李 享

（貴陽(yáng)電氣控制設(shè)備有限公司,貴州 貴陽(yáng) 550001）

0 引言

高速公路交通安全設(shè)施對(duì)防止交通事故，保證交通安全、有序運(yùn)行具有重要作用。早在20 世紀(jì)80年代，我國(guó)交通管理部門(mén)就制定了相應(yīng)的交安設(shè)施技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其設(shè)計(jì)、施工進(jìn)行了規(guī)范，后續(xù)又相繼頒布了一系列技術(shù)規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn)，使交通安全設(shè)施設(shè)置更加合理，功能更加全面[1]。隨著公路交通的逐漸發(fā)展，為最大限度滿(mǎn)足區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求，對(duì)交通安全設(shè)施提出了更高要求。但由于交通安全設(shè)施服役過(guò)程中，受自身材質(zhì)、工藝、氣候條件等因素的影響，導(dǎo)致其產(chǎn)生了嚴(yán)重的腐蝕破壞，嚴(yán)重影響其安全防護(hù)性能[2]。為此，該文針對(duì)公路工程交通安全設(shè)施防腐施工技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)提高交安設(shè)施綜合效能具有重要意義。

1 常見(jiàn)公路交通安全設(shè)施

1.1 標(biāo)志

交通標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)能夠幫助駕駛?cè)藛T準(zhǔn)確了解路況信息，規(guī)范駕駛?cè)藛T駕駛行為，使其嚴(yán)格按照標(biāo)志標(biāo)線(xiàn)行駛，保證了交通通行的安全性和高效性。根據(jù)交通標(biāo)志的具體需要，標(biāo)志立柱可采用熱浸鍍鋅涂層防腐鋼柱，并根據(jù)各路段實(shí)際交通狀況確定立柱結(jié)構(gòu)及尺寸，若有景觀要求，則標(biāo)志立柱應(yīng)采用熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層進(jìn)行防腐處理，內(nèi)涂層采用熱浸鍍鋅，外涂層采用靜電噴涂聚酯，其涂層顏色為象牙白。標(biāo)志板采用鋁合金材質(zhì)，結(jié)合道路交通等級(jí)狀況選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求的反光膜，以確保清晰度滿(mǎn)足交通使用需求。

1.2 護(hù)欄

護(hù)欄具有較強(qiáng)的安全防護(hù)性能，主要用來(lái)阻擋沖擊作用低于其自身防護(hù)強(qiáng)度的汽車(chē)，并修正汽車(chē)運(yùn)行方向，防止汽車(chē)失控沖出路基或中央隔離帶對(duì)對(duì)面行車(chē)造成影響，有效降低事故帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失及人員傷害。目前常用的護(hù)欄形式主要有纜索護(hù)欄、波形梁護(hù)欄、混凝土護(hù)欄等，實(shí)際施工中，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目投資及交通需求合理確定護(hù)欄結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于事故高發(fā)路段應(yīng)提高護(hù)欄布設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)階段，波形梁護(hù)欄在高速公路工程中應(yīng)用較為普遍，實(shí)際應(yīng)用中主要通過(guò)熱浸鍍鋅涂層工藝來(lái)提高其防腐性能。隨著防腐技術(shù)的逐步完善和節(jié)能環(huán)保理念的不斷深入，鋼護(hù)欄防腐工藝種類(lèi)更加多樣，主要包括熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層、環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層，逐漸取代了傳統(tǒng)的單鍍鋅防腐形式[3]。

1.3 隔離設(shè)施

高速公路隔離設(shè)施主要用來(lái)保證周邊村落人畜安全，確保復(fù)雜交通路段車(chē)輛安全、有序運(yùn)行，防止人畜肆意穿越道路，避免交通事故發(fā)生。通過(guò)此類(lèi)設(shè)施可顯著提高車(chē)輛運(yùn)行安全性、高效性。目前常用的高速公路隔離設(shè)施主要有焊接網(wǎng)、刺鐵絲等。具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)結(jié)合所處地段、構(gòu)筑物形式等選擇合適的隔離設(shè)施。對(duì)于服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站等人流量較大的區(qū)域應(yīng)采用焊接網(wǎng)進(jìn)行隔離防護(hù)，不僅視覺(jué)效果好，且安全性較高。山區(qū)、高填方路段等應(yīng)采用刺鐵絲進(jìn)行隔離防護(hù)，施工方便、造價(jià)低。隔離設(shè)施防腐通常采取熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層方式。

1.4 防眩設(shè)施

防眩設(shè)施主要用于保證夜間行車(chē)安全。目前常用的防眩設(shè)施主要包括防眩板、植被防眩兩種形式。具體應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際交通需求合理選擇防眩設(shè)施。對(duì)于山區(qū)路段盡可能采用防眩板進(jìn)行防護(hù)，其主要材質(zhì)為玻璃鋼，普遍采用S 型結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度高、硬度大、耐光性好等優(yōu)點(diǎn)；對(duì)于荒漠、戈壁地區(qū)則主要通過(guò)防眩網(wǎng)進(jìn)行防眩，其主要材質(zhì)為鋼板網(wǎng)，通過(guò)熱浸鍍鋅聚酯復(fù)合涂層實(shí)施防腐處理；而對(duì)于交通等級(jí)較高，中央隔離帶超過(guò)2 m，且環(huán)境條件較高的路段宜采用植物防眩，不僅能有效保證交通安全，且能美化環(huán)境，營(yíng)造良好的視覺(jué)空間[4]。

2 高速公路交通安全設(shè)施防腐原理

2.1 腐蝕機(jī)理

現(xiàn)階段，常用的交通安全設(shè)施材質(zhì)主要包括金屬構(gòu)件及鋼筋混凝土構(gòu)件，其抗腐蝕性能均較差。其腐蝕損壞主要原因在于結(jié)構(gòu)自身內(nèi)部組分與水、空氣等物質(zhì)發(fā)生理化反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同形式的破壞，最終造成腐蝕、裂縫的質(zhì)量缺陷。

高速公路運(yùn)營(yíng)環(huán)境復(fù)雜多變，不僅常年遭受風(fēng)吹、日曬、雨雪、凍融等惡劣環(huán)境條件，造成交通安全設(shè)施產(chǎn)生腐蝕性破壞。同時(shí)，部分路段處于化工廠(chǎng)、酸雨集中區(qū)，造成空氣中大量腐蝕性物質(zhì)直接吸附于設(shè)施表面，或隨雨水作用沿表面裂縫進(jìn)入設(shè)施內(nèi)部，加快交通安全設(shè)施腐蝕速率[5]。

2.2 防腐技術(shù)的基本原理

交通安全設(shè)施產(chǎn)生腐蝕的根本原因在于產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)理化成分發(fā)生變化，破壞原有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性，降低設(shè)施使用性能，加劇失穩(wěn)、失效現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)，其性能、體積均會(huì)出現(xiàn)變化，與空氣中多種物質(zhì)進(jìn)一步反應(yīng)，加快設(shè)施性能變化，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形、銹蝕等。

根據(jù)上述現(xiàn)狀，防腐技術(shù)的工作原理主要是對(duì)構(gòu)件及空氣中存在的腐蝕性成分實(shí)施隔離處置，通過(guò)防水、抗?jié)B、耐腐蝕性能優(yōu)良的材料對(duì)其表面進(jìn)行處理，以形成密閉效果較好的防腐隔離層。結(jié)合腐蝕形成及發(fā)展的實(shí)際情況，根據(jù)理化反應(yīng)基本原理，采取科學(xué)有效的措施降低腐蝕作用，提高構(gòu)件耐久性，延長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)年限。

3 交通安全設(shè)施施工中常見(jiàn)的防腐工藝

3.1 熱熔鍍金屬防腐

熱熔鍍金屬防腐在交通安全設(shè)施防腐施工中應(yīng)用較早，多年來(lái)經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和完善，其工藝已相當(dāng)成熟，且應(yīng)用更加廣泛。在普通環(huán)境條件下，通過(guò)該技術(shù)可有效滿(mǎn)足護(hù)欄、標(biāo)志牌等多種交通安全設(shè)施防腐要求，且能起到良好的防腐效果。不過(guò)，近年來(lái)部分高速公路交通安全設(shè)施施工中，也存在通過(guò)其他方式對(duì)螺栓等構(gòu)件進(jìn)行防腐的狀況[6]。熱鍍鋁作為一種防腐蝕效果較高的防腐技術(shù)，由于技術(shù)強(qiáng)、操作困難、造價(jià)高等限制，常被應(yīng)用于酸雨多發(fā)、化工廠(chǎng)區(qū)、濕度較大等地區(qū)的交通安全設(shè)施防腐施工中，同時(shí)對(duì)于防腐要求高、年限長(zhǎng)的路段應(yīng)用也較多。

上述防腐技術(shù)均涉及高溫狀態(tài)下防腐金屬材料與基底材料內(nèi)部鐵元素的化合反應(yīng)，主要是將需進(jìn)行防腐處理的對(duì)象放置在鋅或鋁元素濃度較大的高溫溶液中，充分反應(yīng)后再對(duì)其實(shí)施冷卻處理，通過(guò)反應(yīng)使防腐對(duì)象表面形成致密、穩(wěn)定、抗腐蝕能力強(qiáng)的保護(hù)膜，不僅能有效阻擋腐蝕性物質(zhì)侵入，且能對(duì)其附屬構(gòu)件起到一定的保護(hù)作用。兩種防腐技術(shù)工藝對(duì)比分析情況如表1 所示。

表1 熱浸鍍鋁與熱鍍鋅工藝的比較分析

3.2 浸塑防腐

浸塑防腐技術(shù)又被稱(chēng)作硫化床法，主要應(yīng)用于交通安全設(shè)施中隔離柵、防護(hù)網(wǎng)等設(shè)施的防腐處理。其具體流程為：構(gòu)件→表面處理→加熱→浸塑→塑化→冷卻→成型。浸塑構(gòu)件的種類(lèi)較多，包括碳素鋼、鋁以及其他金屬材料。其塑封厚度通常控制在0.5～0.8 mm范圍內(nèi)。

3.3 粉末噴涂防腐

此技術(shù)主要通過(guò)塑料等有機(jī)高分子化合物對(duì)交通安全設(shè)施實(shí)施防腐處理，以有效提高其抗腐蝕性能，尤其是近年來(lái)，隨著施工工藝的不斷完善，該技術(shù)應(yīng)用范圍更加廣泛。該技術(shù)在前期應(yīng)用時(shí)，存在諸多缺陷，在熱熔噴涂過(guò)程中，由于隔離柵等構(gòu)件陰陽(yáng)角、拐點(diǎn)、接頭較多，導(dǎo)致防腐材料難以均勻噴涂至各個(gè)部位，便會(huì)形成涂層較薄的不利環(huán)節(jié)，在使用過(guò)程中短時(shí)間內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生局部銹蝕，且由于涂層破損銹蝕會(huì)大面積擴(kuò)散，導(dǎo)致隔離柵整體損壞[7]。

目前，通常將此技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)聯(lián)合使用。實(shí)際使用時(shí)先通過(guò)鍍鋅防腐技術(shù)對(duì)構(gòu)件表面進(jìn)行處理，然后通過(guò)熱熔噴涂技術(shù)形成保護(hù)膜，可有效避免單一技術(shù)存在的缺陷，顯著提高防腐效果，延長(zhǎng)構(gòu)件使用壽命。

3.4 涂裝防腐

涂裝防腐施工工藝是通過(guò)一種或多種防腐材料對(duì)構(gòu)件表面實(shí)施處理，利用滾涂、噴涂等方式在構(gòu)件外表形成一層具有密封、防水、防腐蝕的保護(hù)層，從而達(dá)到防腐蝕的目的。

目前，涂裝防腐施工技術(shù)在交通安全設(shè)施防腐施工中的應(yīng)用較為廣泛，效果顯著，可有效提高構(gòu)件抗腐蝕性能。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)科學(xué)選擇保護(hù)層材料及結(jié)構(gòu)形式，如基層處理材料、找平層材料及抗腐蝕面層材料等[8]。

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

碳素鋼構(gòu)件防腐施工中最常用的施工技術(shù)主要包括熱熔鍍和粉末噴涂?jī)煞N形式，在鍍鋅和噴涂施工中，經(jīng)常會(huì)存在漏鍍或涂層附著力不足等狀況，嚴(yán)重影響防腐效果，加快構(gòu)件腐蝕速率。

針對(duì)上述狀況，防腐施工前，應(yīng)對(duì)構(gòu)件實(shí)施全面清理，清除表面污漬及鐵銹，以最大限度保證鍍層均勻、完整。由于熱熔鍍鍍鋁技術(shù)溫度高達(dá)700 ℃，與碳素鋼強(qiáng)度拐點(diǎn)相差不足30 ℃，因此在進(jìn)行防腐處理時(shí)，必須嚴(yán)格控制施工溫度，確保滿(mǎn)足規(guī)范要求；同時(shí)，施工中應(yīng)嚴(yán)格控制構(gòu)件變形，若不慎產(chǎn)生變形狀況，必須在構(gòu)件冷卻前及時(shí)修正，以免影響防腐效果；另外，施工中還要對(duì)鍍鋅碳素鋼構(gòu)件內(nèi)部的碳、磷等含量實(shí)施嚴(yán)格控制，若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)采用增加鋁元素的方式對(duì)其表面質(zhì)量實(shí)施改善，實(shí)際操作時(shí)，應(yīng)控制好鋁元素添加量，防止反應(yīng)過(guò)度，對(duì)構(gòu)件造成不利影響[9]。防腐工作完成后，應(yīng)對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查，對(duì)漏鍍或觀感較差部位實(shí)施打磨后進(jìn)行再次熔鍍，同時(shí)也可采用粉末噴涂加強(qiáng)防腐效果。

4.2 金屬連接件

交通安全設(shè)施安裝過(guò)程中，不可避免會(huì)用到螺栓、螺帽等連接件對(duì)護(hù)欄、防眩板等設(shè)施實(shí)施固定，由于其拆裝頻率較高，且長(zhǎng)期暴露在空氣中，極易產(chǎn)生腐蝕性破壞，因此必須進(jìn)行防腐處理，并且必須保證防腐層具有較高的耐磨性能，避免防腐層過(guò)厚影響連接件安裝精度。

實(shí)際施工時(shí)，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)狀況，先利用熱熔粉末噴涂方式對(duì)螺栓、螺帽實(shí)施防腐處理，根據(jù)粉末噴涂材料施工簡(jiǎn)單、厚度小、耐磨能力強(qiáng)的特點(diǎn)，保證連接件滿(mǎn)足耐腐蝕、連接可靠的技術(shù)要求；同時(shí)，通過(guò)熱熔鍍技術(shù)對(duì)連接件進(jìn)行防腐處理，必須根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)鍍層厚度及材料用量實(shí)施嚴(yán)格把控，并全面清潔螺栓、螺帽絲口部位，確保防腐處理不影響其正常使用；最后，待連接件組裝完成后，應(yīng)對(duì)其防腐層進(jìn)行全面檢查，避免出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，若存在損壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

4.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

現(xiàn)階段，對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件的防腐處理，通常采用涂刷油漆、噴涂防水涂料等。實(shí)際施工時(shí)，為確保防腐效果，應(yīng)先對(duì)其表面進(jìn)行清理，清除表面油污、灰塵、棱角，并采用防水材料處理表面裂縫、孔洞等；然后根據(jù)其表面平整情況，確定是否需要進(jìn)行整平處理，若平整度較差，則應(yīng)通過(guò)防水膩?zhàn)诱置嬲?，以保證涂料能夠形成均勻致密的涂層，應(yīng)采用耐光性、耐候性、耐久性較強(qiáng)的有機(jī)高分子防水涂料進(jìn)行表層噴涂；最后，利用試驗(yàn)對(duì)防腐技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)涂料施工，待施工完成且養(yǎng)護(hù)合格后，對(duì)混凝土防腐構(gòu)件實(shí)施抗?jié)B、抗腐蝕性能檢測(cè)，試驗(yàn)合格后，再依據(jù)此工藝參數(shù)進(jìn)行大規(guī)模施工[10]。

5 結(jié)論

綜上所述，隨著公路工程建設(shè)發(fā)展，公路交通在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位。但由于公路交通安全設(shè)施易腐蝕，導(dǎo)致其安全防護(hù)能力及綜合效能顯著降低，極易誘發(fā)交通事故，對(duì)社會(huì)造成不利影響。該文對(duì)公路工程交通安全設(shè)施防腐施工技術(shù)進(jìn)行分析，提出了各種交通安全設(shè)施防腐施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)提高交通安全設(shè)施防腐能力，延長(zhǎng)其使用壽命具有重要作用，顯著提升了公路工程交通安全等級(jí)，保證了交通運(yùn)輸安全，具有重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。