0.引言
橋面鋪裝即行車道鋪裝,是橋面的保護(hù)層,它不僅直接承受車輛荷載的作用,而且還要承受各種環(huán)境的考驗(yàn),保證橋上全天候通車。因此要求橋面鋪裝有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、平整度、抗滑性和不透水性。由于鋪裝層是在主題工程結(jié)束后進(jìn)行的,且工程量較小,往往在設(shè)計(jì)和施工中得不到應(yīng)有的重視,從而造成了在使用過(guò)程中橋面鋪裝出現(xiàn)諸多弊病:如平整度造成行車不舒適、表面粗糙度差和耐磨性差導(dǎo)致車輪打滑釀成事故等等。為了提高橋面鋪裝的抗滑能力,減少滑移事故,增加橋上行車的安全性,非常有必要對(duì)其抗滑性能進(jìn)行研究?,F(xiàn)分析產(chǎn)生滑移的原因,并提出了一些行之有效的預(yù)防、改進(jìn)措施。
1.影響橋面鋪裝抗滑性能的因素
目前,在公路橋梁中,橋面一般采用水泥混凝土和瀝青混凝土兩種鋪裝,無(wú)論哪種鋪裝形式其抗滑性能主要取決于車輪與鋪裝層間摩擦系數(shù)的大小。
1.1水泥混凝土橋面鋪裝
1.1.1溫度對(duì)摩擦系數(shù)的影響
通過(guò)交通事故的調(diào)查結(jié)果分析表明:交通事故(尤其是惡性交通事故)大多發(fā)生在下雨和潮濕得得天氣,此時(shí)附著于鋪裝層集料表面的水膜使道路的摩擦系數(shù)降低。
1.1.2路面粗糙度對(duì)摩擦系數(shù)的影響
大量實(shí)驗(yàn)證明,輪胎和鋪裝層之間摩擦系數(shù)的大小取決于鋪裝表面的粗糙度。粗糙度決定于鋪裝層的微觀構(gòu)造和宏觀構(gòu)造。微觀構(gòu)造是指鋪裝層石料本身的微觀粗糙度,宏觀構(gòu)造是指鋪裝層集料凹凸形成的宏觀粗糙度。前者提供抗滑力,后者則是通過(guò)迅速排除輪胎與鋪裝層界面的積水而增大附著力,使微觀構(gòu)造所形成的抗滑力在高車速下得以保持。
1.1.3其他因素的影響
鋪裝層的滑移性污染,也是不容忽視的因素。氣候長(zhǎng)期干燥開(kāi)始下雨時(shí),積聚在鋪裝層面的塵土、車輪橡膠磨損下來(lái)的粉末、漏油點(diǎn)與工業(yè)粉塵間形成的天然潤(rùn)滑劑薄層,均會(huì)大大減少輪胎與鋪裝層間的摩擦力。另外,冬季橋上的冰雪、運(yùn)輸車輛撒砂等附著物使橋面鋪裝的抗滑性能明顯降低。橋梁橫坡度大、坡陡、彎急、超高不足等都易產(chǎn)生滑移的問(wèn)題。
1.2瀝青混合料橋面鋪裝
影響瀝青混合料橋面鋪裝抗滑能力的因素除上述潮濕狀態(tài)、粗糙度和滑移污染等外,還有一個(gè)不容忽視的關(guān)鍵因素—瀝青面層材料。
瀝青混合料面層因使用瀝青結(jié)合料,增強(qiáng)了礦料間的粘結(jié)力,提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定,若瀝青材料選擇不當(dāng),瀝青用量過(guò)多,鋪裝層就會(huì)出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,形成光面,降低路面抗滑能力。
瀝青混合料鋪裝層的礦料,若采用堿性的石灰?guī)r,它與瀝青的粘附性能好,但它的硬度低、耐磨性差,在長(zhǎng)期車輪荷載作用下,抗滑性能較差,若選用玄武巖、石英巖等酸性材料,雖其強(qiáng)度和耐磨性都優(yōu)于堿性石料,不如堿性石料,易產(chǎn)生剝落,游離的瀝青將導(dǎo)致抗滑能力的降低。
2.預(yù)防、改善措施
2.1水泥混凝土橋面鋪裝
提高水泥混凝土橋面鋪裝抗滑能力的主要途徑有兩個(gè),(1)合理選擇材料,確保集料的抗磨光和抗磨耗能力。由于砂礫的硬度對(duì)抗滑起著重要的作用,因此要求硅質(zhì)砂或石英砂的含量不少于30%~40%,水泥砂漿磨光值PMV?45。對(duì)混凝土的配合比,應(yīng)選用低水灰比,并在滿足水泥混凝土強(qiáng)度的前提下,盡可能采用較低的水泥用量,以提高水泥砂漿抗磨光的能力。(2)通過(guò)有效的表面處理工藝,形成粗糙耐久的宏觀構(gòu)造。常采用的措施有:a拉毛。拉毛是在攤鋪混凝土后,用麻袋或重掃帚將橋面鋪裝表面拉毛,這種做法工藝簡(jiǎn)單、耗能少,但耐久性差,只適用于交通量不大的道路橋梁。b塑性刻槽。塑性刻槽就是在混凝土處于塑性狀態(tài)時(shí),用齒靶、滾壓器等工具,在鋪裝層表面上拉(壓)成槽。塑性刻槽深度一般為3~7mm,槽寬3~5mm,槽間距為15~30mm。
溝槽可采用橫向和縱向兩種方案。橫向溝槽可迅速排水,具有較好的縱向抗滑能力,但滾動(dòng)噪音較大??v向溝槽可提高行車方向控制性,防止高速行車的漂滑,是減少事故(尤其是發(fā)生在曲線橋上)的有效措施,但排水性能不如橫行溝槽。具體施工時(shí),在人口密度高、交通量大以及曲線橋上應(yīng)采用縱向溝槽,在雨量充沛地區(qū)應(yīng)采用橫向溝槽。
2.2瀝青類橋面鋪裝
橋面鋪裝層的集料直接承受車輪荷載的沖擊和磨損作用,集料的抗磨光和抗磨耗以及抗沖擊能力,是影響抗滑能力及其耐久性的關(guān)鍵因素,設(shè)計(jì)是要采用砂巖、玄武巖、石英巖等酸性石料,其抗磨耗性和抗沖擊性都較好。同時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題。
(1)在設(shè)計(jì)和施工中都要嚴(yán)格控制規(guī)定的油石比,不得隨意改變用油量的標(biāo)準(zhǔn)。(2)加入適量的抗剝離劑??够阅芎玫募洗蠖鄶?shù)屬于酸性石料,同瀝青的粘附力不如堿性石料,為提高瀝青和石料間的抗剝離性能,應(yīng)添加一定數(shù)量的抗剝離劑:a用干燥的磨細(xì)的消石灰或生石灰作為填料的一部分,其用量為礦料的1%~2%。b在瀝青中加入表面活性劑(陽(yáng)離子型),一般摻加瀝青用量的0.4%。c將集料用石灰漿處理后在使用。
另外,無(wú)論是水泥混凝土還是瀝青混合料橋面鋪裝,施工中要嚴(yán)格按規(guī)范要求進(jìn)行操作,進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。在使用過(guò)程中,水泥混凝土鋪裝層不滿足抗滑要求時(shí),可采取鋸槽和瀝青表面處治,恢復(fù)其抗滑性能;瀝青混合料橋面鋪裝可采用乳化瀝青稀漿封層法,這種封層法不僅表面色澤均勻,不產(chǎn)生泛油現(xiàn)象,而且還能形成較好的粗糙度。
3.結(jié)束語(yǔ)
橋面鋪裝抗滑是實(shí)現(xiàn)重交通道路橋梁安全、舒適、高速行駛的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題之一。因此,必須認(rèn)真分析產(chǎn)生滑移的原因,找出對(duì)策。從設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)等方面著手,確保橋面鋪裝具有良好的抗滑性能。 [科]
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