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1 缆索护栏概况

我国高速公路护栏历史仅有10年，其中刚性护栏（主要是混凝土护栏）、半刚性护栏（主要是波形梁护栏）和柔性护栏（主要是缆索护栏）这三大类护栏在数量上占绝对优势。缆索护栏的出现仅有5全年头，目前安徽、湖北和江苏等地的汽车专用公路上设有缆索护栏。

交通部颁布的《高速公路交通安全设计与施工技术规范》（TJT074—94）对缆索护栏作了一些具体规定，将缆索护栏按防撞等级分为A级和S级，见表1。

日本和美国使用缆索护栏的历史较长，并且一直进行着护栏的碰撞试验和研究工作，其产品和安装设备也有一定的市场。我国在这方面的研究时间较短，设计、生产和安装均借鉴国外有关资料。我国道路上各种车辆组成比例与国外有较大差异，因此如何使缆索护栏符合我国国情，以及如何在我国推广缆索护栏，还有待于进一步研究。

2 缆索护栏的特点

2.1   适应性强

在长直路段、风景区和要求美观的地方，由于缆索护栏具有美观的外形，设置缆索护栏与景观较协调，司乘人员无压抑感，行车较舒适；在积雪地区，设置缆索护栏可大大减轻清扫积雪工作量，有利于提高风雪天气通行能力；在软土路段和估计有不均匀沉降路段设置缆索护栏，可有效地减轻路基沉降对护栏的损伤；在中央分隔带设置防冲护栏，因缆索不影响绿化带的生长，可使护栏与植树防眩很好地融合在一起，即美化了公路，又有安全保障，符合我国的国情。

2.2   安全性好

缆索护栏具有较好的柔韧性，能有效地吸收失控车辆的能量，不易反弹发生二次事故，因此，车损及伤亡率均低于混凝土护栏和波形梁护栏。同时，缆索护栏的碰撞突破率也低于波形护栏。

2.3   施工方便

缆索护栏的立柱间距较灵活，在布设时跨越障碍、调整桩位较容易，这给施工安装带来极大的方便，挂缆后的线形调整也较容易。

2.4   维护、修复容易

缆索护栏完全依靠缆索的拉应力来抵抗车辆的碰撞，依靠立柱、托架的解体变形、移位及缆索的磨擦来吸收失控车辆的能量。由于缆索在弹性范围内工作，因此事故发生后一般仅需要更换立柱及托架，几乎不需更换缆索即可很快恢复交通。缆索护栏整体性强，具有较好的防盗性能，这使得日常维护工作很简单。

2.5   经济效益明显

缆索护栏用钢量大约是日式波形梁护栏的1/3，欧美式波形梁护栏的2/3。合宁公路102km缆索护栏的造价在1990年比当时原设计日式波形梁护栏节约2000余万元，经济效益显著。

3 缆索护栏设计与施工

3.1   设计

缆索护栏由立柱、托架、缆索、卡具、锚具等组成。在1988年开始设计时，缆索护栏没有国家标准，缆索、锚具等既无行业标准也无产品。主要是借鉴日本、美国的一些产品宣传资料，对国外缆索护栏的功能和不足之处进行探讨，结合我国国情进行设计。缆索护栏的常规尺寸及布置原则在“规范”中已作详细规定，这里不再赘述。下面仅对合宁公路缆索护栏设计的特点作一介绍。

缆索护栏端末立柱撞坏后会引起整段（一个端末区间）缆索松动，由于端末立柱修复困难，因此经过研究设计了接地式端末立柱，即降低了端末柱造价，又改善了端柱受力条件。合宁公路通车5年来，接地式端柱无一损坏，收到了很好效果。

国外缆索护栏分段长度一般规定不超过300m，这主要是考虑每卷索的长度及施加初张力，安装和修复等因素。由于我们采用了接地式端末立柱，立柱的受力条件得到改善，因此将分段长度设为500m（日本、美国通过试验认为，缆索在碰撞时最大拉力长度为500m）。这样可大量减少中间端末立柱，工程造价也就随之降低。

缆索的价格较高，放缆后的零头长度一般小于200m就难以用上，每卷索一般重约2~3T，材料损耗一般在3%左右，为解决这个问题，我们设计了接索器。在实际使用中，每卷只需一个接索器即可同下一卷索连接，钢索基本上不浪费，同时还设计了防盗结构。

3.2   产品研制

缆索是钢索护栏的主体部分，基强度、韧性、索径，捻距和防腐能力等均有较高的要求。参照日本、美国的标准，在不低于国外标准的前提下，结合锚具的试制情况，增加了索径允许偏差和单丝椭圆度允许偏差的规定，这对保证缆索质量和稳定缆索锚固性能起到了重要作用。缆索研制经审报批准列入了1989年国家级重大新产品试产计划，并于1991年7月通过省级鉴定。合宁公路通车5年来，在数百次撞索事故中，极少发生断索现象，这说明我们缆索开发是成功的。

锚具是缆索护栏的关键部件，日本和美国采用热铸锚固和分段楔锚两种形式，均需采用专用安装设计，我们考虑安装的方便和工期紧迫性，决定开发合股楔锚锚具，锚固缆索不同于锚固钢铰线。合股楔锚镀锌缆索（三股交捻）在国内外尚无先例，经过数十次试验，终于取得成功，并获国家专利。在安装过程中，使用极为方便且不需用工具。该锚具在5年使用期间因碰撞很少发生滑脱现象。我们在该锚具的基础上又开发出接索器，使得缆索护栏成本进一步降低。

3.3   安装技术及设计要求

安装工艺大体分为：打桩、挂索、张拉、整理等工序。安装设备主要有打桩设备、布索设备、张拉设备和切割设备等。其中张拉设备是关键。张拉设备需用行程为80~100cm的液压设备，这有助于提高缆索护栏的安装速度。

公路缆索护栏的施工安装工艺措施 (一)放线...

3.4   使用情况

合宁公路缆索护栏安装后，1990年7月6日首例冲撞事故发生，这亦是中国首例缆索护栏碰撞实例，失控车辆为罗曼牌自卸车（空载8T），以30度角度50m/h时速撞击护栏，顺缆索滑行3.2m停下，车辆轻微擦伤，挡风玻璃破碎，无人员伤亡，失控车开走后，经检验，护栏除一根中柱撞歪28度外，缆索及前后中柱均完好无损。

4  结语随着我国高等级公路的迅猛发展及公路服务水准的提高，护栏市场会不断地扩大，北方积雪地区、风景名胜地区，希望护栏美观、降低造价的地区等是设置缆索护栏的理想地方。建议对缆索护栏扩大宣传、提高知名度、鼓励成立专业厂家，出台有关产品标准、通用图、标准图、使缆索护栏发展规范化。