公路波形梁钢护栏改造技术_王振盛.pdf

设备管理与维修2023 5（下）0引言随着使用年限的不断增加，很多早年建成的公路需要进行改扩建，以保证通行能力满足现有车流量的要求。公路改扩建时需拆除原有波形梁钢护栏，拆除后的波形梁钢护栏如果直接丢弃会造成资源浪费，而回收再利用可以节约成本，降低碳排放1。因此，可采取有效方法对公路波形梁钢护栏进行改造，翻新波形梁钢护栏旧板，解决直接报废产生的资源浪费问题，降低公路改扩建施工成本，确保钢护栏防撞性能满足要求的同时实现节能环保，获得良好的社会经济效益。1工程概况某公路拟进行改扩建，需要拆卸波形梁钢护栏旧板，然后对其进行校直翻新改造，最后以双层隔板+横隔梁的方式重装，确保其防撞性能指标达到SB级以上，使用性能满足施工设计要求。2工艺原理该公路所用波形护栏旧板基板材料为低碳钢，采用热镀锌工艺，以钢、锌复合而成，部分旧板存在变形、镀锌层脱落、基底锈蚀等问题，但大部分镀锌层完好无损，96%以上的波形护栏旧板力学性能达标。该公路改扩建拆除波形护栏旧板后，用车辆运至工厂进行校直、钻孔、清洗表面锈蚀污物，确保形状顺直、表面洁净后喷涂水性环氧富锌底漆+有机硅耐高温银粉漆，将喷涂翻新后的旧板以双层隔板+横隔梁的方式重装，确保其防撞指标及使用性能满足施工设计要求。3公路波形梁钢护栏改造工艺3.1施工准备合理选定波形护栏旧板翻新地点，尽量选择公路路线居中处，可有效缩短旧板运输距离，降低运输成本2-3。拆卸波形护栏旧板，用车辆运至翻新地点，做好翻新加工机械设备的安装、调试、维护。准备加工所需材料，施工人员分四组，分别负责运输清污、旧板校直、打磨清洗、翻新喷涂。做好施工技术交底，明确施工安全要求4。改造加工所需材料主要有旧波形护栏板、环氧富锌底漆、银粉面漆。其中环氧富锌底漆的性能要求见表 1，主要施工机械设备见表 2。3.2旧板清理、挑选、码堆检查护栏旧板，严重锈蚀变形的旧板直接报废，可做喷涂翻新的旧板先清理表面的污物，码放整齐，做好标记5。3.3旧板结构整形与冲孔波形护栏旧板在拆除、转运、堆放、安装、使用等环节均有不同程度的损坏，采用机械设备对旧板进行校直，确保旧板外观尺寸符合相关规范，对于机械设备不便操作的细节部位可通过人工调整。护栏旧板为 Gr-A-4E 型板，回收利用旧板时采取 Gr-A-2E两波双层结构安装，在其中心处设置 1850 个半径为 9 mm 的中孔。先进行孔位放样，做好标记，制作平台支架，支架高度应与冲孔机平台高度一致。安排两人将外形校正后护栏旧板置于冲孔设备上完成冲孔。3.4旧板打磨清洗先将旧板浸入水中 12 h，再用砂轮机打磨局部破损表面，未损坏的镀锌层应保留。用水清洗打磨后的护栏旧板，清理其表面污物。护栏旧板清洗后置于固定架上 46 h，晾干水分，如时摘要：结合工程实例，总结某公路所用的波形梁钢护栏改造工艺原理，对施工准备工作、旧板清理、挑选、码堆、旧板结构整形、旧板冲孔、旧板打磨清洗、高性能水性环氧富锌底漆的制备、底漆喷涂工艺、面漆喷涂、成品包装码堆等改造施工工艺进行分析，并对其进行质量验收。结果表明，此改造技术为公路波形梁钢护栏的翻新改造提供了实践经验，降低公路的运营成本。关键词：公路；波形梁钢护栏；翻新；结构整形；喷涂中图分类号：U417.1文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.42公路波形梁钢护栏改造技术王振盛（河北广通路桥集团有限公司，河北邯郸056000）序号项目技术指标（型，2 类）1在容器中状态呈均匀粉末状；液料搅拌应无硬块2密度/（g/cm3）2.22.73不挥发分中金属锌含量/%704适用期/h55干燥时间（表干）/h0.56干燥时间（实干）/h57附着力/MPa3表 1环氧富锌底漆的性能要求序号名称规格型号数量备注1护栏板调直机XFJ-2-31 台矫正调直2冲孔机5 kW1 台冲孔3清洗水槽51.51.21 套清洗4空压机FG303 台喷涂5涂层测厚仪CM88551 套厚度检测表 2主要施工机械设备94设备管理与维修2023 5（下）间紧迫可用吹风机吹干。3.5高性能水性环氧富锌底漆的制备高性能水性环氧富锌底漆的制备原材料主要包括水溶性环氧乳液、改性胺固化剂、助溶剂、附着力促进剂、分散剂、消泡剂、流平剂、防闪锈剂、触变剂、锌粉、云母粉、工业去离子水。按照实际需要及各原材料的配比，通过试验确定水性环氧富锌底漆配方（表 3）。表 3水性环氧富锌底漆基本配方底漆制备方法：组分 A：将助剂、改性胺、助溶剂均匀搅拌后，添加云母粉、锌粉进行第二次搅拌，搅拌充分后进行高速分散，当细度不超过 20 m 时停止分散，按照相关要求合理控制组分 A 的黏度，过滤后备用；组分 B：先添加水溶性环氧乳液、助剂、去离子水，充分搅拌后过滤备用。3.6底漆喷涂工艺（1）旧板表面处理：按照 GB/T 89231988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级中的要求处理 Sa2.5 级处理护栏旧板表面，确保旧板表面粗糙度控制在 Rz 3580 m，清理旧板表面的油污后喷砂，喷砂结束后清理残余砂渣，用吸尘器或空压机清除旧板表面灰尘6。（2）底漆喷涂：利用气喷法分两层喷涂环氧富锌底漆，两层喷涂时间间隔 5 h，涂层厚度控制在 45 m 左右，待涂层彻底干燥后喷涂银粉面漆，喷涂时压力控制在 0.91.3 MPa，采用专门的油漆喷枪，走枪速度保持 25 cm/s 不变，先纵向后横向往复持续湿喷。3.7面漆喷涂（1）银面漆材料要求：需结合气候及温度合理调节稀释剂用量，以控制涂料黏度以及涂料干燥时间。面漆过早干燥会导致喷涂表面不光滑，存在颗粒，且连接处无法充分融合；如干燥太慢会导致后续工序延误，且表面容易产生气孔7。（2）银面漆的调制：按照相关指标要求及说明书给定的调配比例调制漆料、固化剂，结合气候及温度合理使用稀释剂，充分搅拌后静置几分钟待其熟化，再通过砂布过滤后倒入喷枪或直接在喷枪一端加过滤纱布。合理控制单次面漆调配量，漆调配好后需在 4 h 内用完，以保证其附着力满足要求。（2）银面漆喷涂：采用专用油漆喷枪进行气喷涂，喷涂压力控制在 0.61.0 MPa，喷枪口径为 1.21.6 mm，喷漆宽度控制在1520 cm，单次喷涂需分别纵向、横向往返喷涂两次，喷枪与旧板表面垂直，距旧板表面约 30 cm，喷枪行走速度保持 30 cm/s不变，每次喷涂搭接为 1/2，采用纵横往复不间断湿法喷涂。（3）喷涂作业要点：面漆喷涂是决定护栏旧板翻新加工质量的最后工序，需多人合作完成，应优先采用湿接工艺，接头应位于波面拐角位置；尽量在气温适中、相对湿度不超过80%的条件下进行喷涂作业，合理控制稀释剂用量，确保喷涂质量，充分发挥隔离富锌底层作用，确保仿镀锌层颜色及外观良好。3.8成品包装码堆面漆喷涂作业结束后待其自然晾干 36 h 后才能开始码放护栏旧板；30 块板为一捆，分 10 层码放，每一层套叠 3 块板；为确保板的防腐层完好无损，层间可铺设稻草作为缓冲；码放可用叉车进行，码堆最高不高于 5 捆，每捆板底部架 3 块方木，以防止板受压变形。码放后应用帆布覆盖，防止板被污染。4质量验收在公路波形梁钢护栏改造过程中，需要确保翻新板需要满足 GB/T 314392015 波形梁钢护栏 的相关要求，对于翻新板的外观，翻新板涂层应均匀完整、无明显色差，表面光滑无流挂、滴瘤等缺陷。另外，对于波形梁钢护栏的防撞性能应该采用专门的设备进行检测，确保防撞性能指标达到 SB 级以上。5结束语该公路改扩建工程某标段共翻新改造波形梁护栏板128 974 m，安装回收利用的波形梁钢护栏旧板 65 598 m。钢护栏旧板翻新施工技术可实现旧板的高效再利用，解决公路改扩建时的旧板报废造成的资源浪费问题，降低公路改扩建施工成本，同时减少碳排放，具有良好的社会经济效益。该公路工程旧板翻新质量获得业界广泛认可，为类似公路改扩建工程提供了宝贵的经验借鉴，具有较高的推广应用价值。通过以上实践，可以得出该改造技术的优势如下：护栏旧板喷涂翻新技术相较于热浸镀锌、热浸喷塑等传统翻新工艺，能耗大大降低，对环境更加友好；护栏旧板喷涂翻新技术实现了工厂流水线作业，加工流程简单，所用设备较少，成本较低；护栏旧板喷涂翻新技术采用的喷涂材料为高性能水性环氧富锌底漆、银粉面漆，翻新效果优于热浸镀锌板；钢护栏旧板翻新施工技术非常适合公路改扩建工程中的波形梁钢护栏回收再利用工程，也可用于市政公路改扩建工程。参考文献1郭俊旗.公路工程波形梁钢护栏旧板翻新施工技术要点分析 J.运输经理世界，2021（33）：19-212颉翠翠.高速公路波形梁钢护栏施工技术探究 J.新疆有色金属，2022，45（4）：93-94.3杨东海，伍圣华.高速公路改扩建既有钢护栏现场再利用施工工艺 J.西部交通科技，2022（2）：33-34，38.4舒明旺，徐钧.合金级钢护栏在高速公路工程中的应用 J.中国公路，2021（22）：102-103.5刘海燕.公路交通安全工程钢护栏施工技术应用分析 J.运输经理世界，2021（29）：142-144.6薛瑞云.浅谈高速公路现役波形梁钢护栏评价方法 J.北方交通，2021（9）：66-68.7曹鹏.高速公路波形梁钢护栏改造技术探析 J.智能城市，2021，7（11）：135-136.编辑李波序号A 组分B 组分原料质量分数/%原料质量分数/%1助溶剂1030水溶性环氧乳液50802助剂58助剂5203改性胺1030去离子水20304锌粉7080-5云母粉510-95