成 剛

(東北林業(yè)大學(xué))

1 前 言

與其他技術(shù)如稀漿封層技術(shù)相比,同步碎石封層技術(shù)使用軟化期長的瀝青,更適合于非剛性路面。同時(shí)它具有較強(qiáng)的防水性,極高的防滑性,較好的粗糙度,并且有處理層間裂縫的良好性能。這非常適合黑龍江省大部分地區(qū)降水多和雨季長的氣候特點(diǎn);黑龍江省地域遼闊,公路狀況差異大,而同步碎石封層技術(shù)既適用于高速公路、一級和二級公路,也適用城市道路、鄉(xiāng)村和市郊公路,而且可以適應(yīng)于各種不同的氣候、交通能力等情況?？傊?同步碎石封層技術(shù)是一種具有較好使用功能的技術(shù),它不僅適用于新建道路也適用舊路維修養(yǎng)護(hù),對今后黑龍江省道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)發(fā)揮巨大的作用。

2 試驗(yàn)路方案的選擇

為了考察同步碎石封層技術(shù)對路面的實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果,檢驗(yàn)其在黑龍江省地區(qū)的適用性,并最終在黑龍江省地區(qū)推廣應(yīng)用的可能性,我們修筑了一段長500m的同步碎石封層試驗(yàn)路。試驗(yàn)路為二級公路。試驗(yàn)路設(shè)計(jì)方案見表 1。

表 1 試驗(yàn)路方案擬定

3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析

為了考察同步碎石封層對原路面的改善效果,依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程》,并結(jié)合國內(nèi)外相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn),在施工前和施工后對試驗(yàn)路的平整度、構(gòu)造深度、抗滑值、滲水系數(shù)等路況性能指標(biāo)進(jìn)行了檢測,檢測項(xiàng)目的基本檢測標(biāo)準(zhǔn)見下表 2。

表 2 各項(xiàng)檢測標(biāo)準(zhǔn)

3.1 平整度的檢測

通過用 3m直尺測定距離路表面的最大間隙,以評定路面壓實(shí)成型后的施工質(zhì)量及使用質(zhì)量。平整度好壞的評定方法是用原路面的平整度的平均值與新路面的平整度的平均值做比較后得出的。平整度不但直接影響到路面的美觀和行車舒適,還會(huì)造成路面高低不平,影響路面排水,給路面的使用壽面大打折扣,因此對同步碎石封層路面平整度的控制是相當(dāng)重要的。檢測方法與步驟按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(T 0931-2004)進(jìn)行,檢測結(jié)果見下表 3。

原路面總平均值=(2.2+2.8+1.8+2.3+1.7+1.7)/6=2.08

檢測結(jié)果表明:應(yīng)用同步碎石封層后,路面平整度和原路面相比,有所改善。

3.2 路面構(gòu)造深度

路面構(gòu)造深度是指一定面積的路表面的開口空隙的平均深度,即宏觀構(gòu)造深度TD,以 mm計(jì),是路面粗糙度的重要指標(biāo)。檢測方法采用的是手工鋪砂法,其原理是將已知體積的砂攤鋪在所要測試路表的測點(diǎn)上,量取攤平覆蓋的面積,砂的體積與所覆蓋平均面積的比值,即為構(gòu)造深度。計(jì)算方法如下:

式中:TD為路面構(gòu)造深度,mm;V為砂的體積(25 cm3);D為攤平砂的平均直徑,mm。

具體要求和步驟按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(T0961-2004)進(jìn)行,檢測結(jié)果見表 4。

式中:s為標(biāo)準(zhǔn)差;σ為變異系數(shù);ni為每個(gè)樁號(hào)構(gòu)造深度值,mm為構(gòu)造深度平均值,mm。

經(jīng)計(jì)算得:原路面平均構(gòu)造深度為 0.49mm;新路面平均構(gòu)造深度為 1.15mm。

由式(1)、(2)計(jì)算可得:原路面:s=0.053,σ=0.11;新路面:s=0.082,σ=0.07。

表 4 構(gòu)造深度檢測結(jié)果

檢測結(jié)果表明:應(yīng)用同步碎石封層技術(shù)后,路面構(gòu)造深度大。因?yàn)?碎石封層用集料具有開級配多孔排水性,使得路面構(gòu)造深度增大,輪胎的附著性和路面的排水性也就相應(yīng)提高,這樣就可防止雨天行車濺水,從而減少了交通事故,保證了路面標(biāo)線在潮濕狀態(tài)下的能見度、減少水飄、噴霧等現(xiàn)象。

3.3 路面抗滑值

通過測定路面抗滑值,用以評定路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力。我們采用的是擺式儀法,擺式儀法的測試指標(biāo)是摩阻擺值。計(jì)算方法如下

式中:FB20為換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度 20℃的擺值(BPN);FBT為路面溫度T時(shí)測定的擺值(BPN);T為測定的路表潮濕狀態(tài)下的溫度,℃;ΔF為溫度修正值,按內(nèi)插法計(jì)算,按表 5采用。

表 5 溫度修正值

平均值、標(biāo)準(zhǔn)差(式 1)、變異系數(shù)(式 3)計(jì)算結(jié)果如下:

3.4 滲水試驗(yàn)

通過測定路面的滲水,綜合評價(jià)路面的性能。路面的滲水系數(shù)是在規(guī)定的水頭壓力下,水在單位時(shí)間內(nèi)通過一定面積的路面滲入下層的數(shù)量,以 ml/min計(jì)。瀝青路面滲水性能是反映路面瀝青混合料級配組成的一個(gè)間接指標(biāo),如果整個(gè)瀝青面層均透水,則水勢必進(jìn)入基層或路基,使路面承載力降低。相反如果瀝青面層中有一層不透水,而表層能很快透水,則又不致開成水膜,對抗滑性能有很大好處,同時(shí)還能減少噪音。用以評定路面的耐水浸能力。

檢測方法和步驟按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》(T0964-2004)進(jìn)行,檢測結(jié)果見下表 6。

表 6 抗滑值檢測結(jié)果

通過對試驗(yàn)路新舊路面的檢測發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)時(shí)水面下降至一定程度后基本保持不動(dòng),這就說明路面基本不透水或不透水。

4 結(jié) 論

檢測結(jié)果顯示,同步碎石封層技術(shù)使路面抗滑值得到了明顯的提高,這就為車輛的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。同時(shí),路面的平整度、滲水性也都符合規(guī)范要求。綜合路用性能總結(jié)如下:

(1)同步碎石封層對原路面的輕微不平整度有一定的改善作用,可以延緩路面平整度的衰變速率。

(2)同步碎石封層表面粗糙,構(gòu)造深度大,可以大大提高路面的抗滑性能。

(3)同步碎石封層密封原路面,具有良好的防滲水性能。

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