1.引言
貴州護欄作為城市建設設施的安全屏障，越來越受到重視。體育場館護欄、高層大廈的護欄、高架公路的護欄、道路機非、人非隔離護欄以及各種橋梁護欄等，都逐步納入建設規范。其中橋梁的護欄，特別是大跨徑跨江跨河跨海大橋防撞護欄的功能，已經成為設計人員關注的重點。
2.橋梁防撞護欄的沿革
2.1 水泥防撞墻
早期的貴州橋梁防撞護欄，都以水泥防撞墻為主，現場澆注，施工技術含量低，對施工人員的技能要求較低，相對成本費用低等，但是隨著道橋建設的不斷發展，人們發現水泥防撞墻相較于其他防撞護欄有一定的局限性。
1)重量重。立化水泥防撞墻按普通中空結構，其重量一般每米約為900kg，其重量長期對橋身的重壓，使橋梁、橋身疲勞不堪，嚴重影響橋梁的使用壽命。
2)通透性不佳。兩個水泥防撞墻之間密不透風，招風面積大，遇大風或臺風，易發生位移，同時水泥防撞墻表面顆粒物會受侵蝕，造成環境揚塵污染。更有洪水泛濫時，水泥防撞墻對有些橋梁造成致命性缺陷，經不起洪水沖擊，造成垮陷。
3)維修復雜。水泥防撞墻如有損壞，除了需要大功率起重設備外，維修時間長，作業面積大，影響運行率高。
2.2 水泥鋼護欄
為了改進水泥防撞墻的缺陷，人們通過縮短水泥防撞墻的高度，五分之四用水泥，五分之一用鋼管扶手，雖然對全水泥防撞墻的性能作了改進，增加了橋梁的美觀度，但未從根本上消除水泥防撞墻重量重、通透性不佳、維修復雜的缺陷。
2.3 鋼結構防撞護欄
鋼結構橋梁防撞護欄是近年來隨著城市發展而逐漸興起的發展方向，在大跨徑橋梁上它有諸多優勢。
1)重量輕。從東海大橋為例，其每公里為83噸，杭州灣大橋每公里為125噸，閔浦大橋每公里為80噸，平均每公里約為100噸，僅為水泥護欄的1/9。
2)線型美觀。鋼結構護欄一般為螺栓連接，調整余地大，可以消除因為土建造成的落差缺陷，線型漂亮。
3)色彩豐富。鋼結構外涂裝可以根據人文環境、地域習慣，選擇色彩按照設計和業主要求隨意配置。
4)通透性好。水泥護欄每公里的受風壓力比較大，而鋼護欄則為其的1/3。
5)維修方便。一旦護欄撞出損傷，鋼護欄維修時間短，影響通行率很低，維修時間一般為當天完工。
6)環保。一旦發生護欄損傷，換下來鋼護欄可改制或修復利用，百年之后更可回爐，體現可持續發展的優勢。
7)二次反彈小。當高速疾駛的車輛失控撞墻后，鋼護欄由于設計緩沖連接支架和鋼管本身的變形，具有很大的吸收功，造成二次事故的故障率要小很多。
8)阻隔性好。在橫阻效果上，鋼護欄阻隔能力優勢已顯現。2007年夏天東海大橋的一次事故中，防撞護欄和立柱先變形后延伸直至底腳螺釘拉出地面，事故車輛還是被攔在路面，起到了良好的保護作用。2009年上半年，長江隧橋基本完工，尚未通車，一輛施工用百噸級大吊車，總重量80噸，下坡時由于剎車油管爆裂，沖上護欄，該車最終被護欄安全地擋在橋上，使大橋護欄經受了實戰的考驗。
9)鋼結構護欄制件其精度要求高，工廠化生產保證現場一次安裝成功。調整線形復雜，其生產廠家需有生產能力及管理經驗才能進行生產制作。橋梁變形后會造成線型變化，熱脹冷縮系數與橋梁不同步等。
2.4 繩索護欄
隨著鋼護欄的廣泛應用，隨著國家對鋼護欄標準修訂的基礎，設計人員在鋼護欄的基礎上，正在探索繩索護欄的應用，繩索護欄的優點是制作簡單，零件精度要求低，施工方便，維修時間更短，成本降低，撞出傷害小，二次事故率更低，與橋面熱脹冷縮系數一致等。預計繩索護欄的成本將降低30%。
3.鋼結構護欄的標準
關于護欄的標準有很多，目前常用的標準為《公路交通安全設施設計細則》JTG/T D81-2006。常用路側橋梁護欄按防撞等級可分為B、A、SB、SA、SS五級。常用中央分隔帶橋梁護欄按防撞等級可分為Am、SBm、Sam三級。值得注意的是防撞護欄立柱的間距，防撞等級為SB、SA、SS的其立柱間距均小于1.5m，要求遠遠高于目前國內現有的大跨徑橋梁的要求。
4.鋼結構護欄的結構形式
目前國內鋼結構護欄形式大致分為立柱+橫梁，其中立柱有以下大類：
1)板狀結構：以杭州灣大橋為例，其邊緣立柱為板狀焊接件，其優點為立體感強，造型美觀，鋼性好；缺點為焊接點多，工藝復雜，自潔性差。
2)框架型結構：同樣以杭州灣大橋為例，其中間護欄采用板狀+框架型鋼管結構，以中間共同立柱形式，結構穩重，抗擊性能好。
3)箱型結構：以東海大橋和長江大橋為例，箱型護欄立柱優點為制作簡單，線條簡潔，自潔性好，最大優點是吸收功率作用大，以柔克剛。
根據目前大橋的防撞功能，上述三種形式都經過實踐和考驗，防撞功能全部都滿足大跨徑橋梁工程的設計要求，但是從經濟效益上以及從其載荷對橋梁影響來分析，由于箱型立柱配圓管是板型立柱的重量的3/5，另外從護欄自潔性好與差、吸收功強與弱……等綜合性能考慮，東海大橋和長江隧橋的箱型立柱+圓管組合優勢明顯得多。
國內鋼結構護欄的另一個主要部分是橫梁。目前國內大跨徑橋梁，橫梁均采用鋼管，厚度一般在6-8毫米，形狀一般采用圓管和方管。根據大量實踐分析表明：
圓管的優點：自潔性好，漆膜受水時間短。二次變型量大吸收功強諸多優點，通透性好！
方管的優點：外觀漂亮，有傳統的江南木橋風格。
5.鋼結構護欄的表面涂裝
大跨徑橋梁的表面涂裝面漆主要采用的方式有兩種：
1)聚胺脂面漆
優點：成本低，價格便宜，維修時不必敲鏟處理。可反復涂覆。
缺點：粉化快，理論時間八年左右。
2) 氟碳面漆
優點：光澤亮麗。抗老化能力強，理論時間二十年以上。
缺點：造價高，表面脆，安裝時保護措施要求高。
6.鋼結構護欄的材質
2005年從東海大橋起國內大跨徑橋梁一般采用Q345C或寶鋼MDB350以上的低合金材料。實踐證明，這些鋼材對于防撞、抗低溫及耐腐蝕的性能都能得到較大的滿足，其中寶鋼的MDB350材料采用低碳、控溫控軋，具有低成本高性能的實用價值。
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牌號 |
屈服強度 (MPa) |
抗拉強度 (MPa) |
斷后伸長率 A% |
-20℃沖擊功 (J) |
耐腐蝕性 |
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Q345C |
≥345 |
470—630 |
≥20 |
≥34 |
強
弱 |
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MDB350 |
≥350 |
≥470 |
≥23 |
≥40 |
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Q235 |
≥235 |
375—500 |
≥26 |
≥27 |
7.鋼結構護欄的連接方式
7.1 螺栓直接連接：國內大部分方管采用橫梁直接用螺栓連接立柱，優點是加工方便，缺點是硬連接，撞擊損傷大。
7.2 支架連接：用支架連接在橫梁上連接立柱，雖然多了一道工序，但其緩沖功能大大提高，如長江大橋和東海大橋，是值得推廣的好方式。
8.結語
我國大跨徑橋梁不斷推陳出新，護欄的不同型式也各有千秋。在防撞功能確保的前提下，從可持續、環保、節能的角度來考慮應用，改進目前國內已有特大橋梁的護欄方式，已成為設計人員刻不容緩的重要課題。
