圖為“紅色大別山”1號旅游公路（河南羅山段）輕量化耐候鋼波形梁公路護欄。

串聯起黃河、太行山、伏牛山等旅游資源的“紅色大別山”1號旅游公路正在如火如荼建設中，在河南省信陽市羅山縣的示范路段，有一段銹紅色護欄格外引人注意。這是由中國科學院金屬研究所、安陽鋼鐵集團、北京中交綠色交通科學研究院合作研發(fā)的輕量化耐候鋼波形梁公路護欄，顯著提高護欄的安全性能，且全生命周期建設養(yǎng)護成本低，減碳效應明顯。

輕量化耐候鋼波形梁公路護欄采用高強耐候鋼，替代傳統Q235普碳鋼作為護欄基底材料，以高強鋼的優(yōu)勢降低護欄用鋼量30％以上，以耐大氣腐蝕的特點，免鍍鋅處理，護欄壽命從15年左右延長到30年至40年，全生命周期建設和養(yǎng)護成本預計降低50％以上。

目前，除“紅色大別山”1號旅游公路外，輕量化耐候鋼護欄還被應用于鄭州市迎賓路與連霍高速公路互通式立交新建工程、重慶城口（陜渝界）至開州高速公路、云南昭通市昭陽西環(huán)高速公路、唐山市海港經濟開發(fā)區(qū)疏港公路和農村公路安防工程等項目，取得了良好的示范效應。

響應行業(yè)需求　創(chuàng)新向綠前行

交通運輸是能源消耗和溫室氣體排放的主要行業(yè)之一，是節(jié)能減排和綠色低碳發(fā)展的重要領域和主戰(zhàn)場。隨著我國經濟社會發(fā)展進入新階段，加快建設交通強國對綠色低碳交通發(fā)展提出了更高要求。2022年8月，交通運輸部印發(fā)《綠色交通標準體系（2022年）》，強調要加快科技創(chuàng)新成果轉化為標準的工作進程，促進節(jié)能環(huán)保新技術、新設備、新材料、新工藝等方面標準的有效供給，保持標準體系建設的適度超前。

近年來，北京中交綠色交通科學研究院有限公司始終把創(chuàng)新視作第一動力，積極推進科學研究與科技創(chuàng)新工作，在新理論、新發(fā)現、新技術上陸續(xù)取得重大突破，用“硬核”科技創(chuàng)新成果解決行業(yè)“卡脖子”難題，為行業(yè)綠色發(fā)展提供了強有力的科技支撐，助力實現碳達峰碳中和。

由中國科學院金屬研究所、安陽鋼鐵集團、北京中交綠色交通科學研究院合作研發(fā)的專用于公路波形梁護欄的高強耐候鋼就是顯著成果之一。該材料具有高強鋼的特點，降低了護欄用鋼量；且耐大氣腐蝕性能好，免鍍鋅處理。在提高護欄安全性基礎上，解決了傳統護欄用鋼量大、防腐處理污染嚴重、生產成本高、對防腐維護的依賴性強等問題。

防撞性能更好　應用前景更廣

安全是發(fā)展的前提，發(fā)展是安全的保障。安全、暢通、高效的公路網是我國經濟社會發(fā)展的有力支撐，也是人民群眾出行的重要保障。為深入貫徹落實人民至上、生命至上理念，持續(xù)提升公路交通安全水平，近年來，我國不斷加大安全生命防護工程建設，在山區(qū)公路、懸崖峭壁旁安裝護欄，減少事故傷亡。

波形梁護欄是目前國內外公路和橋梁應用最廣泛的安全防護欄。當受到外力作用時，通過護欄板和立柱變形，吸收撞擊力，起到緩沖導向的作用，以保護車輛和司乘人員，降低事故損失。傳統鍍鋅Q235材質波形梁護欄，強度較低，其屈服強度只有235兆帕，抗拉強度也只有375兆帕至500兆帕，需要用比較厚的材料才能滿足強度及耐腐蝕要求，材料消耗量大，鍍鋅成本高。

對比傳統材料，輕量化耐候鋼波形梁公路護欄在力學性能上更具優(yōu)勢：Q415NH材質的屈服強度下限為415兆帕，抗拉強度下限為580兆帕；Q450NH材質的屈服強度下限為450兆帕，抗拉強度下限為550兆帕；而Q700NH材質的屈服強度下限更是高達700兆帕，抗拉強度下限為750兆帕。護欄板材料的斷后延伸率是影響護欄緩沖導向功能的重要指標，一般來講護欄的屈服強度越高則斷后延伸率越低，　Q415NH和Q450NH在提升屈服強度的同時還實現了斷后延伸率的提升，是真正為適應行業(yè)需求而研發(fā)的材料。

為了充分驗證輕量化耐候鋼波形梁公路護欄的安全性，研發(fā)團隊開展了嚴格的仿真試驗和檢測工作，并進行了多次實車足尺汽車碰撞試驗。目前，系列產品已完成B級、A級、Am級（組合式）、SB級四個規(guī)格護欄的汽車碰撞試驗。經檢驗，輕量化耐候鋼護欄完全滿足《公路交通安全設施設計規(guī)范》和《公路護欄安全性能評價標準》（JTG　B05—01—2013）的要求，并由中國公路學會頒發(fā)了《科技成果評價證書》，專家委員會認為該產品符合“輕量化、少污染、低排放、高耐久、便養(yǎng)護”的綠色發(fā)展方向，具有良好的經濟、社會效益和應用前景。研究成果總體達到國內領先水平，具備產業(yè)化和全面推廣應用條件。

降低建養(yǎng)成本　環(huán)保效益顯著

輕量化耐候鋼波形梁護欄在提高安全性能指標的同時，還具有降低生產用鋼量、防腐涂裝、運輸重量、單位安裝成本等方面的優(yōu)勢。

以中部某省為例，按照約4000公里在建高速公路（16000延公里SB級護欄）計算：經濟效益通過護欄用鋼量降低和免鍍鋅環(huán)節(jié)，護欄采購成本由45萬元每延公里降為40.5萬元每延公里，理論上在建工程護欄采購成本有望降低約9億元。護欄輕量化后可在施工環(huán)節(jié)降低人力成本25％左右。護欄壽命從15至20年延長到30至40年，全生命周期內（按30年收費期）可減少一次護欄更新，降低建設養(yǎng)護成本約80億元。

環(huán)保效益顯著。輕量化耐候鋼波形梁護欄用鋼量可節(jié)約鐵礦石約64萬噸，減少標準煤消耗約21萬噸，減少護欄生產、運輸環(huán)節(jié)的二氧化碳排放量約83萬噸。輕量化耐候鋼護欄免鍍鋅處理，可免去酸洗、助鍍、熱鍍鋅、鈍化等環(huán)節(jié)產生大氣污染物和水污染物的排放，節(jié)約成本，縮短加工周期，可避免護欄鍍鋅層（SB級護欄每延公里2噸鍍鋅）降解過程中產生的重金屬危害。

據估算，中部某省“十四五”期可減少全省公路護欄采購成本約30億元，按全生命周期（30年收費期）計算，可降低護欄建養(yǎng)成本300億元，并推動相關鋼鐵集團產品升級。

經過對比，生產環(huán)節(jié)輕量化耐候鋼護欄與現行的同等級護欄相比，用鋼量可降低30％至40％，成本降低5％至10％。運輸環(huán)節(jié)，按照輕量化耐候鋼護欄的輕量化率，運費降低30％左右。降低安裝成本，護欄輕量化后可減少人工安裝工時，初步估計能夠降低25％人工成本。從護欄全生命周期（按30年）測算，可減少建設養(yǎng)護成本50％以上。推廣應用輕量化耐候鋼波形梁護欄的意義不言而喻。

相信在不久的將來，越來越多的輕量化耐候鋼波形梁鋼護欄將出現在道路兩側，一排排紅褐色的護欄板將成為一道亮麗的風景線。