談玻璃鋼制品在公路交通安全設施中的應用
【摘 要】隨著公路尤其是高速公路的快速發展,將對現有的交通安全設施的質量、安全、環保、耐久、養護等方面提出更高的要求。在不斷發展新工藝、新材料的今天,交通安全設施的品種、性能也隨之不斷進步,以滿足交通運輸發展對安全設施的需求,充分發揮公路的經濟效益和社會效益。
【關鍵詞】公路交通安全設施;鋼材;玻璃鋼;造價;養護
1 引 言
交通安全設施是為保障行車和行人的安全,充分發揮道路的作用,在道路沿線所敷設,對確保行車安全、減輕事故嚴重程度、美化道路景觀、平滑交通流、提高行駛舒適性等起到十分重要的作用。
目前,用于交通安全設施的材料以鋼材為主,隨著使用時間的推移,鋼材表面與周圍介質發生化學作用或電化學作用而遭到破壞,鋼材銹蝕。鋼材銹蝕不僅使截面積減小,性能降低甚至報廢,而且因產生銹坑,可造成應力集中,加速結構破壞。尤其在沖擊荷載、循環交變荷載作用下,將產生銹蝕疲勞現象,使鋼材的疲勞強度大為降低,甚至出現脆性斷裂。尤其在沿海、潮濕、特殊氣象條件等氣候環境的氯離子腐蝕更加明顯。圖l是組合式護欄的防撞墻(鋼管)與組合式護欄的防撞墻(玻璃鋼)使用~年的外觀對比,前者油漆已經脫落,后者嶄新如故。

2 玻璃鋼制品材料的特點
玻璃纖維增強塑料(簡稱為玻璃鋼)是一種以不飽和聚酯樹脂(包括間苯型、鄰苯型、乙烯基型和酚醛型、雙酚A等)為基體,以玻璃纖維粗紗(中堿或無堿)為骨架在定制模具上經過特殊工藝制成的材料。是一種非金屬材料,它不同于傳統的金屬材料,在化學介質的作用下不會發生電化學腐蝕而生銹,不會因此使得材料的結構受到破壞,不需要進行定期或不定期的檢查、維護,并且不會像金屬材料那樣由于許多不可見因素的存在,引起一系列的不可預見的事故發生。同時,它也不同于木材等材料會發生腐爛、霉變現象,是傳統的鐵、木、水泥等材料的升級換代產品。
玻璃鋼制品,是積極推廣的復合材料產品,其質量輕、強度高、韌性好、耐腐蝕、色彩鮮艷、光潔度達到鏡面效應等優點,已遠遠超過了陶瓷、硬塑、鋼鐵等材料的同類制品。其特點如下:
1)耐多種化學介質的腐蝕,永不生銹,使用周期長,免于維護。
2)阻燃。通過特殊設計的配方可以滿足工程對防火的要求,通過ASTME-84阻燃測試具有較好的阻燃防火性能,從而保證安全。
3)絕緣、絕燃、無磁性。
4)可設計性強,尺寸靈活多樣,尺寸穩定??筛鶕O計要求進行定制產品,如不同的外型尺寸,不同的負載要求等??纱蟪潭鹊貪M足設計的要求,并能將切割引起的損耗降至低,從而節約成本。
5)輕質、高強,且便于切割、安裝。
6)內外均一的顏色,并且色彩可任意選擇。能根據客戶的要求定制顏色,改善生產場所的環境。
7)具有較好的綜合經濟效益。
3 交通安全設施中的玻璃鋼制品材料
玻璃鋼從上世紀40年代問世以來,在航空、航天、船舶、汽車、化工、醫學和機械等工業領域得到了廣泛的應用。近年來,玻璃鋼又以其高強、輕質、耐腐蝕、構件可設計、易成型等優點,成為土木工程的一種新型結構材料。
常用的玻璃鋼材料主要是樹脂基體的玻璃纖維(GFRP)、碳纖維(CFRP)和芳綸纖維(AFRP),它們的主要性能可以從表1看出。各種材料的力學性能參數變化范圍很大,比強度是鋼材的20倍~50倍,自重小。突出的優點在于它有的很高比強度,即通常所說的輕質高強。

4 交通安全設施中的玻璃鋼制品
目前,公路安全設施系統總體水平較好,各安全設施子系統從設置水平和發揮的作用來看,基本滿足了相關標準的要求。但是,隨著公路尤其是高速公路的快速發展,將對現有的交通安全設施的質量、安全、環保、耐久、養護等方面提出更高的要求。
在不斷發展新工藝、新材料的今天,交通安全設施的品種、性能也隨之不斷進步,從而其可見性、耐久性、視認性正在不斷提高。
近年來,有些公司密切關注新材料、新工藝的發展情況,更新觀念,主動出擊,與有關單位合作開發了玻璃鋼防眩板、兩層防腐隔離柵、玻璃鋼護欄、柱式輪廓標、誘導標、防眩設施、防撞桶、橋梁外側的組合式護欄的防撞墻上的組合部分等新產品, 并在有關部委的指導下,適時編制了相關標準和行業標準,為交通安全設施產品的規范化、標準化做出了積極貢獻。
5 經濟效益
現采用橋梁外側的組合式護欄的防撞墻上部組合件做造價比較,選常規的一節25m組合式護欄的防撞墻上部鋼管組合件(下簡稱鋼管A)和玻璃鋼組合件(下簡稱玻璃鋼B)的市場材料費作為計算單元。
鋼管A所需鋼筋5.25kg, 鋼管18.74kg,鋼板13.78 ,油漆面積5.456m2,綜合費合計381.78元(鋼材含加工:245.505元;油漆含施工:136.275元)。玻璃鋼B所需玻璃鋼支架2只,每只35元;玻璃鋼管2.5m,每米44元。材料費計180元,另加安裝費計40元,合計220元。前期建安費就節省了42.38%,后期按照每年
除銹、刷一次油漆,后期維護費用至少為136.275元。如果按照10km公路計算,節省的費用就可觀了。
根據已建橋梁組合式護欄運營主管部門的反饋資料及工程設計經驗,往往在使用10a左右就出現不同程度的劣化現象,為維護這些構件而長期投入的費用往往高達項目投資費用的35%左右,甚至出現維修費用超過投資費用的情況。
通過實踐證明,采用玻璃鋼構件不僅可以減少維修費用,也可以延長其壽命,從而使得交通安全設施在設計使用年限內的年均總成本大大降低,社會經濟效益顯著,值得大力推廣應用。江蘇南通強力塑膠有限公司的玻璃鋼組合護欄已經在上海浦東機場北通道華夏路高架、浦東中環線高架等道路使用,可以說也是一道城市風景線。
6 結語
總的來說,完善而合理的交通安全設施能夠美化環境、協調景觀、活躍視覺,為司乘人員提供安全、快捷、經濟、舒適的功能,具有特殊的意義。因此,各國尤其是工業發達,對安全設施的開發研究及其應用非常重視,不斷推出了形式多樣、經濟美觀、性能優良和安全適用的新產品,以滿足交通運輸發展對安全設施的需求,充分發揮公路的經濟效益和社會效益。










































