本道路协会为中心，联合有关生产厂家、有关高校，对各种护栏结构进行广泛的开发研究。
（2）公路上使用的护栏按路段可分为一般路段防撞护栏和桥梁护栏，一般路段防撞护栏多用波形护栏（西格玛护栏），桥梁护栏一般用钢筋混凝土浇筑成防撞护栏（桥梁一般跨沟壑、河流，安全是要考虑在第一位的，用钢筋混凝土浇筑成防撞护栏虽然造价提高了，但也是必要的）；按照设置位置划分，可分为路侧护栏和中央分隔带护栏（清洗难度大、养路员清扫增加了安全隐患也实属无奈）。中央分隔带护栏是设置在公路中央分隔带内，目的是防止车辆穿越中央分隔带闯入对向车道发生交通事故，并保护分隔带内的构造物，保护路产路权。
2. 护栏的形式。护栏的形式按照刚度的不同可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏三种
2.1 柔性护栏。是一种具有较大缓冲性能的人行护栏结构。缆索护栏式柔性护栏的主要代表形式，它是一种以数根施加了初应力的缆索固定于支柱上的结构，完全依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞，吸收碰撞能量。缆索在弹性范围内工作，几乎不需要更换。这种缆索形式美观，车辆行驶时没有压迫感，但视线诱导效果差。
2.2 半刚性护栏。梁柱式护栏结构，具有一定的刚性和柔性，这是一种用支柱固定的梁式结构，依靠护栏的弯曲变形和张拉力来抵抗车辆的碰撞。梁式护栏按照不同的结构可分为W型波形梁护栏、管梁护栏、箱梁护栏等等数种。它们具有一定的刚度和韧性，通过利用土基、立柱、横梁的变形吸收碰撞能量，并迫使失控车辆来改变方向。其损坏部件容易更换，具有一定的视线诱导效果，而且外形美观。从国内外实际应用情况看，波形梁护栏应用最广泛，通常波形梁护栏根据波形梁数量的不同分为双波形梁护栏和三波形梁护栏。目前，我国公路上大多设置为双波形梁护栏，只有在特殊危险路段设置三波形梁护栏，因此，通常提及的波形梁护栏就是指双波形梁护栏。
2.3 刚性护栏。是一种基本不变形的护栏结构。水泥砼墙式护栏是刚性护栏的主要形式，它是一种具有一定断面形状的水泥砼墙式结构，依靠汽车前轮爬高或转向来吸收碰撞能量。由于水泥砼护栏与汽车相撞时，在瞬间移动荷载的作用下，护栏不发生明显的变形，碰撞过程中的能量主要依靠汽车前轮爬高或转向来吸收碰撞能量，同时碰撞汽车也恢复到正常行驶方向，所以水泥砼护栏的截面形式和几何尺寸直接影响碰撞作用效果。
3. 护栏的性能。设置护栏的最终目标是通过护栏的保护作用，防止事故造成严重的后果。无论何种护栏形式最终的性能是安全性。其次要考虑护栏的美学及对驾驶员的心理影响，通过护栏的设置给道路使用者增加舒适感和安全感，能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，保持公路线形的连续性，并减少对危险路段的恐惧心理。为达到上述目的，对护栏的性能要求如下 3.1 结构适应性要求。车辆不能撞断、下穿、或跃过护栏，以防止车辆驶出路外或闯入对向车道，护栏能使车辆平顺地改变错误方向，防止护栏的部件在遭到碰撞后穿入车内客舱或对其他交通构成危险。这就是护栏的强度要求。
3.2 车内乘员的安全性要求。在碰撞期间和碰撞之后，车辆应保持原有姿态，碰撞产生的减加速度不是乘客受到伤害，当车辆碰撞护栏时，护栏应产生一定的弹塑性变形来吸收碰撞能量，减少车辆损坏，并能延长碰撞过程的作用时间，以确保车内乘客的安全。
3.3 车辆的轨迹要求。车辆碰撞护栏后，车辆以较小的驶离角度回到原来的行驶方向，车辆的轨迹和最终停止位置不影响其他车道行驶的车辆。
3.4 对行驶车辆具有视线诱导效果。
4. 以下是重点对双波形护栏质量检测进行分析，
双波形梁护栏质量检测
波形梁护栏主要由波形梁板、立柱、防阻块、端头、托架、紧固件及基础等组成。其检测项目主要分为五个部分：坚固度、表面质量、外形尺寸、原材料性能及防腐层质量。
4.1 坚固度检测。坚固度质量的检测方法通常用手感、机械撞击来判断。用手摇一摇，感觉到纹丝不动；用小型装载机慢慢匀速推动护栏，观察护栏、基础均未有明显变形和裂纹，表明护栏坚固度检测合格；反之，观察护栏、基础有明显变形和裂纹，则质量不合格。
4.2 表面质量检测。表面质量的检测方法通常通过目测、手感来判断，必要时可用游标卡尺来测量其外观缺陷。检测主要内容包括材料性能、外观质量及加工成型要求三个方面。
4.2.1 原材料性能。要求被测产品必须附有原基地钢材的质量检验合格单和出厂合格证书。每片波形梁均在其两端分别标明生产厂家、时间等标识。
4.2.2 外观质量。波形梁钢护栏的冷弯黑色构件表面无裂纹、气泡、折叠、夹杂和端面分层，允许有不大于公称厚度10%的轻微凹凸、压痕、擦伤。表面缺陷允许用修磨方法清理，其整形厚度不大于公称厚度的10%，剪切断面及安装孔不允许有卷边和严重毛刺。镀锌构件表面应具有均匀完整的涂层，颜色一致，表面具有实用性光滑，不允许有流挂、滴瘤或多余结块。镀件表面不允许有漏镀、露铁等缺陷。
4.2.3 加工成型要求。波形梁板一般宜采用连续辊压成型。变截面波形梁板采用液压冷弯成型时，每块板必须一次压制完成，不得分段压制。对采用连续辊压成型的等截面波形梁板加工成变截面时，应采用冷弯成型，不能采用冲压方式加工。
4.3 外形尺寸检测。波形梁板。波形梁板外形、尺寸的检测系数主要有板宽、板厚、外波高、内波高、螺孔孔径、孔距等。
4.4 防腐层质量测试。波形梁护栏的所有部件一般采用热浸镀锌或热浸镀铝进行金属表面处理，为了保证其防腐性能，需从镀锌（镀铝）附着量、镀层均匀性、附着性和耐盐雾性能等四个方面进行检测。
镀锌层质量测试。
4.4.1 镀锌层附着量测试。镀锌层附着量测试可采用三氯化锑法或镀层测厚仪测试。三氯化锑法基本原理：由于锌能完全溶解于三氯化锑的浓盐酸溶液中，通过溶解前后两次称重，计算出其单位面积锌附着量。
4.4.2 镀锌层均匀性测试。
（1）镀锌层均匀性测试一般采用硫酸铜法。原理：通过硫酸铜溶液浸蚀试样置换出锌金属单质的时间及程度，判断其镀锌均匀性。试样配置：将36g化学硫酸铜溶于100ml蒸馏水中，加热溶解后冷却至室温，加入氢氧化铜或碳酸铜（每1L硫酸铜溶液加入1g），搅拌混合均匀后，静置24h以上，过滤后的清液则为所需的试样。试验方法：取三块试样进行浸蚀试验，每次置于18℃正负2℃的溶液中静置浸泡1min，不能搅动及移动试样，试样取出后用清水冲洗干净后进行下一次浸蚀。若锌层均匀，试样经硫酸铜浸蚀五次不变红（未镀上铜）。试样溶液只能浸蚀15次。浸蚀终点的确定：经过上述试验后，试样上出现红色的金属铜时为试样达到浸蚀终点，出现金属铜的那次浸蚀不计入硫酸铜试样次数。
（2）但是，确定浸蚀终点的时还应注意以下几点：一是将附着的金属铜用无锋刃的刮刀将其刮掉，如果铜的下边仍有金属锌时，可不算浸蚀终点。二是对金属铜红色沉积下的底面是否存在有锌层怀疑时，可将金属铜红色沉积刮掉，于该处滴一至数滴稀盐酸，若有锌存在，则有活跃氢气产生；此外，也可用锌的稳定性试验来判定：即用小片滤纸或汲液管把滴下的酸液收集起来，用氢氧化铵中和，使呈弱酸性，在此溶液中通过硫化氢，看其是否生成白色沉淀（硫化锌）来加以判定。
5. 结束语
护栏是道路安全设施的重要组成部分，其对道路行车安全、视线诱导、美化通行环境起着重要作用。对护栏质量检测进行研究，是十分必要的！
[文章编号]1006-7619（2014）02-13-046
[作者简介] 李伟，女，工作单位：山东恒建工程监理咨询公司中心实验室，任质量负责人，一直从事道路、桥梁的实验工作。2009年11月取得工程师资格，2004年毕业于青岛理工大学。
王强，男，工作单位：山东恒建工程监理咨询有限公司中心实验室，任检测室主任，一直从事道路、桥梁的实验工作。2009年12月取得助理工程师资格，2006年毕业于山东交通职业技术学院。
【关键词】护栏；检测；分析
Guard rail quality examination brief analysis
Li Wei，Wang Qiang
（Shandong constructs project overseeing consultation limited company permanently Weifang Shandong 261061）
【Abstract】The guard rail is the road safety facility important constituent， it to the path traffic safety， the line of sight induction， the beautified general environment is playing the vital role conducts the research to the guard rail quality examination， is extremely essential！ The author sincerely is engaged in the correlation jail by for several years to put in order the central laboratory the experience to realize by oneself that， shares with the reader.
【Key words】Guard rail； Examination； Analysis
1. 引言
（1）护栏是道路安全设施的重要组成部分，其对道路行车安全、视线诱导、美化通行环境起着重要作用。对护栏质量检测进行研究，是十分必要的！我国的护栏研究工作，始于1984年京津塘高速公路交通工程初步设计阶段，随着国家重点科技攻关项目的确定，护栏质量检测研究才开始步入正规；交通行业标准《高速公路安全设施设计及施工技术规范》的出台，正是标志着我国护栏质量检测设计施工纳入标准化轨道。把目光投向西方国家，护栏作为确保公路安全的基础设施并进行质量检测，西方国家早就进行了广泛的应用。美利坚合众国早在1920年，就开始研究护栏，通过大量的实验研究，特别是通过大量公路实际应用和反复的周而复始的碰撞试验，得出大量的宝贵的实验数据，进而积累了丰富的经验和碰撞理论知识。我们是把力学详分为理论力学、材料力学、机构力学、弹性力学、流体力学，他们是把力学糅合在一起来灵活机动的研究护栏的受力性能并进行质量检测，是值得我们试验工程师学习的。据大量翻阅美国的护栏研究书籍，不难发现，美国制定了一系列护栏形式选择、设置原则、结构设计以及护栏的生产制造、运输安装、维修保养等等一系列标准规范，为护栏的标准化、系列化奠定了坚实的基础。再把目光转向日本，他们在我们轰轰烈烈搞“无产阶级文化大革命”之前一年，就开始研究护栏，在名古屋到神户的高速公路（名神高速）开始正式使用，在短短的十几年时间里，以日本建设省土木研究所、道路工团、日本道路协会为中心，联合有关生产厂家、有关高校，对各种护栏结构进行广泛的开发研究。
（2）公路上使用的护栏按路段可分为一般路段防撞护栏和桥梁护栏，一般路段防撞护栏多用波形护栏（西格玛护栏），桥梁护栏一般用钢筋混凝土浇筑成防撞护栏（桥梁一般跨沟壑、河流，安全是要考虑在第一位的，用钢筋混凝土浇筑成防撞护栏虽然造价提高了，但也是必要的）；按照设置位置划分，可分为路侧护栏和中央分隔带护栏（清洗难度大、养路员清扫增加了安全隐患也实属无奈）。中央分隔带护栏是设置在公路中央分隔带内，目的是防止车辆穿越中央分隔带闯入对向车道发生交通事故，并保护分隔带内的构造物，保护路产路权。
2. 护栏的形式。护栏的形式按照刚度的不同可分为柔性护栏、半刚性护栏和刚性护栏三种
2.1 柔性护栏。是一种具有较大缓冲性能的人行护栏结构。缆索护栏式柔性护栏的主要代表形式，它是一种以数根施加了初应力的缆索固定于支柱上的结构，完全依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞，吸收碰撞能量。缆索在弹性范围内工作，几乎不需要更换。这种缆索形式美观，车辆行驶时没有压迫感，但视线诱导效果差。
2.2 半刚性护栏。梁柱式护栏结构，具有一定的刚性和柔性，这是一种用支柱固定的梁式结构，依靠护栏的弯曲变形和张拉力来抵抗车辆的碰撞。梁式护栏按照不同的结构可分为W型波形梁护栏、管梁护栏、箱梁护栏等等数种。它们具有一定的刚度和韧性，通过利用土基、立柱、横梁的变形吸收碰撞能量，并迫使失控车辆来改变方向。其损坏部件容易更换，具有一定的视线诱导效果，而且外形美观。从国内外实际应用情况看，波形梁护栏应用最广泛，通常波形梁护栏根据波形梁数量的不同分为双波形梁护栏和三波形梁护栏。目前，我国公路上大多设置为双波形梁护栏，只有在特殊危险路段设置三波形梁护栏，因此，通常提及的波形梁护栏就是指双波形梁护栏。
2.3 刚性护栏。是一种基本不变形的护栏结构。水泥砼墙式护栏是刚性护栏的主要形式，它是一种具有一定断面形状的水泥砼墙式结构，依靠汽车前轮爬高或转向来吸收碰撞能量。由于水泥砼护栏与汽车相撞时，在瞬间移动荷载的作用下，护栏不发生明显的变形，碰撞过程中的能量主要依靠汽车前轮爬高或转向来吸收碰撞能量，同时碰撞汽车也恢复到正常行驶方向，所以水泥砼护栏的截面形式和几何尺寸直接影响碰撞作用效果。
3. 护栏的性能。设置护栏的最终目标是通过护栏的保护作用，防止事故造成严重的后果。无论何种护栏形式最终的性能是安全性。其次要考虑护栏的美学及对驾驶员的心理影响，通过护栏的设置给道路使用者增加舒适感和安全感，能在视觉上自然地诱导驾驶员的视线，保持公路线形的连续性，并减少对危险路段的恐惧心理。为达到上述目的，对护栏的性能要求如下 3.1 结构适应性要求。车辆不能撞断、下穿、或跃过护栏，以防止车辆驶出路外或闯入对向车道，护栏能使车辆平顺地改变错误方向，防止护栏的部件在遭到碰撞后穿入车内客舱或对其他交通构成危险。这就是护栏的强度要求。
3.2 车内乘员的安全性要求。在碰撞期间和碰撞之后，车辆应保持原有姿态，碰撞产生的减加速度不是乘客受到伤害，当车辆碰撞护栏时，护栏应产生一定的弹塑性变形来吸收碰撞能量，减少车辆损坏，并能延长碰撞过程的作用时间，以确保车内乘客的安全。
3.3 车辆的轨迹要求。车辆碰撞护栏后，车辆以较小的驶离角度回到原来的行驶方向，车辆的轨迹和最终停止位置不影响其他车道行驶的车辆。
3.4 对行驶车辆具有视线诱导效果。
4. 以下是重点对双波形护栏质量检测进行分析，
双波形梁护栏质量检测
波形梁护栏主要由波形梁板、立柱、防阻块、端头、托架、紧固件及基础等组成。其检测项目主要分为五个部分：坚固度、表面质量、外形尺寸、原材料性能及防腐层质量。
4.1 坚固度检测。坚固度质量的检测方法通常用手感、机械撞击来判断。用手摇一摇，感觉到纹丝不动；用小型装载机慢慢匀速推动护栏，观察护栏、基础均未有明显变形和裂纹，表明护栏坚固度检测合格；反之，观察护栏、基础有明显变形和裂纹，则质量不合格。
4.2 表面质量检测。表面质量的检测方法通常通过目测、手感来判断，必要时可用游标卡尺来测量其外观缺陷。检测主要内容包括材料性能、外观质量及加工成型要求三个方面。
4.2.1 原材料性能。要求被测产品必须附有原基地钢材的质量检验合格单和出厂合格证书。每片波形梁均在其两端分别标明生产厂家、时间等标识。
4.2.2 外观质量。波形梁钢护栏的冷弯黑色构件表面无裂纹、气泡、折叠、夹杂和端面分层，允许有不大于公称厚度10%的轻微凹凸、压痕、擦伤。表面缺陷允许用修磨方法清理，其整形厚度不大于公称厚度的10%，剪切断面及安装孔不允许有卷边和严重毛刺。镀锌构件表面应具有均匀完整的涂层，颜色一致，表面具有实用性光滑，不允许有流挂、滴瘤或多余结块。镀件表面不允许有漏镀、露铁等缺陷。
4.2.3 加工成型要求。波形梁板一般宜采用连续辊压成型。变截面波形梁板采用液压冷弯成型时，每块板必须一次压制完成，不得分段压制。对采用连续辊压成型的等截面波形梁板加工成变截面时，应采用冷弯成型，不能采用冲压方式加工。
4.3 外形尺寸检测。波形梁板。波形梁板外形、尺寸的检测系数主要有板宽、板厚、外波高、内波高、螺孔孔径、孔距等。
4.4 防腐层质量测试。波形梁护栏的所有部件一般采用热浸镀锌或热浸镀铝进行金属表面处理，为了保证其防腐性能，需从镀锌（镀铝）附着量、镀层均匀性、附着性和耐盐雾性能等四个方面进行检测。
镀锌层质量测试。
4.4.1 镀锌层附着量测试。镀锌层附着量测试可采用三氯化锑法或镀层测厚仪测试。三氯化锑法基本原理：由于锌能完全溶解于三氯化锑的浓盐酸溶液中，通过溶解前后两次称重，计算出其单位面积锌附着量。
4.4.2 镀锌层均匀性测试。
（1）镀锌层均匀性测试一般采用硫酸铜法。原理：通过硫酸铜溶液浸蚀试样置换出锌金属单质的时间及程度，判断其镀锌均匀性。试样配置：将36g化学硫酸铜溶于100ml蒸馏水中，加热溶解后冷却至室温，加入氢氧化铜或碳酸铜（每1L硫酸铜溶液加入1g），搅拌混合均匀后，静置24h以上，过滤后的清液则为所需的试样。试验方法：取三块试样进行浸蚀试验，每次置于18℃正负2℃的溶液中静置浸泡1min，不能搅动及移动试样，试样取出后用清水冲洗干净后进行下一次浸蚀。若锌层均匀，试样经硫酸铜浸蚀五次不变红（未镀上铜）。试样溶液只能浸蚀15次。浸蚀终点的确定：经过上述试验后，试样上出现红色的金属铜时为试样达到浸蚀终点，出现金属铜的那次浸蚀不计入硫酸铜试样次数。
（2）但是，确定浸蚀终点的时还应注意以下几点：一是将附着的金属铜用无锋刃的刮刀将其刮掉，如果铜的下边仍有金属锌时，可不算浸蚀终点。二是对金属铜红色沉积下的底面是否存在有锌层怀疑时，可将金属铜红色沉积刮掉，于该处滴一至数滴稀盐酸，若有锌存在，则有活跃氢气产生；此外，也可用锌的稳定性试验来判定：即用小片滤纸或汲液管把滴下的酸液收集起来，用氢氧化铵中和，使呈弱酸性，在此溶液中通过硫化氢，看其是否生成白色沉淀（硫化锌）来加以判定。
5. 结束语
护栏是道路安全设施的重要组成部分，其对道路行车安全、视线诱导、美化通行环境起着重要作用。对护栏质量检测进行研究，是十分必要的！
[文章编号]1006-7619（2014）02-13-046
[作者简介] 李伟，女，工作单位：山东恒建工程监理咨询公司中心实验室，任质量负责人，一直从事道路、桥梁的实验工作。2009年11月取得工程师资格，2004年毕业于青岛理工大学。
王强，男，工作单位：山东恒建工程监理咨询有限公司中心实验室，任检测室主任，一直从事道路、桥梁的实验工作。2009年12月取得助理工程师资格，2006年毕业于山东交通职业技术学院。