高速公路擴(kuò)建工作與新建工作有很大的差異,其能夠?qū)崿F(xiàn)舊資源的有效利用,從而實現(xiàn)成本的控制。近年來,舊路擴(kuò)建中交通設(shè)施的再利用研究成果是比較多的,交通設(shè)施再利用的過程中能夠大大地減少舊交通設(shè)施運(yùn)輸、拆解、處理等費(fèi)用,另外還節(jié)約了大量新交通設(shè)施安全、運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的成本費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)效益是非常好的。當(dāng)前,針對高速公路改建過程中交通設(shè)施再利用現(xiàn)狀來看,尚存在很大的盲目性,高速公路在擴(kuò)建時很多交通設(shè)施尚未到達(dá)使用壽命,大多數(shù)性能還是較為完好的,有很大再利用的價值,但因為技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等的限制,很多舊交通設(shè)施無法得到很好的再利用,甚至被拋棄處理掉了,這樣做不但是對資源造成了大量的浪費(fèi),還在一定程度上對外界環(huán)境造成了污染。再有,雖然很多交通設(shè)施被再次利用了起來,但是后期的養(yǎng)護(hù)及管理成本卻較高,這是一種得不償失的做法。
1高速公路安全護(hù)欄分類
護(hù)欄作為高速公路中比較重要的交通安全設(shè)施,可以根據(jù)下面標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行分類。
(1)依據(jù)所在位置來進(jìn)行劃分,可以將其分為中央分隔帶、路側(cè)護(hù)欄兩種。前者主要是設(shè)置在高速公路中央分隔帶處,其設(shè)置的主要目的是避免失控汽車進(jìn)入對面車道中,能夠有效地避免二次碰撞;后者主要是設(shè)置在高速公路側(cè)面,其目的是有效防止汽車因為失去控制而穿越到路外的情況。
(2)依據(jù)路段不同,分為橋梁護(hù)欄和路段防撞護(hù)欄兩種。
(3)依據(jù)受力特性,可以分為柔性、半剛性及剛性護(hù)欄三種。
2高速公路護(hù)欄再利用技術(shù)
對于高速公路來說,安全設(shè)施是確保汽車安全行駛的保障,護(hù)欄投入年限存在很大的差異,并且有一些設(shè)施在使用的過程中還做了修補(bǔ)及改造工作,故在護(hù)欄再利用的過程中應(yīng)該先做好性能評估工作,對護(hù)欄使用現(xiàn)狀、設(shè)置情況等進(jìn)行全面的了解、分析、評價,判斷出護(hù)欄是否有再利用價值。
21護(hù)欄再利用評價標(biāo)準(zhǔn)
通常來說,護(hù)欄能否再利用是依據(jù)相關(guān)技術(shù)文件來進(jìn)行評估的,具體的技術(shù)包括外觀目測、外觀實測兩種措施。
211對護(hù)欄再利用的外觀評價方法
針對高速公路護(hù)欄的評價主要依據(jù)裂縫情況、基本尺寸、變形情況、固定及搭接等情況對外觀指標(biāo)進(jìn)行評價。
(1)護(hù)欄基本尺寸的評價。對護(hù)欄基本尺寸的測量主要包括護(hù)欄板厚度、立柱壁厚度、立柱壁長度和基地金屬厚度,其中立柱壁厚度可以通過測量工具測量獲取,立柱長度可以采用拉線的方式獲取,基地金屬厚度、護(hù)欄板厚度可以采用千分尺測量,之后將所測量出的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比,若一項超出規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)值,那么則應(yīng)減去3分。
(2)護(hù)欄裂縫評價。對于護(hù)欄能否再利用來說,護(hù)欄外觀上的裂縫也是對其進(jìn)行有效評價的關(guān)鍵指標(biāo),包括立柱頂部開裂、邊緣開裂兩項。當(dāng)護(hù)欄出現(xiàn)開裂情況時,可以采用直尺的方式進(jìn)行裂縫長度的測量,若所測的裂縫長度處于10~20毫米之間時稱為輕微裂縫,若裂縫大于10毫米時應(yīng)該減去2分。
(3)焊接。對護(hù)欄焊接的評價需要通過對焊接縫是不是存在裂紋進(jìn)行目測,然后再通過超聲探傷儀進(jìn)行裂縫寬度的測量,若存在裂紋則應(yīng)該減去2分。
(4)護(hù)欄固定及搭接情況。對護(hù)欄固定及搭接情況進(jìn)行評價的內(nèi)容涉及搭接方向、護(hù)欄板螺栓銹蝕程度等。若銹蝕面積超過40%,則應(yīng)在總分的基礎(chǔ)上減去2分。
(5)護(hù)欄變形評價。護(hù)欄變形評價主要是對護(hù)欄立柱垂直、協(xié)調(diào)性情況進(jìn)行目測,然后采用直尺、拉線等方式對護(hù)欄板的豎直度、順直度進(jìn)行測量,其豎直度要控制在±10內(nèi),順直度應(yīng)該控制在±5內(nèi),若超出則需要減掉5分。
212護(hù)欄腐蝕評價
護(hù)欄腐蝕包括鋼基本身、鍍鋅層兩部分的腐蝕。鍍鋅層腐蝕檢測所占的時間是較多的,對其的檢測技術(shù)如下。
(1)鍍鋅層檢測內(nèi)容。對于高速公路來說應(yīng)該以表面腐蝕程度、腐蝕深度為主,當(dāng)用其進(jìn)行評價時以鍍鋅層厚度的有效減少量作為有效評價的指標(biāo)。在修復(fù)工程當(dāng)中,除去黑板、白銹的方式非常多,多采用的是通過對局部噴砂處理的方法來實現(xiàn)對鍍鋅層表面修復(fù)的作用,但是在噴砂過程中需要對修復(fù)面之外的護(hù)欄鍍鋅層做好保護(hù)。若從客觀上來看,護(hù)欄所處的環(huán)境沒有辦法進(jìn)行噴砂處理,那么則可以采用刮刀鏟刮等方式處理,使得金屬面露出來。
(2)鍍鋅層厚度磁性測量方法。以基準(zhǔn)面作為參照依據(jù),在該標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中具體的方法是選取有效面積大于1厘米的工件,將其用在對基準(zhǔn)面局部厚度測量中,確定的依據(jù)是,總面積必須小于有效表面積的5%,并且表面位置需要和整個有效表面上實現(xiàn)均勻性分布。
(3)檢測點(diǎn)個數(shù):對于小于1000毫米的測量面來說,當(dāng)采取磁性法對厚度進(jìn)行測量時,需要選取不少于5個的檢測點(diǎn)進(jìn)行基準(zhǔn)面厚度的測量,所計算出來的平均厚度就是該檢測基準(zhǔn)面的鍍鋅層厚度。
22護(hù)欄材料性能評估
對護(hù)欄的性能評估主要是通過實驗的方式來進(jìn)行的,文章采用的是靜載實驗的對比方法來進(jìn)行實驗過程的控制,之后通過處理結(jié)果來保證性能的科學(xué)性,從而為舊護(hù)欄是否可行提供方案依據(jù)。
(1)受力分析。車輛碰撞護(hù)欄的過程相當(dāng)于為護(hù)欄施加了力,在護(hù)欄板的兩側(cè)立柱則能夠為護(hù)欄提供鉸接支撐、鋼結(jié)支撐,簡支梁模型則能夠從整體上對護(hù)欄受力情況出現(xiàn)的變形進(jìn)行分析,隨著所受作用力的變化,出現(xiàn)的撓度也會發(fā)生相應(yīng)的變化,梁的中點(diǎn)位置撓度位置的受力是最大的。
(2)對護(hù)欄材料進(jìn)行受力分析。和道路垂直不斷延伸的護(hù)欄板出現(xiàn)截面扭曲、結(jié)構(gòu)彎曲塑性則會出現(xiàn)變形能,沿著道路方向護(hù)欄板則就會由于局部完全現(xiàn)象而產(chǎn)生變性能。
3高速公路護(hù)欄修復(fù)再利用技術(shù)
高速公路在不斷使用的過程中就會導(dǎo)致鍍鋅層出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象,另外,護(hù)欄運(yùn)輸、拆除等過程中也會發(fā)生鍍鋅層被破壞的現(xiàn)象,所以在護(hù)欄再利用的過程中應(yīng)采取一定的修復(fù)技術(shù)來實現(xiàn)鍍鋅層護(hù)欄的修復(fù)。
31修復(fù)要求
當(dāng)護(hù)欄鍍鋅層遭到破壞之后,若要想再次利用則需要進(jìn)行修復(fù),但是破壞區(qū)修復(fù)層厚度、面積大小等都是有要求和限制的,如果面積超過規(guī)定值需要進(jìn)行重鍍,具體的厚度要求如下。
修復(fù)的面積不得超過總面積的5%,修復(fù)層厚度需要和原鍍鋅層的厚度相同,要比鍍層厚度大概厚30μm。一般修復(fù)的面積不應(yīng)該超過4平方毫米,對于大型構(gòu)建來說起修復(fù)面積可以比原鍍鋅層厚度大一點(diǎn)。
32修復(fù)的方法
鍍鋅層制作過程是在高溫環(huán)境下將鋅錠融化,然后放入輔助性的材料,將護(hù)欄放入鍍鋅槽當(dāng)中,這樣護(hù)欄就會被附著上鋅層,使得護(hù)欄形成保護(hù)層,這樣就能夠使得護(hù)欄的防腐蝕能力大大增強(qiáng),但是,護(hù)欄在高速公路中使用時,空氣中的水分等物質(zhì)就會和鍍鋅層發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而可能出現(xiàn)被腐蝕的現(xiàn)象,使得護(hù)欄被破壞,所以須采取一定的修復(fù)方法和技術(shù)來增強(qiáng)鍍鋅層的硬度和附著力,保證護(hù)欄能夠得到再次利用。
護(hù)欄構(gòu)件相對是較為單薄的,并且在熱鍍時容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象,故重新熱鍍是不適宜的。當(dāng)前我國在護(hù)欄鍍鋅層修復(fù)過程中常常采用涂層修復(fù)的方法來實現(xiàn)。可以在護(hù)欄鋅鍍層被破壞的地方進(jìn)行噴涂,利用有機(jī)涂料進(jìn)行刷涂,比如利用鍍鋅層的修補(bǔ)漆來處理,使得護(hù)欄表面能夠形成較好的保護(hù)層,從而有效地防止護(hù)欄基體受到腐蝕。
筆者根據(jù)多年高速公路交通設(shè)施施工及改造的工作經(jīng)驗,主要是對護(hù)欄在公路改建過程當(dāng)中是否能夠再利用進(jìn)行了深入分析,并找到適宜的修復(fù)方法。高速公路護(hù)欄材料評價是通過材料受力等評估來進(jìn)行的,當(dāng)前護(hù)欄能否被再利用主要是對護(hù)欄的鍍鋅層進(jìn)行評價,護(hù)欄在使用過程中不可避免地會出現(xiàn)鍍鋅層被破壞的現(xiàn)象,具體的修復(fù)主要采用的是在護(hù)欄鋅鍍層被破壞的地方進(jìn)行噴涂,利用有機(jī)涂料進(jìn)行刷涂,從而保證整個護(hù)欄的防腐蝕能力不斷增強(qiáng)。改造之后護(hù)欄表面就會形成鈍面、保護(hù)膜,能夠?qū)諝?、水分等起到良好的阻隔作用,起到有效的防腐蝕作用。