论公路项目波形梁钢护栏旧板翻新技术

郑 彬

（贵州省公路建设养护集团有限公司,贵州 贵阳 550001）

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改扩建，以保证其路用性能。公路改扩建时需拆除原有波形梁钢护栏，拆除后如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，须采取有效方法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[2]。

1 工程概况

某公路拟进行改扩建，须拆卸波形梁钢护栏旧板，然后对其进行校直翻新，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[3]。该文章总结了该分项工程的施工经验，整理了该项目相关技术文档，对促进以后类似工程建设具有十分重要的实践意义。

2 工艺原理

该公路所用波形护栏旧板基板材质为低碳钢，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。

该公路改扩建时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 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

施工工程流程图如图1所示。

图1 施工工艺流程图

3.2 施工准备

（1）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）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[4]。

（3）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。

（4）做好施工技术交底，明确施工安全要求。

（5）翻新加工所需材料如表1所示，其中环氧富锌底漆的性能要求如表2所示，所需设备如表3所示。

表1 主要材料一览表

表2 环氧富锌底漆的性能要求

表3 主要施工机械设备

3.3 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，再码放整齐，做好标记。

3.4 旧板结构整形

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。

3.5 旧板冲孔

（1）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18*50 R9 mm的中孔[5]。

（2）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。

（3）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。

3.6 旧板打磨清洗

（1）旧板打磨：先将旧板浸入水中1~2 h，再用砂轮机打磨局部破损表面，未损坏的镀锌层应保留。

（2）旧板清洗：用水清洗打磨后的护栏旧板，清理其表面污物。

（3）旧板风干：护栏旧板清洗后置于固定架上4~6 h，晾干水分，如时间紧迫可用吹风机吹干。

3.7 高性能水性环氧富锌底漆的制备

（1）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。

（2）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，具体见表4。

表4 水性环氧富锌底漆的基本配方

（3）底漆制备方法：1）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 μm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；2）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。

3.8 底漆喷涂工艺

（1）旧板表面处理：按照GB/T8923要求的Sa2.5级处理护栏旧板表面，确保旧板表面粗糙度控制在Rz35~80 μm，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 μm左右，待涂层彻底干燥后喷涂银粉面漆，喷涂时压力控制在0.9~1.3 MPa，采用专门的油漆喷枪，走枪速度保持25 cm/s不变，先纵向后横向来回持续湿喷。

（3）底漆喷涂施工要点：1）底漆搅拌时间不少于3 min，保证底漆搅拌罐底部无沉淀；2）采用人工搅拌方式，开罐前应多次翻转涂料罐，时间不少于3 min，保证底漆搅拌罐底部无沉淀。

（4）禁止喷涂作业的几种情况：1）空气温度低于5 ℃或超过35 ℃；2）相对湿度超过85%；3）环境温度比露点低3 ℃以上[7]。

3.9 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。

（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，调配好后需在4 h内用完，以保证其附着力满足要求。

（3）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0.6~1.0 MPa，喷枪口径为1.2~1.6 mm，喷漆宽度控制在15~20 cm之间，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，采用纵横来回不间断湿法喷涂。

（4）喷涂作业要点：1）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；2）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[8]。

3.10 成品包装码堆

（1）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。

（2）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。

（3）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 质量控制及验收

4.1 质量控制主要措施

（1）认真做好旧板校直，确保冲孔精准，板的外观尺寸必须满足相关要求。

（2）打磨清洗后的旧板表面应洁净干燥，未损坏的镀锌层应尽量保留。

（3）喷涂底漆、面漆时需要严格控制涂层厚度，确保喷涂均匀完整，避免漏喷。

4.2 翻新板验收标准

（1）翻新板须满足《波形梁钢护栏》的相关要求，具体质量检验项目见表5。

表5 护栏翻新板验收标准实测项目

（2）翻新板外观质量验收：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。

5 结论

该公路改扩建工程某标段共翻新波形梁护栏板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，该技术的优势如下：

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。