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我國高速公路的使用安全對道路施工及建設(shè)起著及其重要的作用。高速公路是全封閉、全立交的機(jī)動車行駛線路,需將 人、畜等控制于路外,保證道路使用者的快速、便捷 和安全。 隔離柵(即焊接網(wǎng)或刺鋼絲)繃緊在支 撐結(jié)構(gòu)上的柵欄。而且隔離柵又是暴露于室外,其耐 久性及防丟失性都是決定其品質(zhì)的重要指標(biāo)。傳統(tǒng) 的支撐結(jié)構(gòu)為鋼立柱及混凝土立柱,多年使用下來其缺陷也一一暴露出來,鋼立柱易丟失、耐腐性差; 混凝土立柱自重大,安裝較困難,易剝落,美觀性差。 復(fù)合隔離柵立柱的發(fā)明,解決了傳統(tǒng)支撐結(jié)構(gòu)易生 銹、耐候性差、造價高、易丟失的問題,使隔離柵的使 用壽命大大延長。
1 復(fù)合隔離柵立柱介紹
1.1 產(chǎn)品說明
復(fù)合隔離柵立柱是一種新型的、打破傳統(tǒng)立柱 材料的隔離網(wǎng)立柱。主要由非金屬制成,代替了鋼 材,解決了防盜問題,外層的非金屬殼體可以避免氧 化及其他腐蝕,使用壽命大大延長。在立柱上使用了 可以活動的掛鉤,避免了以往只能一次使用、無法重 復(fù)利用的缺陷,節(jié)約了建設(shè)單位的投入成本??梢杂?于高速公路隔離柵、鐵路隔離柵、機(jī)場網(wǎng)圍欄等方面。
1.2 柱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成
由非金屬殼體 1,非金屬殼體內(nèi)的非金屬填充 物 3,以及穿過殼體 1 的掛鉤 2 組成。掛鉤 2 一端為 螺栓連接,這種結(jié)構(gòu)方便了掛鉤的安裝和拆除,避免 了以往那種固定掛鉤和鐵絲網(wǎng)連接后不易拆除的問 題,提高了立柱的重復(fù)利用率。在柱體內(nèi)還設(shè)有玻璃 布、竹竿等非金屬的加強(qiáng)筋 4。以起到增韌的作用。 如圖 1、圖 2 所示。
圖 1 結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2 A-A 剖面圖 非金屬殼體為塑料殼體,如工程塑料,包括:聚 酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、熱塑性聚酯、 超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物 等?;蛘咄ㄓ盟芰?,如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯 乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯烴─丁二烯─苯乙 烯共聚合物(ABS)等。非金屬填充物,可以是氯化 鎂、氯化鈣、氧化鋁、氮化硅、脲醛樹脂膠、明礬以及 黏結(jié)劑、固化劑等物品制成的。
1.3 技術(shù)規(guī)格及施工注意事項(xiàng)
復(fù)合隔離柵立柱的技術(shù)規(guī) 格 :外 徑 尺 寸 40 mm×60 mm,50 mm×70 mm;長度分為 1 850 mm、 2 000 mm、2 100 mm,外殼體厚度一般為 2 mm。平 原微丘區(qū)設(shè)計采用 40 mm×60 mm×1 850 mm 或 40 mm×60 mm×2 000 mm 的復(fù)合隔離柵立柱;山嶺重丘區(qū)設(shè)計采用 50 mm×70 mm×2 000 mm 或 50 mm×70 mm×2 100 mm 的復(fù)合隔離柵立柱。 復(fù)合隔離柵立柱施工采用預(yù)制混凝土基礎(chǔ)或現(xiàn) 澆混凝土基礎(chǔ),立柱預(yù)埋深度為 350 mm,混凝土基礎(chǔ) 規(guī)格一般為 400 mm×400 mm×600 mm或 400 mm× 400 mm×500 mm,采用 C20 混凝土制成。在立柱底 部設(shè)置兩根加強(qiáng)鋼筋,防止立柱從混凝土基礎(chǔ)中拔 出。復(fù)合隔離柵立柱與刺鋼絲的連接方式是將刺鐵 絲用帶彎鉤的防盜螺栓固定在立柱上。
2 復(fù)合隔離柵立柱的優(yōu)勢
2.1 與鋼立柱比較
鋼立柱作為目前使用zui廣泛的立柱,其具有強(qiáng) 度高、韌性好的優(yōu)點(diǎn),但其作為野外使用的立柱,缺 陷也是十分明顯的:易生銹、耐候性差、造價高。由于 其具有回收利用價值還極易被盜,根據(jù)已運(yùn)營的高 速公路管理部門調(diào)查,鋼立柱丟失現(xiàn)象十分嚴(yán)重,每 年都要丟失 10%左右。導(dǎo)致很多路段出現(xiàn)隔離空 檔,行人和牲畜隨意穿行,給高速公路的安全管理帶 來了較大的隱患。甚至因此引起若干交通事故,給國 家和個人財產(chǎn)帶來不必要的損失。而且鋼材還是一 種高耗能資源。與鋼立柱相比,復(fù)合隔離柵立柱具有 不生銹、防腐蝕、造價低、節(jié)能、環(huán)保、防偷盜等優(yōu)點(diǎn)。
2.2 與混凝土立柱比較
水泥混凝土立柱作為非金屬材料也是一種常用 的隔離柵立柱,但是這種材料制成的立柱太重,而且 不美觀,成本也比較高。而隔離柵的布設(shè)范圍大都在 山區(qū),搬運(yùn)十分不便。復(fù)合隔離柵立柱具有新穎漂亮 的外觀,裝飾性,具有*的韌性和彈性,將該 立柱從數(shù)十米高空摔到堅(jiān)硬的水泥地面上,立柱不 斷不裂。與粗糙水泥立柱相比更適宜在山區(qū)運(yùn)輸和 施工,不易折斷。
2.3 檢測數(shù)據(jù)
復(fù)合隔離柵立柱通過交通部工程檢測中心的檢 測,并且檢測數(shù)據(jù)表明,復(fù)合立柱經(jīng) 25 次凍融實(shí)驗(yàn) 后,其抗折強(qiáng)度不僅未降反而提高了 5%,說明其具 有*的耐候性。在大于 5 000 N/m 外力作用下,立 柱可以產(chǎn)生 40 mm/m 的位移變形,而當(dāng)外力消除 后,立柱會立即恢復(fù)原狀。將復(fù)合立柱(50 mm× 70 mm)與 等 邊 槽 鋼 立柱(55 mm×50 mm,壁 厚 2.5 mm)進(jìn)行整體彎折荷載對比,試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表 1。
表 1 試驗(yàn)數(shù)據(jù) 注:復(fù)合型立柱為脆性材料,測試數(shù)據(jù)為破壞荷載力值;等邊 槽鋼立柱為塑性變形材料,測試數(shù)據(jù)為屈服荷載力值。 通過檢測,復(fù)合隔離柵立柱材料符合《隔離柵技 術(shù)條件》(JT/T374—1998)和《公路交通安全設(shè)施施工 技術(shù)規(guī)范》(JTG F71—2006)的規(guī)定。
3 發(fā)展前景分析
3.1 取代混凝土立柱的經(jīng)濟(jì)效益分析
某項(xiàng)目中標(biāo)路線長度為 21.817 km,刺鐵絲工 程量為 38 126 m,需要使用立柱 15 250 根,原設(shè)計 為水泥混凝土立柱,1 根費(fèi)用約為 45 元,其中:立柱 鋼筋 22 元,立柱混凝土 10 元,人工費(fèi) 13 元。而 1 根 復(fù)合立柱的費(fèi)用為 35 元,整個標(biāo)段使用復(fù)合立柱可以節(jié)?。?5- 35)×15 250=152 500 元。而該項(xiàng)目全線 長度近 200 km,如使用復(fù)合隔離柵立柱比混凝土立 柱將節(jié)約資金 140 萬元。
3.2 取代等邊槽鋼立柱的經(jīng)濟(jì)效益分析
某項(xiàng)目刺絲隔離柵原設(shè)計為等邊槽鋼立柱,后 經(jīng)變更改用復(fù)合隔離柵立柱,該合同段刺絲工程數(shù) 量 49 664 m,需使用立柱 24 832 根,等邊槽鋼立柱 每根費(fèi)用為 50 元,復(fù)合隔離柵立柱的每根費(fèi)用為 35 元,使用復(fù)合隔離柵立柱可節(jié)省費(fèi)用 37 萬元。 3.3 運(yùn)營階段的經(jīng)濟(jì)效益分析 使用復(fù)合隔離柵立柱可以防止丟失,可以大大 減少高速公路的管養(yǎng)費(fèi)用,據(jù)相關(guān)養(yǎng)護(hù)部門統(tǒng)計,槽 鋼立柱每年的丟失數(shù)量在 10%左右,某項(xiàng)目路線全 長 172 km,隔離柵立柱大約為 100 000 根,每年的 丟失補(bǔ)修費(fèi)用為 100 000×10%×65=65 萬元。復(fù)合 立柱的使用壽命暫定為 10 年,不計管理費(fèi)用,10 年 將可以節(jié)省養(yǎng)護(hù)費(fèi)用 650 萬元。 4 結(jié)語 目前,復(fù)合隔離柵立柱在我省離軍高速、忻阜高 速、長平高速、太佳高速東段、陽翼高速等路段已有 使用。各條高速公路使用后業(yè)主反應(yīng)效果很好,再沒 有丟失現(xiàn)象發(fā)生,也無隔離缺失現(xiàn)象。大大節(jié)省了隔 離柵養(yǎng)護(hù)資金,提高了各條高速公路養(yǎng)護(hù)的經(jīng)濟(jì)效 益。普遍反映復(fù)合隔離柵立柱切實(shí)體現(xiàn)出其“技術(shù)先 進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、外形美觀、安全適用、確保質(zhì)量”等各 種優(yōu)勢,適應(yīng)高速公路發(fā)展需要。