盧俊

摘 要：高速公路安全設(shè)施的重要作用是為了防止發(fā)生安全事故，使交通運(yùn)輸安全得到更大保障。在很早以前，交通部就已經(jīng)開始著手編制相關(guān)的安全設(shè)施技術(shù)規(guī)范，為安全設(shè)施的施工提供相配套的行業(yè)規(guī)范，隨后也陸續(xù)頒發(fā)設(shè)計(jì)細(xì)則、技術(shù)規(guī)范等，使高速公路安全設(shè)施工程施工階段有更可靠的技術(shù)指導(dǎo)。交通運(yùn)輸快速發(fā)展，為更好地滿足區(qū)域經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展的需求，安全設(shè)施建設(shè)也面臨著更大挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：高速公路;交通安全設(shè)施;防腐機(jī)理;技術(shù)應(yīng)用;質(zhì)控措施;

文章在分析我國公路交通安全設(shè)施工程標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，介紹了交通安全設(shè)施的腐蝕機(jī)理、防腐技術(shù)原理等，探討了交通安全設(shè)施施工階段常用的防腐工藝，包括熱浸鍍鋅涂層、熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層、環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層等，以優(yōu)化安全設(shè)施防腐質(zhì)量為目標(biāo)，探究幾點(diǎn)質(zhì)控方法。

1 常見公路交通安全設(shè)施工程標(biāo)準(zhǔn)

1.1 標(biāo)志

在高速公路上，標(biāo)志標(biāo)線主要是幫助駕駛員了解高速公路的有關(guān)信息，進(jìn)而能依照標(biāo)志準(zhǔn)確行駛，使行車安全得到更大保障。結(jié)合交通標(biāo)志的需求，標(biāo)志鋼構(gòu)件可選擇熱浸鍍鋅涂層防腐鋼立柱作為立柱材料，結(jié)合路況確定立柱的尺寸及結(jié)構(gòu)方式，若考慮景觀要求可考慮標(biāo)志鋼構(gòu)件采用熱浸鍍鋅內(nèi)涂層+靜電噴涂聚酯外涂層的熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層防腐方式，顏色采用象牙白。版面選擇鋁合金面板作為標(biāo)志板，根據(jù)具體公路等級選用相應(yīng)反光膜作為反光材質(zhì)，進(jìn)而更好地滿足道路標(biāo)志對清晰度的要求。

1.2 護(hù)欄

護(hù)欄的作用以防護(hù)為主，設(shè)置的目的是阻擋碰撞能量小于或等于設(shè)計(jì)防護(hù)能量的碰撞車輛并導(dǎo)正其行駛方向，防控車輛失控誤沖出路基或越過中央分隔帶進(jìn)到對向車道的情況，還能減少撞車造成的損失，減輕事故對駕駛?cè)思俺藛T的傷害，保護(hù)路側(cè)機(jī)電設(shè)備或構(gòu)筑物。纜索護(hù)欄、波形梁護(hù)欄、砼護(hù)欄等均是常見的護(hù)欄方式，參照工程項(xiàng)目造價(jià)及道路實(shí)際需求選型，并在危險(xiǎn)路段強(qiáng)化護(hù)欄處理。波形梁護(hù)欄在高速公路建設(shè)領(lǐng)域中有較廣泛的應(yīng)用，其防腐工藝應(yīng)用熱浸鍍鋅涂層工藝來增強(qiáng)波形梁護(hù)欄等鋼構(gòu)件的防腐能力，通過近年來工藝不斷改進(jìn)，以及綠色環(huán)保理念認(rèn)知的提高，鋼構(gòu)件的防腐也可采用熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層、環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層，替代單鍍鋅工藝。

2 高速公路交通安全設(shè)施的腐蝕概述

2.1 腐蝕機(jī)理

金屬構(gòu)件、連接件及鋼筋砼均是常用的交通安全設(shè)施，其均有被腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，不管是金屬還是砼的腐蝕損壞，均是因?yàn)槠渥泽w的成分和空氣與雨水等介質(zhì)內(nèi)其他類化學(xué)物質(zhì)相觸及后發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，對交通安全設(shè)施初有的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)造成不同程度破壞，引發(fā)銹蝕、結(jié)構(gòu)裂痕或斷裂等狀況。高速公路沿線不僅有風(fēng)霜雨雪及高溫凍融等促進(jìn)腐蝕破損的各種氣象因素，還因?yàn)椴煌范斡泄I(yè)園區(qū)、或處在酸雨高發(fā)區(qū)，導(dǎo)致空氣內(nèi)存有一定濃度的腐蝕性元素，可能會直接觸及或溶在降水、降雪內(nèi)，進(jìn)而聚沉在交通安全設(shè)施的表層，且還會順著表層細(xì)微裂痕等缺陷緩緩滲透侵導(dǎo)金屬、砼構(gòu)件的內(nèi)部，加速了交通安全設(shè)施各位置構(gòu)件的腐蝕速度。

2.2 防腐技術(shù)的基本原理

因?yàn)楦g過程的本質(zhì)是發(fā)生了諸多化學(xué)反應(yīng)，造成被腐蝕對象的化學(xué)成分出現(xiàn)明顯波動，損壞其初有的強(qiáng)度、剛度及密度等機(jī)械性能及物理性質(zhì)等，增加結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、強(qiáng)度失效等情況的發(fā)生率?；瘜W(xué)反應(yīng)階段也會生成大量新的化學(xué)成分，其化學(xué)活性、體積等也會發(fā)生改變，會和環(huán)境內(nèi)更多介質(zhì)發(fā)生更多的化學(xué)反應(yīng)，并在微觀結(jié)構(gòu)改變、體積膨脹等因素的作用下，加速構(gòu)件的性質(zhì)變化過程，變形、斷裂及析出無規(guī)則形狀的銹蝕物等是其主要表現(xiàn)。

3 交通安全設(shè)施施工中常見的防腐工藝

3.1 熱熔鍍金屬防腐

這是高速公路交通安全設(shè)施施工階段的常用防腐方法，歷經(jīng)數(shù)年的摸索與工藝調(diào)整，當(dāng)下已經(jīng)廣泛應(yīng)用。在無特殊腐蝕性介質(zhì)的常規(guī)環(huán)境中，利用熱熔鍍鋅工藝便能較好地滿足波形梁防護(hù)欄、指示牌等多數(shù)金屬構(gòu)件的防腐需求，近些年也有嘗試用其方法處理螺栓螺母等金屬連接件表面腐蝕的案例。熱鍍鋁自身具備較強(qiáng)的耐腐蝕性，但工藝操作難度大及成本較高，故而多被用在酸雨高發(fā)、海洋或工業(yè)大氣及極度潮濕等區(qū)段的交通安全設(shè)施防腐領(lǐng)域中，也可以被用在防腐有效期要求相對較長的工況中。以上兩者均應(yīng)用到了高溫工況下防腐金屬材料與基底材料內(nèi)鐵元素的化合作用，具體是把待處理構(gòu)件浸到鋅或鋁元素含量較高的高溫溶劑內(nèi)，停滯一段時(shí)間后再行冷卻及其他處理，借此方式使構(gòu)件表面生成結(jié)合緊湊、性質(zhì)穩(wěn)定、耐腐蝕性強(qiáng)的金屬化合物、氧化物及單一元素薄膜，一方面對腐蝕性介質(zhì)起到良好的隔離、屏蔽作用，另一方面還能較好地保護(hù)安全設(shè)施金屬構(gòu)件及連接件。

3.2 粉末噴涂防腐

即選用以塑料為主的有機(jī)材料作為防腐材料去處理交通安全設(shè)施，增強(qiáng)其耐腐蝕能力，近些年這種工藝方法的應(yīng)用范疇不斷拓展。以往該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用過程也不是一帆風(fēng)順的，進(jìn)行熱熔噴涂時(shí)，因?yàn)楦綦x欄等構(gòu)件上存留著很多陰角、拐點(diǎn)與連接位置，造成防腐材料很難均勻覆蓋到每一個(gè)角落，故而形成了保護(hù)層相對較薄的部位，后期投用2-3年甚至更短的時(shí)間便會形成銹蝕點(diǎn)，且因保護(hù)層局部破損而在短時(shí)間內(nèi)形成了大面積銹蝕破損情況。

4 交通安全設(shè)施防腐的質(zhì)控要點(diǎn)

4.1 碳素鋼構(gòu)件

熱鍍金屬、粉末噴涂均是隔離欄等碳素鋼構(gòu)件防腐施工時(shí)的常用工藝方法，熱熔鍍鋅和鍍鋁階段，漏鍍與保護(hù)層附著力不夠等質(zhì)量缺陷是影響防腐處理成效的兩種最大因素，直接后果是局部鍍層掉落及快速銹蝕。鑒于以上情況，首先，在防腐處理前，應(yīng)認(rèn)真處理基材表層，清除污物及利用打磨或化學(xué)方法等完全除銹，使鍍層的均勻性、完整性及致密度均能得到保障。因熱熔鍍鋁工藝溫度達(dá)到700℃，和碳素鋼強(qiáng)度拐點(diǎn)相距不到30℃，故而防腐處理階段要加強(qiáng)介質(zhì)溫度的調(diào)控力度。其次，需控制構(gòu)件的變形問題，若有構(gòu)件局部發(fā)生變形問題，則要在其冷卻之前盡快矯正。再次，嚴(yán)控鍍鋅碳素鋼基材內(nèi)碳、磷元素的含量，通過添加鋁元素優(yōu)化表面質(zhì)量。以上過程中要掌控好其實(shí)際用量，以防對基材內(nèi)鐵、鋅元素的化合反應(yīng)對效果形成不良影響。最后，對于存有瑕疵的金屬鍍層表面，更應(yīng)加大處理力度，打磨漏鍍處并進(jìn)行二次熔鍍，也可利用涂料噴涂、涂刷的方法去增強(qiáng)表面細(xì)部的耐腐性。

4.2 金屬連接件

交通安全設(shè)施施工階段，通常采用螺栓、螺母等去拼裝、固定護(hù)欄、隔離柵等，因?yàn)槠洳粌H裸露在惡劣環(huán)境中，還需定期進(jìn)行拆裝、調(diào)試等操作，故而一定要對其進(jìn)行防腐處理，且要確保防腐層自身具備較強(qiáng)的耐磨性，規(guī)避保護(hù)層影響連接安裝的公差。

首先，在既有技術(shù)設(shè)備條件準(zhǔn)許的工況下，建議先用熱熔粉末噴涂的方法對螺栓等進(jìn)行防腐處理，應(yīng)用有機(jī)材料保護(hù)膜超薄、耐磨、工藝過程簡單等特征，確保連接件符合耐久性、連接可靠性的基本要求。其次，采用熱熔鍍工藝進(jìn)行防腐，嚴(yán)格依照規(guī)范要求控制防腐料用量與保護(hù)層厚度，認(rèn)真檢查與清潔處理連接件的螺紋位置，保證其不會干擾連接件的正常使用過程。

5 結(jié)束語

高速公路的交通安全設(shè)施是保障高速公路上行車安全性、有效性及降低交通事故的有效方法之一，當(dāng)下該領(lǐng)域防腐技術(shù)的研究、應(yīng)用的重視度不斷提升，涂裝防腐工藝有維修過程便捷、耐腐蝕年限較長及經(jīng)濟(jì)性較高等諸多優(yōu)勢，但實(shí)踐中還有很多細(xì)節(jié)及運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)體系需要改進(jìn)，需要業(yè)內(nèi)相關(guān)人員的不懈努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊成龍.交通工程安全防護(hù)設(shè)施的施工技術(shù)及管理研究[J].工程建設(shè)，2020，3（4）：129-130.