《輕量化公路波形梁鋼護欄》編制說明

團體標準《輕量化公路波形梁鋼護欄》編制計劃說明一、工作簡況1、任務來源公路波形梁鋼護欄是用來防護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，國家堅持實施壓減粗鋼產(chǎn)能，根據(jù)這個目標，護欄制造和使用管理部門提出了護欄輕量化的應用方向，在不影響護欄使用性能的情況下，使用高強度鋼級材料，適當減薄產(chǎn)品厚度，降低鋼材使用重量，使護欄依然“鋼柔并兼”，不僅制造成本得到控制，同時也有效降低了物流運輸以及安裝維護成本。目前公路護欄標準中制定的材料為Q235,而最早提出該材料標準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發(fā)展的需要，亟需升級；公路護欄主要包括波形梁、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百公斤，耗費大量材料，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，需要至少兩個工人安裝，對工人要求也比較高，施工時十分不便，耗費過多的人力資源，護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非常有效的措施即進行公路護欄的輕量化設(shè)計。為滿足嚴格的汽車碰撞安全性需求，公路護欄的輕量化必然采用高強鋼。經(jīng)理論計算，提高護欄用鋼強度可以有效提高護欄的碰撞安全性；在強度相當?shù)那闆r下鋼板的斷裂延伸率越高，碰撞安全性越好。護欄的輕量化有利于減少鋼鐵材料的耗費，節(jié)約大量材料資源，降低能耗，減少碳排放；公路護欄零部件質(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欄市場，公路護欄輕量化會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，對企業(yè)、社會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，一味地提高鋼的強度，減輕重量，打著“輕量化”的旗號大肆宣傳推廣應用，盡管滿足強度指標，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，有的沒有實際意義，不便于實際應用的通用性，給維護保養(yǎng)帶來困難。因此有必要對輕量化護欄制訂相應的要求來保證產(chǎn)品的質(zhì)量，從而規(guī)范應用市場。本標準由中國交通運輸協(xié)會牽頭組織編制，江蘇國強鍍鋅實業(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、北方工業(yè)大學、河北運昌緊固件制造有限公司、四川路橋建設(shè)集團交通工程有限公司、廣東省交通發(fā)展有限公司、江蘇國強交通科技有限公司、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，計劃完成時間為2020年12月。本標準負責起草單位 ：江蘇國強鍍鋅實業(yè)有限公司、寶山鋼鐵股份有限公司本標準參加起草單位：華南理工大學、北方工業(yè)大學、河北運昌緊固件制造有限公司、四川路橋建設(shè)集團交通工程有限公司、廣東省交通發(fā)展有限公司、江蘇國強交通科技有限公司、河南中聯(lián)交通產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司本標準主要起草人：2、標準編制過程起草工作階段：根據(jù)要求，中國交通運輸協(xié)會于2019年初開始著手成立標準編制工作起草小組，組織標準編制的相關(guān)工作。作為主要起草單位，江蘇國強鍍鋅實業(yè)有限公司在2019年上半年一直積極收集有關(guān)本標準的各類信息，與寶山鋼鐵股份公司緊密聯(lián)系，反復驗證輕量化材料的適應性，在交通運輸協(xié)會的支持和領(lǐng)導下，最終確定了標準起草工作組的成員單位，成立了標準起草工作組。隨后，標準起草工作組開始了標準編制立項申請、計劃大綱編寫，明確任務分工及各階段進度時間。同時，標準起草工作組成員認真學習了GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》，結(jié)合標準制定工作程序的各個環(huán)節(jié)，進行了探討和研究。標準起草工作組經(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)驗和應用技術(shù)發(fā)展趨勢，以輕量化高強鋼材料的生產(chǎn)及應用為主要參考依據(jù)，于2019年7月初編寫完成了團體標準《高強型輕量化公路波形梁鋼護欄》的立項申請材料。7月22日，協(xié)會組織行業(yè)專家在北京召開立項審查會議，對標準立項報告進行審核，通過了標準項目的編制申請，并提出對標準名稱進行合理的修改，確定本標準的編制名稱為《輕量化公路波形梁鋼護欄》，使本標準主題更加突出。立項申請獲批后，起草小組加快標準編制工作節(jié)奏，著手編制標準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)會專家分別審核，綜合了多方意見，確定了標準起草編制的總體計劃內(nèi)容，形成了正式的標準工作大綱文件。標準起草工作組按照立項審查會議內(nèi)容，結(jié)合編制工作大綱進行認真分析、理解和總結(jié)，迅速開展標準的征求意見草稿的編制以及試驗項目的實施工作， 于2019年7月底完成了A級護欄的實車碰撞試驗，9月編寫完成了團體標準《輕量化公路波形梁鋼護欄》的工作大綱征求意見初稿。 2019年10月19日，交通運輸協(xié)會在江蘇溧陽組織了團體標準編制工作大綱及標準意見草稿審查會議， 與會專家通過會審肯定了標準編制工作大綱的內(nèi)容，對《輕量化公路波形梁鋼護欄》標準意見草稿的內(nèi)容條款及技術(shù)規(guī)范進行了逐條研討， 對標準制定中遇到的相關(guān)問題進行了輔導，明確了標準征求意見稿的主要內(nèi)容。會后標準起草工作組按照意見草稿審查會議內(nèi)容，對草稿提出的意見、建議進行了認真分析、理解和總結(jié)，迅速開展標準的征求意見稿的編制以及試驗項目的完善工作，于2019年10月底完成了標準《輕量化公路波形梁鋼護欄》的編制工作說明。為了完善試驗數(shù)據(jù)，驗證標準制定的符合性，計劃2019年12月底前后完成B、SA、SB和SS級輕量化護欄的模擬碰撞分析，完成 B級護欄實車碰撞試驗達到性能要求。征求意見階段：根據(jù)試驗數(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欄》團體標準編制意見征求稿，2-4

月份，通過以下方式進行廣泛征求意見：1）將標準編制說明和征求意見稿通過行業(yè)協(xié)會組織專家征求意見。2）將標準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準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：起草工作組對會議收集到的意見進行認真分析和處理，對征求意見稿進行最后修改，形成標準送審稿初稿，將于 2020年5月10日～11日召開送審稿會審會議，對送審稿初稿進行研討，會后根據(jù)會議研討意見對標準進行完善，于2020年6月形成送審稿，報標準主管單位審查。二、標準編制原則和主要內(nèi)容1、編制原則編寫規(guī)則：按照GB/T1.1—2009《標準化工作導則 第一部分：標準的結(jié)構(gòu)和編寫》。標準內(nèi)容：本標準是國家標準 GB/T31439-2015的補充，主要就應用特殊高強度鋼生產(chǎn)的輕量化護欄的相關(guān)要求進行細化規(guī)定。并明確相關(guān)工藝性能指標，使標準內(nèi)容更加完善，性能指標更加符合實際運用。2、主要內(nèi)容本標準按照GB/T31439內(nèi)容格式進行編制，包括以下章節(jié)內(nèi)容：應用范圍術(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方法：主要按照 GB/T31439的相應條款規(guī)定。檢驗規(guī)則：主要按照 GB/T31439的相應條款規(guī)定。標志、包裝、運輸、貯存要求：主要按照 GB/T31439的相應條款規(guī)定。3、主要內(nèi)容的解釋和說明標準名稱：標準名稱為“輕量化公路波形梁鋼護欄”。應用范圍：本標準明確應用于公路護欄，但其它場合可以參照使用。規(guī)范性引用文件：本標準中引用和參考最新版的國內(nèi)外先進標準和行業(yè)規(guī)范，以充分保證本標準條款的可依性和可行性。術(shù)語和定義：本標準突出輕量化概念，對“輕量化公路波形梁鋼護欄”進行定義和解釋。分類及組成：本標準按照GB/T31439內(nèi)容進行分類，根據(jù)輕量化的可行性分析，結(jié)合常用的護欄防護等級，本標準輕量化護欄分為B、A、SB、SA、SS五個級別，對應路側(cè)護欄的二、三、四、五、六級，其它級別不作輕量化規(guī)范要求。本章節(jié)對輕量化護欄的組成零件產(chǎn)品規(guī)格，按照防護等級分別從護欄產(chǎn)品的品名、型號、規(guī)格和用途等方面進行規(guī)定。本標準規(guī)定產(chǎn)品組成為：波形梁板、波形梁背板、立柱、加強橫梁、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、加強橫梁、防阻塊、橫梁墊片等，這些產(chǎn)品的型號前標注大寫字母“Q”作為輕量化產(chǎn)品的標記。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)定輕量化護欄必須通過實車足尺寸碰撞試驗，護欄的使用指標符合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)對材料要求是強調(diào)輕量化內(nèi)容的關(guān)鍵部分，明確說明了公路護欄輕量化的產(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欄材料技術(shù)要求》內(nèi)容（作為標準附錄參考）；沒有應用輕量化材料的產(chǎn)品則依然滿足Q235B的性能要求。對B、A、SB、SA、SS級護欄防阻塊的結(jié)構(gòu)進行了規(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)格進行了優(yōu)化，原三種規(guī)格長度優(yōu)化成兩種。試驗方法：規(guī)定了相關(guān)試驗方法遵照 GB/T31439規(guī)定。檢驗規(guī)則：本條款包括型式檢驗和出廠檢驗。波形梁板、波形梁背板、立柱、加強橫梁（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，其力學性能及化學成分的檢驗方法按照《輕量化公路波形梁鋼護欄材料技術(shù)要求》規(guī)定執(zhí)行。其它要求遵照GB/T31439.1規(guī)定。標志、包裝、運輸、貯存：本標準對標志進行了規(guī)范，保證包裝、運輸與貯存中的防護，具體要求遵照 GB/T31439規(guī)定。三、主要試驗（或驗證）綜述、編寫標準的意義1、試驗內(nèi)容：按照條款要求，組織實施相關(guān)重要的試驗項目進行驗證， 實施的試驗項目有：材料化學分析、拉伸試驗、彎曲試驗、產(chǎn)品的尺寸檢測、防腐層檢測、護欄防撞性能的有限元分析以及實車足尺碰撞試驗。輕量化材料的檢驗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成分、力學性能檢測，并對輕量化產(chǎn)品進行有限元仿真分析研究；江蘇國強鍍鋅實業(yè)有限公司經(jīng)過調(diào)整設(shè)備和工藝試產(chǎn)，對產(chǎn)品進行外觀檢驗、防腐層檢測、實車碰撞試驗等。經(jīng)過以上試驗全面驗證標準編寫條款的適用性和可行性，驗證結(jié)果來看，滿足標準編寫要求。2、編寫標準的意義：國內(nèi)護欄產(chǎn)品執(zhí)行GB/T31439.1-2015《波形梁鋼護欄第1部分：兩波形梁鋼護欄》及GB/T31439.2-2015《波形梁鋼護欄第2部分：三波形梁鋼護欄》標準，其中規(guī)定基底金屬材料應為碳素結(jié)構(gòu)鋼，其力學性能及化學成分指標應不低于GB/T700《碳素結(jié)構(gòu)鋼》規(guī)定的Q235牌號鋼的要求。針對高強鋼護欄的輕量化應用，江蘇國強鍍鋅實業(yè)有限公司在行業(yè)內(nèi)率先開發(fā)研究了高強度高性能輕量化護欄產(chǎn)品，研發(fā)路線規(guī)范，經(jīng)過實車碰撞通過驗證，產(chǎn)品性能完全滿足使用條件，已經(jīng)制訂了企業(yè)內(nèi)控標準。國外護欄主要主要鋼護欄是促進公路鋼護欄用鋼水平升級換代，提升我國公路鋼護欄的相關(guān)標準如歐洲標準EN1317-2-2010《道路限制系統(tǒng)第2部分:安全障壁的性能等級，沖撞驗收試驗準則和試驗方法》實際上是一個碰撞測試標準，對護欄的材質(zhì)沒有具體要求；美國公路與運輸員工協(xié)會標準AASHTOM180-2018《公路波形梁鋼護欄技術(shù)要求》，以及JTG/TD81-2017《公路交通安全設(shè)施設(shè)計細則》中引用的日本《車輛用護欄標準圖?同解說》等標準中都沒有涉及到有關(guān)輕量化護欄的內(nèi)容。綜上所述，針對輕量化護欄的研發(fā)應用， 國內(nèi)外還沒有真正地展開實施， 本標準的制訂將成為行業(yè)領(lǐng)先的、共享的研究成果。四、采用國際標準和國外先進標準的情況，與國際、國內(nèi)同類標準水平的對比情況沒有涉及到相關(guān)國際標準。在制定過程中未查到同類國際標準。主要參考GB/T31439.1、GB/T31439.2。在制定時對輕量化原材料進行了測試，其技術(shù)條件作為標準規(guī)范附錄內(nèi)容。本標準的總體技術(shù)水平屬于國內(nèi)