高速公路改建过程中护栏再利用技术研究_行业资讯_长沙中扬钢结构有限公司
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    高速公路改建过程中护栏再利用技术研究

    高速公路扩建工作与新建工作有很大的差异,其能够实现旧资源的有效利用,从而实现成本的控制。近年来,旧路扩建中交通设施的再利用研究成果是比较多的,交通设施再利用的过程中能够大大地减少旧交通设施运输、拆解、处理等费用,另外还节约了大量新交通设施安全、运输过程中产生的成本费用,经济效益是非常好的。当前,针对高速公路改建过程中交通设施再利用现状来看,尚存在很大的盲目性,高速公路在扩建时很多交通设施尚未到达使用寿命,大多数性能还是较为完好的,有很大再利用的价值,但因为技术标准、技术规范等的限制,很多旧交通设施无法得到很好的再利用,甚至被抛弃处理掉了,这样做不但是对资源造成了大量的浪费,还在一定程度上对外界环境造成了污染。再有,虽然很多交通设施被再次利用了起来,但是后期的养护及管理成本却较高,这是一种得不偿失的做法。

    1高速公路安全护栏分类

    护栏作为高速公路中比较重要的交通安全设施,可以根据下面标准来进行分类。

    (1)依据所在位置来进行划分,可以将其分为中央分隔带、路侧护栏两种。前者主要是设置在高速公路中央分隔带处,其设置的主要目的是避免失控汽车进入对面车道中,能够有效地避免二次碰撞;后者主要是设置在高速公路侧面,其目的是有效防止汽车因为失去控制而穿越到路外的情况。

    (2)依据路段不同,分为桥梁护栏和路段防撞护栏两种。

    (3)依据受力特性,可以分为柔性、半刚性及刚性护栏三种。

    2高速公路护栏再利用技术

    对于高速公路来说,安全设施是确保汽车安全行驶的保障,护栏投入年限存在很大的差异,并且有一些设施在使用的过程中还做了修补及改造工作,故在护栏再利用的过程中应该先做好性能评估工作,对护栏使用现状、设置情况等进行全面的了解、分析、评价,判断出护栏是否有再利用价值。

    21护栏再利用评价标准

    通常来说,护栏能否再利用是依据相关技术文件来进行评估的,具体的技术包括外观目测、外观实测两种措施。

    211对护栏再利用的外观评价方法

    针对高速公路护栏的评价主要依据裂缝情况、基本尺寸、变形情况、固定及搭接等情况对外观指标进行评价。

    (1)护栏基本尺寸的评价。对护栏基本尺寸的测量主要包括护栏板厚度、立柱壁厚度、立柱壁长度和基地金属厚度,其中立柱壁厚度可以通过测量工具测量获取,立柱长度可以采用拉线的方式获取,基地金属厚度、护栏板厚度可以采用千分尺测量,之后将所测量出的数据与相应的规范及标准进行对比,若一项超出规范和标准值,那么则应减去3分。

    (2)护栏裂缝评价。对于护栏能否再利用来说,护栏外观上的裂缝也是对其进行有效评价的关键指标,包括立柱顶部开裂、边缘开裂两项。当护栏出现开裂情况时,可以采用直尺的方式进行裂缝长度的测量,若所测的裂缝长度处于10~20毫米之间时称为轻微裂缝,若裂缝大于10毫米时应该减去2分。

    (3)焊接。对护栏焊接的评价需要通过对焊接缝是不是存在裂纹进行目测,然后再通过超声探伤仪进行裂缝宽度的测量,若存在裂纹则应该减去2分。

    (4)护栏固定及搭接情况。对护栏固定及搭接情况进行评价的内容涉及搭接方向、护栏板螺栓锈蚀程度等。若锈蚀面积超过40%,则应在总分的基础上减去2分。

    (5)护栏变形评价。护栏变形评价主要是对护栏立柱垂直、协调性情况进行目测,然后采用直尺、拉线等方式对护栏板的竖直度、顺直度进行测量,其竖直度要控制在±10内,顺直度应该控制在±5内,若超出则需要减掉5分。

    212护栏腐蚀评价

    护栏腐蚀包括钢基本身、镀锌层两部分的腐蚀。镀锌层腐蚀检测所占的时间是较多的,对其的检测技术如下。

    (1)镀锌层检测内容。对于高速公路来说应该以表面腐蚀程度、腐蚀深度为主,当用其进行评价时以镀锌层厚度的有效减少量作为有效评价的指标。在修复工程当中,除去黑板、白锈的方式非常多,多采用的是通过对局部喷砂处理的方法来实现对镀锌层表面修复的作用,但是在喷砂过程中需要对修复面之外的护栏镀锌层做好保护。若从客观上来看,护栏所处的环境没有办法进行喷砂处理,那么则可以采用刮刀铲刮等方式处理,使得金屬面露出来。

    (2)镀锌层厚度磁性测量方法。以基准面作为参照依据,在该标准当中具体的方法是选取有效面积大于1厘米的工件,将其用在对基准面局部厚度测量中,确定的依据是,总面积必须小于有效表面积的5%,并且表面位置需要和整个有效表面上实现均匀性分布。

    (3)检测点个数:对于小于1000毫米的测量面来说,当采取磁性法对厚度进行测量时,需要选取不少于5个的检测点进行基准面厚度的测量,所计算出来的平均厚度就是该检测基准面的镀锌层厚度。

    22护栏材料性能评估

    对护栏的性能评估主要是通过实验的方式来进行的,文章采用的是静载实验的对比方法来进行实验过程的控制,之后通过处理结果来保证性能的科学性,从而为旧护栏是否可行提供方案依据。

    (1)受力分析。车辆碰撞护栏的过程相当于为护栏施加了力,在护栏板的两侧立柱则能够为护栏提供铰接支撑、钢结支撑,简支梁模型则能够从整体上对护栏受力情况出现的变形进行分析,随着所受作用力的变化,出现的挠度也会发生相应的变化,梁的中点位置挠度位置的受力是最大的。

    (2)对护栏材料进行受力分析。和道路垂直不断延伸的护栏板出现截面扭曲、结构弯曲塑性则会出现变形能,沿着道路方向护栏板则就会由于局部完全现象而产生变性能。

    3高速公路护栏修复再利用技术

    高速公路在不断使用的过程中就会导致镀锌层出现腐蚀的现象,另外,护栏运输、拆除等过程中也会发生镀锌层被破坏的现象,所以在护栏再利用的过程中应采取一定的修复技术来实现镀锌层护栏的修复。

    31修复要求

    当护栏镀锌层遭到破坏之后,若要想再次利用则需要进行修复,但是破坏区修复层厚度、面积大小等都是有要求和限制的,如果面积超过规定值需要进行重镀,具体的厚度要求如下。

    修复的面积不得超过总面积的5%,修复层厚度需要和原镀锌层的厚度相同,要比镀层厚度大概厚30μm。一般修复的面积不应该超过4平方毫米,对于大型构建来说起修复面积可以比原镀锌层厚度大一点。

    32修复的方法

    镀锌层制作过程是在高温环境下将锌锭融化,然后放入辅助性的材料,将护栏放入镀锌槽当中,这样护栏就会被附着上锌层,使得护栏形成保护层,这样就能够使得护栏的防腐蚀能力大大增强,但是,护栏在高速公路中使用时,空气中的水分等物质就会和镀锌层发生化学反应,进而可能出现被腐蚀的现象,使得护栏被破坏,所以须采取一定的修复方法和技术来增强镀锌层的硬度和附着力,保证护栏能够得到再次利用。

    护栏构件相对是较为单薄的,并且在热镀时容易出现变形的现象,故重新热镀是不适宜的。当前我国在护栏镀锌层修复过程中常常采用涂层修复的方法来实现。可以在护栏锌镀层被破坏的地方进行喷涂,利用有机涂料进行刷涂,比如利用镀锌层的修补漆来处理,使得护栏表面能够形成较好的保护层,从而有效地防止护栏基体受到腐蚀。

    笔者根据多年高速公路交通设施施工及改造的工作经验,主要是对护栏在公路改建过程当中是否能够再利用进行了深入分析,并找到适宜的修复方法。高速公路护栏材料评价是通过材料受力等评估来进行的,当前护栏能否被再利用主要是对护栏的镀锌层进行评价,护栏在使用过程中不可避免地会出现镀锌层被破坏的现象,具体的修复主要采用的是在护栏锌镀层被破坏的地方进行喷涂,利用有机涂料进行刷涂,从而保证整个护栏的防腐蚀能力不断增强。改造之后护栏表面就会形成钝面、保护膜,能够对空气、水分等起到良好的阻隔作用,起到有效的防腐蝕作用。

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