《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》編制說明

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》編制計(jì)劃說明一、工作簡況1、任務(wù)來源公路波形梁鋼護(hù)欄是用來防護(hù)和隔離高速公路的交通安全產(chǎn)品，是由波形梁鋼、立柱、防阻塊等主要零件組合而成。最近幾年，國家堅(jiān)持實(shí)施壓減粗鋼產(chǎn)能，根據(jù)這個(gè)目標(biāo)，護(hù)欄制造和使用管理部門提出了護(hù)欄輕量化的應(yīng)用方向，在不影響護(hù)欄使用性能的情況下，使用高強(qiáng)度鋼級材料，適當(dāng)減薄產(chǎn)品厚度，降低鋼材使用重量，使護(hù)欄依然“鋼柔并兼”，不僅制造成本得到控制，同時(shí)也有效降低了物流運(yùn)輸以及安裝維護(hù)成本。目前公路護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)中制定的材料為Q235,而最早提出該材料標(biāo)準(zhǔn)JT/T281-1995是1995年制定的，而通過20多年的發(fā)展，鋼材已經(jīng)發(fā)生了天翻地覆的變化，強(qiáng)度等級和相關(guān)性能有了大幅度提高，目前的材料等級很難滿足社會(huì)發(fā)展的需要，亟需升級；公路護(hù)欄主要包括波形梁、防阻塊（托架）、立柱三部分組成，拿波形梁進(jìn)行舉例，一片波形梁有 2m和4m兩種長度規(guī)格，厚度為3mm和4mm，4m的4mm厚度的單片波形梁重量多達(dá)百公斤，耗費(fèi)大量材料，不利于節(jié)能綠色發(fā)展，質(zhì)量亦需要減輕；以波形梁為例，三波形梁 100kg，兩波形梁48kg，需要至少兩個(gè)工人安裝，對工人要求也比較高，施工時(shí)十分不便，耗費(fèi)過多的人力資源，護(hù)欄零部件過重對物流也是一種壓力。以上需要改善問題的一個(gè)非常有效的措施即進(jìn)行公路護(hù)欄的輕量化設(shè)計(jì)。為滿足嚴(yán)格的汽車碰撞安全性需求，公路護(hù)欄的輕量化必然采用高強(qiáng)鋼。經(jīng)理論計(jì)算，提高護(hù)欄用鋼強(qiáng)度可以有效提高護(hù)欄的碰撞安全性；在強(qiáng)度相當(dāng)?shù)那闆r下鋼板的斷裂延伸率越高，碰撞安全性越好。護(hù)欄的輕量化有利于減少鋼鐵材料的耗費(fèi)，節(jié)約大量材料資源，降低能耗，減少碳排放；公路護(hù)欄零部件質(zhì)量降低，能大幅度降低物流和人力成本，環(huán)境友好。綜上，如此大體量的公路護(hù)欄市場，公路護(hù)欄輕量化會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，對企業(yè)、社會(huì)和國家來說是十分必要的。由于市場競爭激烈，有些廠家為了控制成本，一味地提高鋼的強(qiáng)度，減輕重量，打著“輕量化”的旗號大肆宣傳推廣應(yīng)用，盡管滿足強(qiáng)度指標(biāo)，但不能合理吸收碰撞能量，只“鋼”不“柔”，其抗撞性能不能滿足條件。另一方面，盡管研究方向正確，但鋼的性能等級不一樣，綜合性能存在差異，使輕量化程度不同，有的沒有實(shí)際意義，不便于實(shí)際應(yīng)用的通用性，給維護(hù)保養(yǎng)帶來困難。因此有必要對輕量化護(hù)欄制訂相應(yīng)的要求來保證產(chǎn)品的質(zhì)量，從而規(guī)范應(yīng)用市場。本標(biāo)準(zhǔn)由中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)牽頭組織編制，江蘇國強(qiáng)鍍鋅實(shí)業(yè)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司作為主要起草單位，邀請華南理工大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、河北運(yùn)昌緊固件制造有限公司、四川路橋建設(shè)集團(tuán)交通工程有限公司、廣東省交通發(fā)展有限公司、江蘇國強(qiáng)交通科技有限公司、河南中聯(lián)交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司等單位參與編制工作，計(jì)劃完成時(shí)間為2020年12月。本標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)起草單位 ：江蘇國強(qiáng)鍍鋅實(shí)業(yè)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司本標(biāo)準(zhǔn)參加起草單位：華南理工大學(xué)、北方工業(yè)大學(xué)、河北運(yùn)昌緊固件制造有限公司、四川路橋建設(shè)集團(tuán)交通工程有限公司、廣東省交通發(fā)展有限公司、江蘇國強(qiáng)交通科技有限公司、河南中聯(lián)交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：2、標(biāo)準(zhǔn)編制過程起草工作階段：根據(jù)要求，中國交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)于2019年初開始著手成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作起草小組，組織標(biāo)準(zhǔn)編制的相關(guān)工作。作為主要起草單位，江蘇國強(qiáng)鍍鋅實(shí)業(yè)有限公司在2019年上半年一直積極收集有關(guān)本標(biāo)準(zhǔn)的各類信息，與寶山鋼鐵股份公司緊密聯(lián)系，反復(fù)驗(yàn)證輕量化材料的適應(yīng)性，在交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)的支持和領(lǐng)導(dǎo)下，最終確定了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組的成員單位，成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組。隨后，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組開始了標(biāo)準(zhǔn)編制立項(xiàng)申請、計(jì)劃大綱編寫，明確任務(wù)分工及各階段進(jìn)度時(shí)間。同時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組成員認(rèn)真學(xué)習(xí)了GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)制定工作程序的各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行了探討和研究。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組經(jīng)過技術(shù)調(diào)研、咨詢，收集、消化有關(guān)資料，并結(jié)合生產(chǎn)制造工藝技術(shù)、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)用技術(shù)發(fā)展趨勢，以輕量化高強(qiáng)鋼材料的生產(chǎn)及應(yīng)用為主要參考依據(jù)，于2019年7月初編寫完成了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《高強(qiáng)型輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》的立項(xiàng)申請材料。7月22日，協(xié)會(huì)組織行業(yè)專家在北京召開立項(xiàng)審查會(huì)議，對標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)報(bào)告進(jìn)行審核，通過了標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目的編制申請，并提出對標(biāo)準(zhǔn)名稱進(jìn)行合理的修改，確定本標(biāo)準(zhǔn)的編制名稱為《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》，使本標(biāo)準(zhǔn)主題更加突出。立項(xiàng)申請獲批后，起草小組加快標(biāo)準(zhǔn)編制工作節(jié)奏，著手編制標(biāo)準(zhǔn)工作大綱和編制意見草稿的相關(guān)工作。編制工作大綱草案稿通過微信、郵件等方式提交給參編單位和協(xié)會(huì)專家分別審核，綜合了多方意見，確定了標(biāo)準(zhǔn)起草編制的總體計(jì)劃內(nèi)容，形成了正式的標(biāo)準(zhǔn)工作大綱文件。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組按照立項(xiàng)審查會(huì)議內(nèi)容，結(jié)合編制工作大綱進(jìn)行認(rèn)真分析、理解和總結(jié)，迅速開展標(biāo)準(zhǔn)的征求意見草稿的編制以及試驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)施工作， 于2019年7月底完成了A級護(hù)欄的實(shí)車碰撞試驗(yàn)，9月編寫完成了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》的工作大綱征求意見初稿。 2019年10月19日，交通運(yùn)輸協(xié)會(huì)在江蘇溧陽組織了團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制工作大綱及標(biāo)準(zhǔn)意見草稿審查會(huì)議， 與會(huì)專家通過會(huì)審肯定了標(biāo)準(zhǔn)編制工作大綱的內(nèi)容，對《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》標(biāo)準(zhǔn)意見草稿的內(nèi)容條款及技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了逐條研討， 對標(biāo)準(zhǔn)制定中遇到的相關(guān)問題進(jìn)行了輔導(dǎo)，明確了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的主要內(nèi)容。會(huì)后標(biāo)準(zhǔn)起草工作組按照意見草稿審查會(huì)議內(nèi)容，對草稿提出的意見、建議進(jìn)行了認(rèn)真分析、理解和總結(jié)，迅速開展標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿的編制以及試驗(yàn)項(xiàng)目的完善工作，于2019年10月底完成了標(biāo)準(zhǔn)《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》的編制工作說明。為了完善試驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)制定的符合性，計(jì)劃2019年12月底前后完成B、SA、SB和SS級輕量化護(hù)欄的模擬碰撞分析，完成 B級護(hù)欄實(shí)車碰撞試驗(yàn)達(dá)到性能要求。征求意見階段：根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析整理，2020

年1月底前完成《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)編制意見征求稿，2-4

月份，通過以下方式進(jìn)行廣泛征求意見：1）將標(biāo)準(zhǔn)編制說明和征求意見稿通過行業(yè)協(xié)會(huì)組織專家征求意見。2）將標(biāo)準(zhǔn)編制說明和征求意見稿向各起草單位發(fā)出征求意見。到2020年4月底，將各意見匯總修改后形成完整的標(biāo)準(zhǔn)編制說明和征求意見稿，根據(jù)流程5月中旬再組織專家集中審核。審查階段：起草工作組對會(huì)議收集到的意見進(jìn)行認(rèn)真分析和處理，對征求意見稿進(jìn)行最后修改，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿初稿，將于 2020年5月10日～11日召開送審稿會(huì)審會(huì)議，對送審稿初稿進(jìn)行研討，會(huì)后根據(jù)會(huì)議研討意見對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行完善，于2020年6月形成送審稿，報(bào)標(biāo)準(zhǔn)主管單位審查。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容1、編制原則編寫規(guī)則：按照GB/T1.1—2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第一部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫》。標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容：本標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T31439-2015的補(bǔ)充，主要就應(yīng)用特殊高強(qiáng)度鋼生產(chǎn)的輕量化護(hù)欄的相關(guān)要求進(jìn)行細(xì)化規(guī)定。并明確相關(guān)工藝性能指標(biāo)，使標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容更加完善，性能指標(biāo)更加符合實(shí)際運(yùn)用。2、主要內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T31439內(nèi)容格式進(jìn)行編制，包括以下章節(jié)內(nèi)容：應(yīng)用范圍術(shù)語和定義分類及組成分類與命名組成技術(shù)要求基本要求外觀質(zhì)量外形尺寸及公差加工要求材料要求防腐層試驗(yàn)方法：主要按照 GB/T31439的相應(yīng)條款規(guī)定。檢驗(yàn)規(guī)則：主要按照 GB/T31439的相應(yīng)條款規(guī)定。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存要求：主要按照 GB/T31439的相應(yīng)條款規(guī)定。3、主要內(nèi)容的解釋和說明標(biāo)準(zhǔn)名稱：標(biāo)準(zhǔn)名稱為“輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄”。應(yīng)用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)明確應(yīng)用于公路護(hù)欄，但其它場合可以參照使用。規(guī)范性引用文件：本標(biāo)準(zhǔn)中引用和參考最新版的國內(nèi)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以充分保證本標(biāo)準(zhǔn)條款的可依性和可行性。術(shù)語和定義：本標(biāo)準(zhǔn)突出輕量化概念，對“輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄”進(jìn)行定義和解釋。分類及組成：本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T31439內(nèi)容進(jìn)行分類，根據(jù)輕量化的可行性分析，結(jié)合常用的護(hù)欄防護(hù)等級，本標(biāo)準(zhǔn)輕量化護(hù)欄分為B、A、SB、SA、SS五個(gè)級別，對應(yīng)路側(cè)護(hù)欄的二、三、四、五、六級，其它級別不作輕量化規(guī)范要求。本章節(jié)對輕量化護(hù)欄的組成零件產(chǎn)品規(guī)格，按照防護(hù)等級分別從護(hù)欄產(chǎn)品的品名、型號、規(guī)格和用途等方面進(jìn)行規(guī)定。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定產(chǎn)品組成為：波形梁板、波形梁背板、立柱、加強(qiáng)橫梁、防阻塊、拼接螺栓、連接螺栓（含橫梁墊片）等。規(guī)定輕量化產(chǎn)品為：波形梁板、波形梁背板、立柱、加強(qiáng)橫梁、防阻塊、橫梁墊片等，這些產(chǎn)品的型號前標(biāo)注大寫字母“Q”作為輕量化產(chǎn)品的標(biāo)記。技術(shù)要求：對輕量化產(chǎn)品，因材料改變而必須滿足相應(yīng)的技術(shù)條件，未作輕量化的產(chǎn)品，技術(shù)要求依然按照GB/T31439規(guī)定。規(guī)定輕量化護(hù)欄必須通過實(shí)車足尺寸碰撞試驗(yàn)，護(hù)欄的使用指標(biāo)符合JTGB05-01的規(guī)定要求。規(guī)定防腐層質(zhì)量符合 GB/T18226的要求。本章節(jié)明確波形梁鋼因材料性能的差異產(chǎn)生輥壓成型誤差的范圍， 針對波形梁板應(yīng)用輕量化材料所產(chǎn)生無法避免的板型變化超差規(guī)定了超差極限參數(shù)。本章節(jié)對材料要求是強(qiáng)調(diào)輕量化內(nèi)容的關(guān)鍵部分，明確說明了公路護(hù)欄輕量化的產(chǎn)品有哪些，要求輕量化產(chǎn)品的材料要求滿足《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄材料技術(shù)要求》內(nèi)容（作為標(biāo)準(zhǔn)附錄參考）；沒有應(yīng)用輕量化材料的產(chǎn)品則依然滿足Q235B的性能要求。對B、A、SB、SA、SS級護(hù)欄防阻塊的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)范優(yōu)化，規(guī)定防阻塊必須采用雙面焊接，保證焊縫區(qū)域的使用條件。對拼接螺栓的長度規(guī)格進(jìn)行了優(yōu)化，原三種規(guī)格長度優(yōu)化成兩種。試驗(yàn)方法：規(guī)定了相關(guān)試驗(yàn)方法遵照 GB/T31439規(guī)定。檢驗(yàn)規(guī)則：本條款包括型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)。波形梁板、波形梁背板、立柱、加強(qiáng)橫梁（上部橫梁和T型立柱）、防阻塊、橫梁墊片等構(gòu)件等所用基底金屬材料，其力學(xué)性能及化學(xué)成分的檢驗(yàn)方法按照《輕量化公路波形梁鋼護(hù)欄材料技術(shù)要求》規(guī)定執(zhí)行。其它要求遵照GB/T31439.1規(guī)定。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸、貯存：本標(biāo)準(zhǔn)對標(biāo)志進(jìn)行了規(guī)范，保證包裝、運(yùn)輸與貯存中的防護(hù)，具體要求遵照 GB/T31439規(guī)定。三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）綜述、編寫標(biāo)準(zhǔn)的意義1、試驗(yàn)內(nèi)容：按照條款要求，組織實(shí)施相關(guān)重要的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行驗(yàn)證， 實(shí)施的試驗(yàn)項(xiàng)目有：材料化學(xué)分析、拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)、產(chǎn)品的尺寸檢測、防腐層檢測、護(hù)欄防撞性能的有限元分析以及實(shí)車足尺碰撞試驗(yàn)。輕量化材料的檢驗(yàn)分析由寶山鋼鐵股份有限公司規(guī)范提供，對輕量化材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能檢測，并對輕量化產(chǎn)品進(jìn)行有限元仿真分析研究；江蘇國強(qiáng)鍍鋅實(shí)業(yè)有限公司經(jīng)過調(diào)整設(shè)備和工藝試產(chǎn)，對產(chǎn)品進(jìn)行外觀檢驗(yàn)、防腐層檢測、實(shí)車碰撞試驗(yàn)等。經(jīng)過以上試驗(yàn)全面驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)編寫條款的適用性和可行性，驗(yàn)證結(jié)果來看，滿足標(biāo)準(zhǔn)編寫要求。2、編寫標(biāo)準(zhǔn)的意義：國內(nèi)護(hù)欄產(chǎn)品執(zhí)行GB/T31439.1-2015《波形梁鋼護(hù)欄第1部分：兩波形梁鋼護(hù)欄》及GB/T31439.2-2015《波形梁鋼護(hù)欄第2部分：三波形梁鋼護(hù)欄》標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定基底金屬材料應(yīng)為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學(xué)性能及化學(xué)成分指標(biāo)應(yīng)不低于GB/T700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定的Q235牌號鋼的要求。針對高強(qiáng)鋼護(hù)欄的輕量化應(yīng)用，江蘇國強(qiáng)鍍鋅實(shí)業(yè)有限公司在行業(yè)內(nèi)率先開發(fā)研究了高強(qiáng)度高性能輕量化護(hù)欄產(chǎn)品，研發(fā)路線規(guī)范，經(jīng)過實(shí)車碰撞通過驗(yàn)證，產(chǎn)品性能完全滿足使用條件，已經(jīng)制訂了企業(yè)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。國外護(hù)欄主要主要鋼護(hù)欄是促進(jìn)公路鋼護(hù)欄用鋼水平升級換代，提升我國公路鋼護(hù)欄的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1317-2-2010《道路限制系統(tǒng)第2部分:安全障壁的性能等級，沖撞驗(yàn)收試驗(yàn)準(zhǔn)則和試驗(yàn)方法》實(shí)際上是一個(gè)碰撞測試標(biāo)準(zhǔn)，對護(hù)欄的材質(zhì)沒有具體要求；美國公路與運(yùn)輸員工協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)AASHTOM180-2018《公路波形梁鋼護(hù)欄技術(shù)要求》，以及JTG/TD81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)細(xì)則》中引用的日本《車輛用護(hù)欄標(biāo)準(zhǔn)圖?同解說》等標(biāo)準(zhǔn)中都沒有涉及到有關(guān)輕量化護(hù)欄的內(nèi)容。綜上所述，針對輕量化護(hù)欄的研發(fā)應(yīng)用， 國內(nèi)外還沒有真正地展開實(shí)施， 本標(biāo)準(zhǔn)的制訂將成為行業(yè)領(lǐng)先的、共享的研究成果。四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的情況，與國際、國內(nèi)同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況沒有涉及到相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)。在制定過程中未查到同類國際標(biāo)準(zhǔn)。主要參考GB/T31439.1、GB/T31439.2。在制定時(shí)對輕量化原材料進(jìn)行了測試，其技術(shù)條件作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范附錄內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)的總體技術(shù)水平屬于國內(nèi)