防眩板的困境和突围

从深圳开始
    实际上,早在1994年编制的《高速公路交通安全设施设计与施工技术规范》时,相关部门就已经对防眩板的设置做出了具体和详细的规定。不过,那时的防眩板多为铁栅栏,需要电镀、刷漆,也非常重,安装比较麻烦。当时(北)京石(家庄)高速、广东省惠(深)盐(田)高速、江西九(江)景(德镇)等一批早期高速公路用的就是这种铁栅栏式的防眩板。该类防眩板的缺点是造价高、易生锈、不宜维护、运输不方便,而且容易造成二次伤害,因此,当时业内急需研发出一种新材料的防眩板。
    深圳作为改革开放的窗口,每一个毛孔都流淌着创新的血液。在交通设施创新设计和生产方面,许多公司都做了不少有益的探索,这其中,有两家公司在防眩板的生产和应用方面做过突出贡献。
    一家是深圳市汉威科技实业有限公司,该公司将吹塑工艺应用到防眩板制作上,生产截面为枣核形,材质为HDPE的防眩板。这种防眩板早于1995年应用到深圳梅观高速公路上,到现在还色彩鲜艳。另一家是深圳市思路德实业发展有限公司,该公司将模压玻璃钢,也就是后来所说的SMC材料应用到防眩板之上。玻璃片材在高温、高压下成型,断面结构成反S形状,抗风强度显著增强了。这类防眩板早于1997年应用在浙江沪杭高速公路上,后来大部分玻璃钢防眩板都采用这种形式。
    当时,也有零星企业用手糊工艺生产玻璃钢防眩板,由于生产出来的产品个体差异太大,质量难以保证,很快就被淘汰了。也有个别企业用钢板来做防眩板,电镀后烤漆,由于担心交通事故后的二次伤害,这种防眩板也不被大家所接受。
    如今,玻璃钢模压成型和吹塑成型防眩板已经逐渐取代了其他形式的防眩板,成为国内防眩板的主要材质和形式。在广大生产厂家纷纷拷贝模仿这两种产品,并竞相恶性杀价时,请大家不应该忘记上述两家公司,他们才是国内高速公路防眩板的真正开创者。[-page-]
防眩板的三要素
    是全使用防眩板多的,防眩板的规格和种类都很多。从成型工艺上讲,有玻璃钢模压成型、玻璃钢挤出成型、塑料滚塑成型、塑料吹塑成型、塑料注塑成型和塑料挤出成型等;从尺寸分布上看,高度从70厘米至1.1米,宽度从140毫米至290毫米,厚度从3毫米至70毫米等各种规格都有;材料也有多种,如SMC玻璃钢、DMC玻璃钢,HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS等。
    无论是什么原材料、成型工艺或者结构形式,防眩板都应该有一个共性。也正是这种共性,才能终决定防眩板能否在高速公路上得到广泛应用。经过十几年的实践,笔者以为,吹不断、撞不断、不变色应该是所有合格防眩板基本三要素。
    吹不断 很多人也许不相信风能将高速公路上的防眩板吹断,然而事实证明,这种情况经常发生。如下图所示,一场台风过后,高速公路上的防眩板成片成片地被吹断了。仔细观察没有吹断的防眩板可以发现,这些没有断的防眩板根部基本上都有些细小的裂纹,这是风吹时防眩板左右摇摆造成的。由于根部应力集中,风力矩也大,因此,根部是防眩板容易断裂的位置。很多地方沙尘暴或台风过后,经常出现防眩板被大面积吹断,就是因为其根部强度不够造成的。
    不变色 防眩板还容易褪色,笔者公司曾于2004年在云南鸡(街)石(屏)高速上安装过一批防眩板,由于生产防眩板时的母粒色粉没有控制好,这批防眩板不到一个月就褪色了,只好对其进行更换。[-page-]
质量问题产生的原因
    很多业内人士反映,防眩板在国内高速公路的实际应用中还存在许多问题,常见的如材料性能不达标、结构和安装不尽合理等,任何一项出现偏差,都会影响防眩板的使用效果。
    偷工减料 对于玻璃钢防眩板而言,由于不正当竞争和价格战等原因,现在很多厂家生产防眩板的材料都变了,由原来的玻璃钢SMC材料改为便宜的SMC材料。BMC的树脂和玻璃纤维含量都比SMC低,同样尺寸和厚度的玻璃钢防眩板,BMC的强度要差得很多。对于用HDPE材料吹塑成型的防眩板,其降低成本的主要方式是向母料里面添加碳酸钙或回收料等填料。然而,添加此类填料后,防眩板的抗风载强度就大大降低了。据笔者了解,有些厂家在用HDPE材料吹塑成型防眩板时,有时在母料里添加高达50%的填料,这种工艺生产出来的防眩板,其性能可想而知。如何判别HDPE材料吹塑成型的防眩板中是否含有填料,有一个简单的办法:将防眩板斜靠在墙角,用脚踩踏防眩板中部,防眩板会弯曲变形,然后将防眩板拿在手中仔细观察,不加填料的防眩板变形部分会自动恢复原状,加填料的防眩板变形部分不会自动恢复原状,有的甚至还会断裂。
    设计因素 原材料只是影响防眩板性能的一个因素,有时候,其问题往往出在源头上。笔者曾接到一张某设计院出具的防眩板设计图,该图纸将防眩板的截面做成平板结构,这种防眩板生产出来后抗风强度显然不够。笔者与业主单位沟通时,业主单位坚持按设计意见做,笔者公司也只有硬着头皮去生产,后来将这种防眩板安装在高速公路上,一场台风后,大部分都断裂了。据笔者所做的实验显示,同样材料和外形尺寸,反S断面结构防眩板的抗风负荷是直线结构的四倍。笔者以为,目前在交通工程领域,很多设计人员对自己所选用的产品特点和性能普遍不了解、不专研,造成高速公路上的一些质量问题在设计阶段就埋下了隐患,这一点应该值得所有设计人员认真反思。
   对于防眩板的检测,有一种土办法可以现场检测出其质量好坏。以90厘米高,20厘米宽的防眩板为例,两头用砖头支起,中间站一个60公斤的人,如果防眩板不被压断,则该防眩板就是合格产品。[-page-]
改进与革新
    根据上文所述防眩板容易产生的问题,相应地可以在原材料、截面结构及安装方式等方面进行改善,以达到事半功倍地提高防眩板的应用效果。
    柔性材料的应用 生产防眩板的材料应该是韧性和刚性的完美结合,韧性可以保证防眩板在接受高强度外力冲击下时能迅速变形,不至于被拦腰折断;刚性保证在强风荷载下,防眩板又不至于来回摇摆,从根部断裂。据笔者了解,业界已经能用高强度的高分子弹性材料生产出来柔性和刚性完美结合的防眩板来。高分子弹性材料很多,近年来美国公路科技人员将TPU材料应用到防眩板的生产上,这确实让人惊讶。虽然美国高速公路防眩板技术应用刚起步,但他们起点高、标准高,在设计时候就已经将吹不断、撞不断、无二次伤害等都考虑进去了,其生产出来的防眩板自然性能完好。
    结构的改变 对于防眩板的截面,我国公路科技人员发明了一种“人”字形结构,这大大地增强了防眩板的抗风载效果。人字形结构稳定、支撑面积大,这种结构将防眩板中、下部一分为二,变“金鸡独立”为“双脚落地”,整个防眩板安装后与护栏形成稳定的三角支撑结构。三角结构稳定,再大的风都不怕了。