桥梁绿化花盆的技术改进

2022-12-11

我国经济实力不断增强, 交通事业蓬勃发展, 交通运输量随之呈增长趋势。为此, 城市中心区建造大量人行天桥及高架立体桥。这一举措不仅有效解决了拥堵问题, 而且在为城市绿化提供了发展空间。桥梁绿化为城市建设的亮点之一, 它在改善人们的生活质量以及建成绿色生态上起到了很大的作用[1]。

近年来, 由于所处环境的特殊性, 桥梁绿化及其配套设施已出现老化、损坏等现象, 不仅影响景观, 还增加安全隐患。结合升级改造工作, 桥梁绿化花盆的技术改进, 不仅消除安全隐患, 还降低维护难度, 为桥梁绿化建设提供更优化的条件, 进一步改善城市建设生态环境[2]。

1 广州市桥梁绿化花盆的现状

广州市的桥梁绿化发展成熟, 已形成了纵横交错的空中绿廊。根据应用位置不同, 花盆有3种规格可选:975 cm×360 cm×450 cm、1 500 cm×500 cm×500 cm和600 cm×260 cm×340 cm, 第一种应用于车行高架桥, 后两种应用于人行天桥。但由于花盆已受到不同程度的破坏, 因此, “安全隐患”“漏水”成为近年桥梁绿化建设中常被提及的话题。 (图1)

花盆材质粉质化:由于处于露天环境, 并受到土壤中存在的化学物质的侵蚀, 花盆材质已难以满足最初设计标准, 极容易在受到碰撞后脱落, 造成安全事故。花盆漏水现象影响环境:花盆使用后期, 由于材料老化、管口松动等原因, 排水孔接口处直接出现漏水。花盆维护工作难度大:以975 cm×360 cm×450 cm花盆为例, 排水孔位置设计在盆身正面, 刚好被铝塑板挡住, 养护人员难以对花盆进行检修维护[3]。

2 广州市桥梁绿化花盆存在问题的原因

桥梁绿化花盆使用是符合原设计标准的, 出现上述问题, 有以下几点原因。

一是广州市从2004年开始进行桥梁绿化种植, 玻璃钢花盆一般寿命5~10 a, 即大部分仍在服役的花盆己接近或达到最大使用年限, 各种性能系数已降低至最低限值。

二是受制于当时花盆技术水平, 采用的是以手工制作为主的手糊树脂玻璃钢花盆。手糊玻璃钢产品属于一种“情绪产品”, 同样的材料, 同样的环境, 因技术工人的素质不同, 制作出来的产品都各有差异。因此, 个体花盆质量难免存在差异。

三是建设初期, 桥梁绿化种植是全新的尝试。因此, 花盆的设计未充分预见日后实际维护中所遇到的问题。例如, 排水孔位置和孔径细节处理等。

3 桥梁绿化花盆的改进措施

根据广州市桥梁绿化及配套设施升级改造要求, 花盆须达到以下主要标准 (表1) 。材质:玻璃钢环保材质, 使用年限10 a。花盆排水口:花盆与排水管接驳采用承插式接口, 要求接口与花盆盆体一体化成型。花盆生产工艺:要求花盆采用机械模具生产, 盆体壁厚不小于6 mm。

3.1 原材料的革新

以往使用的材料大多为手糊树脂玻璃钢材料, 该材料优点是在模具的形状改变上有很好的自由度, 但是该工艺也具有一系列的问题。例如, 会有可挥发有机物 (VOC) , 这一有害物体的超标排放会影响操作人员的身体健康。

新采用的花盆材料为S M C复合材料, 是S h e e t Molding Compound的缩写, 即片状模塑料。主要原料由GF (专用砂) 、UP (不饱和树脂) 、低收缩添加剂、MD (填料) 及各种助剂组成。SMC原料具有的优点主要包括:新型环保材料, 成分不含对人体有害的物质, 不含卤素;轻质高强, SMC材料的比模量与钢材相当, 但其比强度可达到钢材的4倍, 而这两项正是衡量材料承载能力的主要指标;耐热性能好, 即使在恶劣的高温环境中, SMC材料仍能保持其物理特性, 其工作温度在-60~150℃, 热变形温度在280℃以上;耐化学腐蚀, SMC材料具有很好的耐酸、稀碱、盐、有机溶剂、海水等腐蚀的特性;抗老化性能优异, 经过性能测试, 其表面最大老化厚度为20 a小于50μm;使用寿命长, 可达到30 a以上;生产效率高, 因为采用SMC材料生产, 成型周期短, 易实现自动化及机械化。

所以, 以SMC材料作为桥梁绿化花盆的原料, 可以提高其安全性能。

3.2生产工艺的改进

桥梁绿化花盆采用手工制作, 其最大问题是产品质量不稳定。因为手糊花盆质量受人员素质影响较大, 即使同一操作人员制作, 也会普遍存在差异。

目前, 桥梁绿化花盆采用热固性模压成型的生产工艺。采用机械模具生产后, 模具的改进也是一项重要的花盆技术改进。 (图2)

(1) 从传统的下凹模上凸模改为下凸模上凹模, 这样有利于花盆的脱模顶出;

(2) 由从主流的顶出缸顶出, 改为液压油路顶出, 均衡平顺的顶出有利于较大产品的生产和其模具的使用周期;

(3) 在定位装置方面, 要从传统4个定位块的基础上增加4个高位导向柱, 使定位更加精确, 即使出现上下模移位现象, 微笑移位可以矫正过来;较大移位, 可及时顶住, 停止机器运作, 防止模具损伤。在此装置改进前, 若出现移位现象, 所生产的花盆厚度不均匀, 将造成花盆受力程度不一致, 埋下安全隐患。

(4) 增加内热系统。因花盆的模具大而深, 只运用正常的外置加热管加热, 会使加热不均匀, 而且加热较慢, 先采用内外两种加热方式结合, 使模具加热更加均匀, 且生产速度加快。符合生产商控制成本的要求。

所以, 桥梁绿化花盆模具的改进, 进一步提高了花盆的质量稳定性。

3.3 细节设计的改进 (图3)

以975 cm×360 cm×450 cm花盆为例, 与以往比较, 有两个明显的改进之处。这是使用单位与生产商积极沟通交流的成果。

(1) 排水孔的位置从正面改为侧面底端。这一改进, 提高了日常维护工作的便利性。

(2) 盆身底部和底座增加沟槽咬合设计, 增强盆身与底座的接触面积及粘合紧密程度, 增加使用花盆的安全系数, 符合改造的技术要求, 确保跌落后盆身与底座不分离。

3.4 细节加工的改进

针对排水孔接口位漏水的问题, 使用单位也提出了改进的建议。花盆脱模后, 排水孔是需要进行二次加工, 进行开孔处理的。一般的开孔工具只会开出内外孔径一致的插管孔。排水孔接口位改进的关键在于改良开孔工具, 使其在排水孔形成内小外大、差别细微的插管孔, 最大程度消除因材料热胀冷缩、老化等因素引起出现的排水孔与排水插管之间的空隙, 解决漏水问题。

4 桥梁绿化花盆的改进建议

在今后的使用中, 我们对于新设计的桥梁绿化花盆可提出具体材料和结构、寿命、工艺等方面明确的要求, 并应优先选用机械模具生产工艺, 避免手工制作。重要的是根据实际需求, 进行技术改进, 未来逐步解决较大型桥梁绿化花盆一体化生产的问题, 进一步提高产品的安全系数。

5 结语

城市桥梁绿化配套设施改造是一项重要工程, 这一举措不仅有助于改善了城市生态环境, 而且还体现了城市建设者对民众安全的关注。桥梁绿化建设不仅需要做好景观营造工作, 还必须做好配套设施的维护工作。通过不断地改进桥梁绿化配套设施工艺技术, 形成成果, 为桥梁绿化建设提供更多的选择, 更多的保障, 并与桥梁绿化养护形成一套科学完成的技术支持系统。桥梁绿化, 不仅给城市增添了色彩, 而且提高了广大人民群众的生活质量。

摘要：广州市内桥梁绿化建设发展至今已超过10 a。近期, 对桥梁绿化花盆使用进行调研后, 分析现状及存在问题, 根据实际的需求, 从花盆的原料、工艺和设计等方面探讨花盆的改进措施, 最终使其应用更符合实际需求。

关键词：桥梁绿化,花盆,技术改进