[科普中國]-防眩板

概述

防眩板是高速公路上為解決對向車燈眩光，安裝在中央分隔帶上的一種交通安全產(chǎn)品，在國內(nèi)使用也已經(jīng)十幾年了。雖然業(yè)界在這種產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)與應(yīng)用等方面已經(jīng)取得很大成績，但該類產(chǎn)品在實際使用中也存在很多需要解決的問題。

產(chǎn)品分類防眩板多設(shè)置于高速公路中央分隔帶砼護欄上，也有一些高速設(shè)置在中央開口活動護欄上。

從材質(zhì)上分類：有SMC防眩板、玻璃鋼防眩板、鐵防眩板。

從外觀上分類：常見的有直板、反S形、樹葉形、公路景觀防眩板、仿浮雕防眩板、芭蕉葉形、人字形等。

從功能上分類：常見的有普通防眩板、功能型防眩板**、抗紫外線防眩板、自潔防眩板**、景觀防眩板。

材質(zhì)及工藝

實際上，早在1994年編制《高速公路交通安全設(shè)施設(shè)計與施工技術(shù)規(guī)范》時，相關(guān)部門就已經(jīng)對防眩板的設(shè)置做出了具體和詳細的規(guī)定。不過，那時的防眩板多為鐵柵欄，需要電鍍、刷漆，也非常重，安裝比較麻煩。當時(北)京石(家莊)、廣東省惠(深)鹽(田)、江西九(江)景(德鎮(zhèn))等一批國內(nèi)早期高速公路用的就是這種鐵柵欄式的防眩板。該類防眩板的缺點是造價高、易生銹、不宜維護、運輸不方便，而且容易造成二次傷害，因此目前大多數(shù)地區(qū)都已經(jīng)不怎么使用。

在交通設(shè)施創(chuàng)新設(shè)計和生產(chǎn)方面，許多公司都做了不少有益的探索，這其中，有兩種探索影響深遠：

一種是吹塑工藝：將吹塑工藝應(yīng)用到防眩板制作上，生產(chǎn)截面為棗核形板，材質(zhì)為HDPE的防眩板。

另一種是模壓工藝：將玻璃鋼模壓工藝，也就是后來所說的SMC材料應(yīng)用到防眩板之上。

玻璃鋼防眩板：玻璃鋼片材在高溫、高壓下成型，斷面結(jié)構(gòu)成反S形狀，抗風(fēng)強度顯著增強了，后來全國大部分玻璃鋼防眩板都采用這種形式。早期：也有零星企業(yè)用手糊工藝生產(chǎn)玻璃鋼防眩板，由于生產(chǎn)出來的產(chǎn)品個體差異太大，質(zhì)量難以保證，很快就被淘汰了。

一些企業(yè)采用玻璃鋼模壓成型和吹塑成型來制作防眩板，但是由于不正當競爭和價格戰(zhàn)等原因，當前很多廠家生產(chǎn)防眩板的原材料由原來的玻璃鋼SMC材料改為便宜的BMC材料，甚至添加各種劣質(zhì)填料，導(dǎo)致玻璃鋼防眩板的抗風(fēng)載能力大大減弱，如果使用優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品原料生產(chǎn)防眩板，價格要遠遠高于其他材質(zhì)。

企業(yè)用鋼板來做防眩板，熱浸鍍鋅注塑 ，抗風(fēng)抗撞硬度明顯增加，產(chǎn)品的壽命得以提高。但該類防眩板的缺點是造價高、易生銹，而且容易造成二次傷害，因此目前已經(jīng)大多數(shù)地區(qū)都已經(jīng)不怎么使用。

防眩板的結(jié)構(gòu)形式防眩板與中央分隔帶護欄配合設(shè)置在結(jié)構(gòu)處理上可以有下列三種方法。

①防眩板與混凝土護欄結(jié)合，這依賴混凝土頂上預(yù)埋件來實現(xiàn)，一般采用焊接。

②防眩板與波形梁護欄結(jié)合，可在護欄立柱上加橫梁(槽鋼)，防眩板固定在槽鋼上，也可以組合型護欄立柱上固定防眩板。

③防眩板單獨豎立立柱將其埋設(shè)在中央分隔帶上。

防眩板應(yīng)以一定長度的獨立結(jié)構(gòu)段為制造和安裝單元，這種結(jié)構(gòu)的長度一般在4～12m，視所用材料、工藝情況而定。

防眩板設(shè)置在道路中央分隔帶上，免不了要遭失控車輛的沖擊而破壞。為了減輕損壞的嚴重程度以及方便地更換維修，設(shè)計時應(yīng)每隔一段距離使前后相互分離，使各段互不相連。這樣做既有利于加工制作和運輸安裝，而且從防止溫度應(yīng)力破壞的角度來說也是必須的。防眩板的每個獨立段的長度可與護欄設(shè)置間距相協(xié)調(diào)，選擇4m、5m、8m、12m或稍長一些都是可以的。

防眩板之所以深受國內(nèi)外公路界的歡迎，是因其具有對風(fēng)阻擋小，不宜引起積雪及美觀、經(jīng)濟和對駕駛員心理影響較小等優(yōu)點。只要防眩板能滿足一般構(gòu)造上的要求，就足以抵抗風(fēng)力的破壞。故一般可以不對其進行力學(xué)計算，而只要滿足構(gòu)造上的要求即可。但在經(jīng)常遭受臺風(fēng)襲擊的沿海地區(qū)和常年風(fēng)力較大、有刮倒樹木或破壞道路設(shè)施的地區(qū)，防眩板獨立埋設(shè)基礎(chǔ)時，在設(shè)計上應(yīng)對防眩板的連接部件或基礎(chǔ)進行抗傾覆等力學(xué)驗算。其橫向風(fēng)力大小可參照《公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTJ 021—89）中有關(guān)橋梁護欄的規(guī)定確定。

防眩板的基本結(jié)構(gòu)是把方形型鋼作為縱向骨架，把一定厚度、寬度的板條按一定的間隔固定在方形型鋼上。防眩板厚度視采用材料不同而不同，也應(yīng)根據(jù)防眩板是否受力而有變化。在每個獨立結(jié)構(gòu)段內(nèi)，一般有兩塊板為承力結(jié)構(gòu)板與護欄板連接固定。

防眩板及其連接體的尺寸應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)和景觀等因素確定。一般板條厚度為2.5～4.0mm，板寬為8～25mm；方形鋼的外形尺寸可為（40mm×40mm）～（65ram× 65ram），其壁厚可為2～3mm。1

防眩板三要素中國是全世界使用防眩板最多的國家，防眩板的規(guī)格和種類很多。從成型工藝上講，有玻璃鋼模壓成型、玻璃鋼擠出成型、塑料滾塑成型、塑料吹塑成型、塑料注塑成型和塑料擠出成型等;從尺寸分布上看，高度從70厘米至1.1米，寬度從140毫米至290毫米，厚度從3毫米至70毫米等各種規(guī)格的都有;材料也有多種，如SMC玻璃鋼、DMC玻璃鋼，HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS等。

無論是什么原材料、成型工藝或者結(jié)構(gòu)形式，防眩板都應(yīng)該有一個共性。也正是這種共性，才能最終決定防眩板能否在高速公路上得到廣泛應(yīng)用。吹不斷、撞不斷、不變色應(yīng)該是所有合格防眩板基本三要素。

1、吹不斷：很多人也許不相信風(fēng)能將高速公路上的防眩板吹斷，然而事實證明，這種情況經(jīng)常發(fā)生。如圖一所示，一場臺風(fēng)過后，高速公路上的防眩板被成片成片地吹斷了。仔細觀察沒有被吹斷的防眩板可以發(fā)現(xiàn)，這些沒有斷的防眩板根部基本上都有些細小的裂紋，這是風(fēng)吹時防眩板左右搖擺造成的。由于根部應(yīng)力最集中，風(fēng)力矩也最大，因此，根部是防眩板最容易斷裂的位置。很多地方沙塵暴或臺風(fēng)過后，經(jīng)常出現(xiàn)防眩板被大面積吹斷，就是因為其根部強度不夠造成的。

2、撞不斷：防眩板有時還經(jīng)常會被攔腰折斷。裝在新澤西護欄上的防眩板大量斷裂，這是一個全國性的普遍問題。也許有人認為路上的防眩板損害是產(chǎn)品質(zhì)量或者人為因素造成的，但經(jīng)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，路上每個防眩板斷裂處都是連續(xù)幾十米長。由于高速公路是封閉的，行人很少能進來，因此，被車撞斷是路上防眩板斷裂的主要原因。新澤西護欄頂部的寬度較窄，雙向行車的橫向間距小，超寬車輛經(jīng)常將防眩板撞壞。尤其是彎道多、起伏大的山區(qū)高速公路，這種情況就更容易發(fā)生。高速公路的業(yè)主單位也非常頭痛，每兩三年就要召標購買防眩板進行更換。

3、不變色：防眩板還容易褪色，由于生產(chǎn)防眩板時的母粒色粉沒有控制好，有些防眩板不到一個月就褪色了，只好對其進行更換。

質(zhì)量問題產(chǎn)生的原因很多業(yè)內(nèi)人士反映，防眩板在國內(nèi)高速公路的實際應(yīng)用中還存在許多問題，常見的如材料性能不達標、結(jié)構(gòu)和安裝不盡合理等，任何一項出現(xiàn)偏差，都會影響防眩板的使用效果。

偷工減料 對于玻璃鋼防眩板而言，由于不正當競爭和價格戰(zhàn)等原因，當前很多廠家生產(chǎn)防眩板的原材料都變了，由原來的玻璃鋼SMC材料改為便宜的BMC材料。BMC的樹脂和玻璃纖維含量都比SMC低，同樣尺寸和厚度的玻璃鋼防眩板，BMC的強度要差得很多。對于用HDPE材料吹塑成型的防眩板，其降低成本的主要方式是向母料里面添加碳酸鈣或回收料等填料。然而，添加此類填料后，防眩板的抗風(fēng)載強度就大大降低了。有些廠家在用HDPE材料吹塑成型防眩板時，有時在母料里添加高達50%的填料，這種工藝生產(chǎn)出來的防眩板，其性能可想而知。如何判別HDPE材料吹塑成型的防眩板中是否含有填料，有一個簡單的辦法：將防眩板斜靠在墻角，用腳踩踏防眩板中部，防眩板會彎曲變形，然后將防眩板拿在手中仔細觀察，不加填料的防眩板變形部分會自動恢復(fù)原狀，加填料的防眩板變形部分不會自動恢復(fù)成原裝，有的甚至還會斷裂。

設(shè)計因素 原材料只是影響防眩板性能的一個因素，有時候，其問題往往出在源頭上。該有的設(shè)計圖紙將防眩板的截面做成平板結(jié)構(gòu)，這種防眩板生產(chǎn)出來后抗風(fēng)強度顯然不夠。一場臺風(fēng)后，大部分都斷裂了。實驗顯示，同樣材料和外形尺寸，反S斷面結(jié)構(gòu)防眩板的抗風(fēng)負荷是平面結(jié)構(gòu)的四倍。當前在交通工程領(lǐng)域，很多設(shè)計人員對自己所選用的產(chǎn)品特點和性能普遍不了解、不專研，造成高速公路上的一些質(zhì)量問題在設(shè)計階段就埋下了隱患，這一點應(yīng)該值得所有設(shè)計人員認真反思。

對于防眩板的檢測，有一種土辦法可以現(xiàn)場檢測出其質(zhì)量好壞。以90厘米高，20厘米寬的防眩板為例，兩頭用磚頭支起，中間站一個60公斤的人，如果防眩板不被壓斷，則該防眩板就是合格產(chǎn)品。

改進革新根據(jù)上文所述防眩板容易產(chǎn)生的問題，相應(yīng)地可以在原材料、截面結(jié)構(gòu)及安裝方式等方面進行改善，以達到事半功倍地提高防眩板的應(yīng)用效果。

柔性材料的應(yīng)用 生產(chǎn)防眩板的材料應(yīng)該是韌性和剛性的完美結(jié)合，韌性可以保證防眩板在接受高強度外力沖擊下時能迅速變形，不至于被攔腰折斷;剛性保證在強風(fēng)荷載下，防眩板又不至于來回搖擺，從根部斷裂。據(jù)筆者了解，業(yè)界已經(jīng)能用高強度的高分子彈性材料生產(chǎn)出來柔性和剛性完美結(jié)合的防眩板來。高分子彈性材料很多，美國公路科技人員將彈性材料應(yīng)用到防眩板的生產(chǎn)上，這確實讓人驚訝。雖然美國高速公路防眩板技術(shù)應(yīng)用剛剛起步，但他們起點高、標準高，在設(shè)計時候就已經(jīng)將吹不斷、撞不斷、無二次傷害等都考慮進去了，其生產(chǎn)出來的防眩板自然性能完好。

結(jié)構(gòu)的改變 對于防眩板的截面，我國公路科技人員發(fā)明了一種“人”字形結(jié)構(gòu)，這大大地增強了防眩板的抗風(fēng)載效果。人字形結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定、支撐面積最大，這種結(jié)構(gòu)將防眩板中、下部一分為二，變“金雞獨立”為“雙腳落地”，整個防眩板安裝后與護欄形成為穩(wěn)定的三角支撐結(jié)構(gòu)。三角結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，再大的風(fēng)都不怕了。

顏色的控制 對于防眩板容易褪色的困惑，業(yè)界當前也找了好的解決之道。只要控制好母料色粉的質(zhì)量，生產(chǎn)出來的防眩板就不容易褪色。及時在紫外光強烈的云貴高原，雖經(jīng)五、六年強烈紫外線照射，其顏色依然翠綠。

與護欄的安裝關(guān)系 防眩板通常與中央護欄結(jié)合使用，道路中央分隔帶上的護欄主要有兩種形式，一種是水泥護欄，一種是鋼護欄。如前文提到，對于頂部寬度較窄的新澤新護欄，如果雙向超車道車輛的橫向間距過窄，同時彎道多，而且大貨車居多的公路，防眩板被車輛碰壞的幾率大，建議最好選用彈性材料防眩板。對于中央隔離帶為鋼護欄或者很寬的水泥護欄，車輛很難碰到防眩板，可以使用硬材質(zhì)的玻璃鋼防眩板，或HDPE防眩板。包括在下文將要提到的文化防眩板，因其材質(zhì)都是硬質(zhì)玻璃鋼，都不建議安裝在頂部寬度較窄的新澤新護欄上。

對于中央隔離帶為鋼護欄的，建議防眩板支架不要安裝在鋼護欄上。如果防眩板支架安裝在鋼護欄上，往往會出現(xiàn)以下問題：(1)增加了護欄的抗風(fēng)荷載，一次，在寧夏，防眩板支架掛在一側(cè)護欄上，防眩板安裝在支架上，一場大風(fēng)過后，鋼護欄被吹倒了三公里。(2)防眩板高低不易調(diào)平，影響美觀。

人文情懷防眩板不僅可以阻擋對向行駛車輛的眩光，保證高速公路夜間交通運營的安全，它還能寄托很多人文情懷，讓冷冰冰的高速公路變得活潑多彩起來。將防眩板設(shè)計成具有地方特色和特點的載體，這無疑會增加過往司乘人員的美感，讓司乘人員能充分感受到各地獨具地方特色文化的魅力。

成都 2006年3月13日，《北京青年報》曾報道：在成都市三環(huán)路上一座立交橋下，用川劇臉譜裝飾的橋柱，讓鋼筋水泥構(gòu)筑的龐然大物都色彩，人賞心悅目。 “能否設(shè)計出一款非常規(guī)的防眩板，能充分體現(xiàn)出四川的文化來?”

一提到四川，很多人就會想到大熊貓、三星堆文化或者竹子等獨具四川韻味的東西。在最初防眩板設(shè)計時，首先否定了三星堆文化元素。將防眩板做成面具模樣安裝在馬路中央，晚上車輛經(jīng)過時，車燈忽明忽暗，馬路中央古怪猙獰的面具像要復(fù)活的樣子，令人恐懼，因此，第一個就放棄了防眩板三星堆文化的創(chuàng)意。其次是否定大熊貓元素。大熊貓形狀圓鼓鼓，憨態(tài)可掬，是國寶級動物，但形狀不對，再加上是黑白兩色，制作難度較大，最后也放棄了。最終，們確定吸收竹子元素來設(shè)計防眩板。竹子虛心、有節(jié)，代表著我國傳統(tǒng)的人文思想。我們古代的文人墨客，都喜歡以竹子為題，抒發(fā)情懷，如詩人傅龐如曾在《詠竹》就這樣描述竹子：

破土凌云節(jié)節(jié)高，寒驅(qū)三九領(lǐng)風(fēng)騷。

不流斑竹多情淚，甘為春山化雪濤。

而且竹林總是一排排，一行行的矗立著，顏色翠綠，形狀挺拔，勃勃生機，這不就是抗風(fēng)載防眩板的真實寫照嗎?另外，竹子顏色單一，生產(chǎn)工藝簡單，也適合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。竹子形狀的防眩板誕生，并安裝在成都至雙流機場的高速公路上，當時在全國引起了轟動。賦詩一首《防眩板.竹》

綠竹防眩映彩空，立根原在護欄中。

千吹萬刮還堅勁，任爾東西南北風(fēng)。

西安 西安是一個具有三千多年歷史，且從未間斷發(fā)展的城市，先后有十七個朝代及政權(quán)建都于此，因此，西安是中國歷史上建都朝代最多和影響力最大的都城之一。提到西安，人們很容易就聯(lián)想到兵馬俑，聯(lián)想到秦始皇統(tǒng)一貨幣。 鏟形幣是先秦流傳較長的幣種，該幣幣形規(guī)整，平首平肩尖足，下端口部呈弧形，幣周有棱，首部有一圓孔，其形狀是仿照當時的生產(chǎn)工具“鏟”設(shè)計的。我們也以其為藍本，進行鏟形防眩板的設(shè)計。在設(shè)計好的防眩板上再寫兩個篆體字“平安”，意味著平安就是財富(古錢幣)。此種形狀的防眩板在西安三環(huán)路上安裝后，一時間引來了陜西多家電視臺爭相報道。為此，還有陜西文人賦詩一首，預(yù)以贊美：

防眩設(shè)施防眩光，做成秦幣又何妨。

平安是福今猶是，閑話當年秦始皇。

曲線美 除了賦予各具特色的地方文化元素外，防眩板的設(shè)計也能體現(xiàn)出自然美和人體美來。眾所周知，人體之所以最美，是因為世界上還沒有哪一種線條和輪廓，能比人體的線條更有柔和、更有彈性和更富有韻律。于是，一種形同女人細腰的“芭蕉葉防眩板”在業(yè)內(nèi)問世。這種設(shè)計使得防眩板不再是一個冰冷、呆板與枯燥的概念，它讓防眩板變得更加性感和人性化，更具人文色彩。行駛在安裝有這樣防眩板的高速公路上，駕駛不再只是一種簡單、機械的操作，它更是一種流淌在真實而有情趣生活中的享受，有人甚至做詩曰《防眩板·纖腰》

防眩板似芭蕉花，纖腰玉帶舞天紗。

疑是仙女下凡來，回眸一笑勝星華。

防眩板只是數(shù)量眾多交通安全產(chǎn)品中的一種，由于不規(guī)范競爭等原因，各地在應(yīng)用防眩板中還存在很多問題，甚至有人將該類產(chǎn)品稱作為“高速公路上質(zhì)量最差”的產(chǎn)品。然而，相信隨著科技的進步和人們對駕駛環(huán)境舒適性要求的提高，這種產(chǎn)品經(jīng)過不斷完善和創(chuàng)新，必將會為維護高速公路上的行車安全和提高駕乘人員美的享受，做出更大的貢獻。要知道，防眩板的真正使命是為贊美生活而誕生的。