趙欣
(邯鄲市交通運輸局公路工程二處,河北邯鄲 056002)
隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,人們對日常出行需求有了更高的要求。目前,高速公路車流量逐年增多,超載重載現(xiàn)象日益嚴重,加之外界環(huán)境的長期影響,高速公路路面在車輛荷載作用影響下不斷降低抗滑性能,且路面積水無法及時排出,導致瀝青路面行車舒適性和安全性降低。采用抗滑表層施工技術(shù)進行養(yǎng)護處理可有效提高路面抗滑性能,延長公路使用壽命。
高速公路瀝青路面的抗滑性能主要評價指標為摩擦系數(shù),通常摩擦系數(shù)越高表明路面的抗滑性能越好。隨著公路行車荷載和交通流量的不斷增加,車輛輪胎會增大與路面的摩擦頻率,進而導致路面抗滑系數(shù)不斷降低,因此大幅降低路面的抗滑性能。實際情況中,瀝青混合料的空隙率設(shè)計情況和選用集料類型直接決定鋪設(shè)后的瀝青路面粗糙程度,當集料表面紋理越豐富、混合料設(shè)計空隙率越大時,將增大路面的抗滑性能。當外界氣候較低時,積水在混合料內(nèi)部聚集,溫度進一步降低后會產(chǎn)生凍脹作用,從而降低瀝青混凝土的路用性能。
(1)路面特征
瀝青路面集料粗糙度的主要反映為細構(gòu)造,當路面行車速度低于50km/h時,影響瀝青路面抗滑性能的主要因素為細構(gòu)造,面層在車輪不斷摩擦作用下其集料的粗糙程度會逐漸降低,進而導致路面抗滑性能降低。另外,路面與集料之間的構(gòu)造程度主要為粗構(gòu)造,當路面行車速度較快時,面層的粗構(gòu)造發(fā)揮路面的抗滑性能,將面層積水及時排出,避免形成水膜,防止摩擦系數(shù)降低。
(2)環(huán)境狀況
在潮濕環(huán)境下會降低瀝青路面的抗滑性能,水分長期聚集后在行車作用下會產(chǎn)生水膜,阻止輪胎與路面的直接接觸,容易導致車輪打滑。同時,在外界環(huán)境影響下摩擦系數(shù)也會有一定程度降低,主要與外界溫度變化有關(guān)。
(3)行車速度
當路面行車速度較快時,車輛輪胎和路面的附著力會變小,從而降低路面抗滑性能,因此,為確保瀝青路面的抗滑性能應合理對車輛進行限速處理。
(4)路面清潔程度
瀝青路面運營一段時間后其表面會堆積一層污垢層,主要成分有灰塵、粉末、泥土、油垢等,如不及時清理也會降低瀝青路面的抗滑性能。
某高速公路全線長80.47km,設(shè)計行車速度為100km/h,路基寬度為23.5m,路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式,雙向四車道設(shè)計,全線橋隧比共計43.2%。該高速公路自投入運營到現(xiàn)在已有數(shù)年,由于當?shù)亟涤炅枯^大,公路交通流量逐年增多,其路面病害問題嚴重,雨季過后路面積水情況頻繁,路面抗滑性能也下降嚴重,車輛行駛時容易出現(xiàn)打滑,其行車安全性和舒適性較差。經(jīng)研究決定采用抗滑表層施工技術(shù)進行養(yǎng)護處理,并選擇試驗路段來檢測抗滑表層施工質(zhì)量。
(1)基質(zhì)瀝青
為提高抗滑表層的耐久性和耐磨程度,本項目瀝青膠結(jié)料選定為90#石油瀝青,檢測結(jié)果如表1所示。
表1 基質(zhì)瀝青主要技術(shù)指標
(2)集料
為確保瀝青路面抗滑表層整體耐磨性能、水穩(wěn)性能以及黏附性能,選擇玄武巖作為粗集料,石灰?guī)r作為細集料,各集料主要技術(shù)指標如表2所示。
表2 礦料主要技術(shù)指標
(3)填料
為提高瀝青和集料的裹附效果,選定石灰?guī)r磨制成的礦粉作為填料,其主要技術(shù)指標如表3所示。
表3 填料主要技術(shù)指標
(1)材料運輸
原材料運輸過程應嚴格控制車輛運輸路線和速度,原材料購置完畢后及時進行材料性能檢測,再結(jié)合材料類型和特性進行分類存放,并分批分量運至施工現(xiàn)場。結(jié)合原材料數(shù)量和質(zhì)量合理設(shè)計運輸車類型和數(shù)量,避免材料在運輸中出現(xiàn)離析現(xiàn)象,影響后續(xù)施工質(zhì)量。
(2)拌和
原材料的拌和質(zhì)量直接影響路面施工質(zhì)量,因此,在拌和過程中需確保材料的均勻性。由于瀝青膠結(jié)料的黏性較高,對施工溫度的要求較高,提前將拌和樓中各項設(shè)備進行調(diào)試,并設(shè)定好溫度、頻率等參數(shù),瀝青混合料的拌和溫度需嚴格控制,溫度過高時會導致瀝青產(chǎn)生早期老化,而溫度偏低時會導致集料裹附瀝青不均勻。
(3)攤鋪作業(yè)
攤鋪施工前應清理施工作業(yè)面上的雜物,同時確保作業(yè)面干燥,為優(yōu)化施工質(zhì)量可進行一定的打砂施工,然后再次清理施工作業(yè)面。清理后進行測量放線,并提前調(diào)試攤鋪機。嚴格控制攤鋪施工質(zhì)量,以確保路面的平整度和抗滑性能。攤鋪機作業(yè)時應保持連續(xù)勻速,不得出現(xiàn)急加減速或急轉(zhuǎn)彎。由于瀝青膠結(jié)料黏度較大,容易黏附在鋼輪上,因此攤鋪機中的螺旋布料器應確保連續(xù)工作。攤鋪機與運料車保持固定距離,確?;旌狭瞎渥?,控制攤鋪速度,減少攤鋪過程中混合料離析現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(4)碾壓作業(yè)
遵循低幅高頻的原則進行碾壓施工,控制好碾壓溫度,碾壓功率控制在標準范圍內(nèi),以免破壞骨料結(jié)構(gòu)。當碾壓施工過程中存在骨料推移時,應結(jié)合實際情況改善碾壓溫度或碾壓速率,并對碾壓施工過程中存在的碾壓不足或過量問題進行人工處理。碾壓施工前在鋼輪上進行灑水處理,嚴禁出現(xiàn)過度碾壓現(xiàn)象。
該高速公路抗滑表層施工完畢后選擇200m試驗路段進行施工質(zhì)量檢測,對試驗路段的上下行車道抗滑性能進行檢測,其檢測結(jié)果如表4所示。檢測結(jié)果表明,試驗路段上下行車道抗滑性能滿足規(guī)范要求,其抗滑表層施工質(zhì)量良好。
表4 路面抗滑性能檢測結(jié)果
為提高路面抗滑性能,延長公路使用壽命。本文重點對高速公路路面抗滑表層施工工藝進行研究,并結(jié)合試驗路段評價檢測抗滑表層施工質(zhì)量。結(jié)果表明,采用抗滑表層施工技術(shù)可有效提高路面抗滑性能,提高公路行車舒適性和安全性,具有一定的可行性和實用性。