論環(huán)氧鋅基護欄在高速公路的應(yīng)用

冀 志 國

(山西路橋建設(shè)集團交通工程有限公司，山西 太原 030006)

1 產(chǎn)品性能的優(yōu)劣比較

1)熱鍍鋅護欄(如圖1所示)是將護欄浸入熔融金屬中獲得金屬鍍層的一種方法，被鍍護欄與鍍層金屬之間通過溶解、化學(xué)反應(yīng)和擴散等方式形成冶金結(jié)合的合金層。

優(yōu)點：鋅的自修復(fù)功能，不怕磕碰，抗紫外線極優(yōu)。

缺點：熱鍍鋅有酸洗、高溫加熱，屬于重污染高能耗。不抗酸、堿、鹽、濕熱環(huán)境，懼怕海洋性環(huán)境，在土壤中腐蝕很快。

2)熱鍍鋅+噴涂聚酯護欄(如圖2所示)將塑料粉末通過高壓靜電設(shè)備充電，一般是利用靜電噴塑機將粉末涂料噴涂到工件的表面，在靜電力作用下，粉末會被均勻地吸附在與其極性相反的工件表面，隨著噴上的粉末增多，電荷積聚也越多，當達到一定厚度時，由于產(chǎn)生靜電排斥作用，便不繼續(xù)吸附，從而使整個工件形成一定厚度的粉末涂層；然后粉末涂層經(jīng)過高溫熔融、流平、固化以后，塑料顆粒會融化成一層致密的效果各異的最終保護涂層；

牢牢附著在工件表面，噴塑產(chǎn)品多用于戶內(nèi)使用的箱體,漆膜呈現(xiàn)平光或啞光效果。

優(yōu)點：抗紫外線，抗酸、鹽、濕熱腐蝕。

缺點：熱鍍鋅有酸洗、高溫加熱，屬于重污染高能耗。涂層薄怕磕碰，立柱內(nèi)壁無噴涂工藝，在土壤中腐蝕快。

3)熱鍍鋅+浸塑聚乙烯護欄(如圖3所示)浸塑是一種塑料涂覆工藝。浸塑工藝是將工件經(jīng)過除油預(yù)熱到粉末涂料熔融點以上，浸漬到流化床中后塑粉會均勻粘附，然后塑化高分子交聯(lián)流平成鋼塑復(fù)合制品。護欄絕大部分采用熱塑性浸塑液，熱塑性塑料涂膜具有預(yù)熱軟化，冷卻后又能固化成膜的特性，主要物理性熔融塑化成膜過程，加工和生產(chǎn)比涂層較厚，壽命提高1倍～2倍。

優(yōu)點：抗紫外線，抗酸、堿、鹽、濕熱環(huán)境，耐磕碰，在土壤中具有優(yōu)良的防護作用。

缺點：熱鍍鋅有酸洗、高溫加熱，屬于重污染高能耗。

4)三代產(chǎn)品的共同特點是熱鍍鋅有酸洗、高溫加熱，屬于高污染高能耗。傳統(tǒng)的作業(yè)方式，勞動強度大、勞動環(huán)境差、生產(chǎn)效率低。

5)全新一代環(huán)保護欄：環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層(見圖4)。

四個替代：一是，前處理拋丸替代酸洗，無三廢排放；二是，重防腐粉末噴涂多層替代傳統(tǒng)熱鍍鋅，無熔融鋅錠、鋁錠需要的高溫，降低了熱損失，減少了廢氣、粉塵排放；三是，用環(huán)境友好型防腐粉末替代熱鍍鋅應(yīng)用過程中對土壤、地下水的重金屬污染；四是，用自動化智慧工廠系統(tǒng)來替代傳統(tǒng)手工作坊，環(huán)保，無三廢排放。

2 氧鋅基聚酯復(fù)合涂層核心技術(shù)

1)新材料+新工藝：拋丸前處理替代傳統(tǒng)酸洗，無三廢排放；重防腐粉末靜電噴涂多層替代傳統(tǒng)熱鍍鋅，無熔融鋅錠、鋁錠需要的高溫，降低了熱損失，減少了廢氣、粉塵排放。

2)新技術(shù)：立柱內(nèi)壁均勻噴涂技術(shù)，實現(xiàn)節(jié)能降耗；焊管冷切技術(shù)，提升產(chǎn)品質(zhì)量。

3)新裝備：首家具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的新型鋼護欄綠色制造智慧工廠系統(tǒng)，實現(xiàn)物聯(lián)、互聯(lián)、智能、低碳，保證產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、統(tǒng)一性。

4)強化金屬基材表面：拋丸改變了金屬的表面狀態(tài)。

錨嵌結(jié)構(gòu)：粉末與金屬基材附著力顯著提高。

復(fù)合涂層：增強耐蝕防護性能。

緩蝕防護：腐蝕速度亦大幅放緩。

屏蔽效應(yīng)：有效屏蔽腐蝕因子的透過。

3 氧鋅基聚酯復(fù)合涂層優(yōu)勢與先進性

1)新材料：采用高性能海洋重防腐粉末材料代替金屬鋅錠；采用環(huán)保型硅烷偶聯(lián)劑新材料。

2)新工藝：拋丸前處理代替酸洗，解決廢酸及廢水排放問題；靜電噴涂取代熱鍍，無熔融鋅錠、鋁錠的高溫，降低了熱損失，消除了金屬粉塵污染，低碳減排。

3)新技術(shù)：焊管冷切技術(shù)；立柱內(nèi)壁均勻噴涂技術(shù)；積放鏈技術(shù)。

4)新裝備：全自動流水生產(chǎn)線，帶鋼上料，成品下線，降低了用工，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和功效。實現(xiàn)物聯(lián)、互聯(lián)、智能、低碳，保證產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、統(tǒng)一性。

5)性能優(yōu)勢見表1。

6)節(jié)能減排優(yōu)勢：環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層鋼護欄采用清潔能源生產(chǎn)，經(jīng)國家權(quán)威部門檢測，每噸護欄平均節(jié)煤100 kg，減排250 kg。年產(chǎn)100萬t可節(jié)煤10 000 t，減少碳排放25 000 t。

7)成本低優(yōu)勢：用人少，產(chǎn)量高，質(zhì)量穩(wěn)定，單位生產(chǎn)成本低；減少過程倒運，保證內(nèi)在質(zhì)量；降低粉末消耗；環(huán)保成本低。

4 實地應(yīng)用

1)京新高速臨白段(如圖5所示)全長930 km，始于內(nèi)蒙古臨河市，止于內(nèi)蒙古和甘肅交界的白疙瘩，橫穿內(nèi)蒙古西部巴彥淖爾市和阿拉善盟境，由中國交通建設(shè)股份有限公司、中國中鐵股份有限公司、中國建筑股份有限公司三家央企協(xié)力完成。全線穿越戈壁、沙漠、無人區(qū)。國家“一帶一路”標志性工程。繼青藏鐵路之后又一典型艱苦地域特點的代表性工程。世界上穿越戈壁沙漠最長的高速公路工程，被譽為“超級工程”。環(huán)氧鋅基護欄進場每車材料都由第三方檢測機構(gòu)進行檢測，無不合格現(xiàn)象。

表1 性能參數(shù)

2)曲陸高速公路(如圖6所示)改擴建工程起于曲靖接昆曲高速公路，止于陸良縣召夸接江召高速，路線全長86.62 km(其中，沿用既有道路7.04 km，改擴建79.58 km)，雙向六車道，路基寬度為33.5 m，設(shè)計速度100 km/h，全線采用環(huán)氧鋅基聚酯復(fù)合涂層鋼護欄。

3)省道S222央贛路(濰坊北央子鎮(zhèn)—連云港贛榆區(qū))諸城賈悅鎮(zhèn)段是濰坊市公路局2016年年底驗收的重點工程項目，該產(chǎn)品得到了各方領(lǐng)導(dǎo)的一致認可，該產(chǎn)品也是繼內(nèi)蒙京新高速、云南高速后首次應(yīng)用在國省道項目。

5 結(jié)語

高速公路護欄在交通工程占的比重較大，要保證護欄施工時的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量，必須對整個流程的各項要求做到心中有數(shù)，并在進行相關(guān)工序的實際操作時將這些要求落實到實處。同時，為了祖國的藍天，為了保護環(huán)境，加大對新型材料的推廣，對保證質(zhì)量和保護環(huán)境具有十分重要的意義。

氧鋅基聚酯復(fù)合涂層利用新工藝避免了酸堿污染，利用新技術(shù)降低了熔融鋅錠及熱損失，采用自動化生產(chǎn)提高了產(chǎn)品質(zhì)量和功效，減少了碳排放，對建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好型交通事業(yè)具有十分重要的經(jīng)濟和社會效益。