秦雨昭
(石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司,石家莊050000)
瀝青路面具有平整度高、耐久耐磨性好、噪聲低等特點(diǎn),因此,在高速公路建設(shè)應(yīng)用中較為廣泛。然而,隨著行車荷載的長(zhǎng)期影響,瀝青路面難免會(huì)存在一些病害,集料表面被磨光,進(jìn)而降低路面的抗滑性能,因此,無(wú)論在高速公路的前期施工還是后期運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)階段,均需要對(duì)瀝青路面抗滑性能進(jìn)行重點(diǎn)研究。本文為研究高速公路路面抗滑表層施工技術(shù),圍繞路面抗滑表層的工程特性,重點(diǎn)對(duì)路面抗滑表層施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究。
瀝青路面抗滑性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)主要為摩擦系數(shù),公路瀝青路面的摩擦系數(shù)越高,則表明其抗滑性能越佳。但隨著行駛車輛輪碾作用的長(zhǎng)期影響,路面的抗滑性能逐漸降低[1-3]。在瀝青路面設(shè)計(jì)中,混合料內(nèi)的集料磨光值和空隙率大小決定路面的實(shí)際粗糙度。據(jù)研究表明,當(dāng)集料表面紋理豐富且空隙率較大時(shí),形成的路面抗滑性則較為優(yōu)異。當(dāng)路面積水時(shí),地表水會(huì)順著空隙排出,不會(huì)產(chǎn)生水膜結(jié)構(gòu),進(jìn)而提高了瀝青路面的抗滑性能。
影響瀝青路面抗滑性能的因素較多,通過(guò)歸納可分為以下幾方面。
瀝青路面中的骨料結(jié)構(gòu)由粗集料和細(xì)集料所組成,粗細(xì)集料之間組成的粗構(gòu)造能快速將積水排出,可防止水膜的產(chǎn)生,同時(shí)能增大路面摩擦系數(shù)。
通常,在雨天情況下瀝青路面的抗滑性能會(huì)產(chǎn)生不同程度的降低,這是由于水分集中在路面表層時(shí),在行車作用下會(huì)形成水膜,而水膜會(huì)阻止車輪和表層接觸,從而降低路面摩擦系數(shù),導(dǎo)致車輪打滑。另外,當(dāng)外界溫度升高時(shí),路面摩擦系數(shù)也會(huì)發(fā)生一定程度的降低。
瀝青路面上行車速度越大,輪胎的附著力會(huì)降低,進(jìn)而影響了路面抗滑能力,因此,需對(duì)車輛行駛速率進(jìn)行合理控制。
公路瀝青路面在運(yùn)營(yíng)一段時(shí)間后其表面會(huì)形成一層污垢,其成分主要有粉末、垃圾、灰塵、油垢等,堆積成塊后會(huì)降低路面抗滑性能。
某高速公路建設(shè)項(xiàng)目全線長(zhǎng)達(dá)60.954 km,公路雙向4 車道,設(shè)計(jì)行車速度為100k m/h,路基寬度為28 m,路面設(shè)計(jì)為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)形式,全線含有1 座服務(wù)區(qū)、5 座互通式立交,橋隧比共計(jì)67.8%。該高速公路所處地區(qū)雨季較長(zhǎng),且年降雨量較大,因此,對(duì)公路面層的抗滑性能要求較高。為提高公路面層施工質(zhì)量,本項(xiàng)目擬決定采用路面抗滑表層施工技術(shù)進(jìn)行施作,并對(duì)瀝青混合料原材料設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)研究[4]。
為了提高路面抗滑表層施工完畢后整體耐久性和耐磨性,本項(xiàng)目選擇90 號(hào)石油瀝青用作為施工瀝青膠結(jié)料,其主要技術(shù)指標(biāo)如表1 所示。
表1 瀝青主要技術(shù)指標(biāo)
本項(xiàng)目路面抗滑表層應(yīng)用中粗集料(4.75 mm 以上)選用玄武巖,其主要技術(shù)指標(biāo)如表2 所示。
表2 粗集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果
為提升路面抗滑表層的水穩(wěn)性能,本項(xiàng)目選用的細(xì)集料(粒徑小于4.75 mm)為石灰?guī)r石屑,其主要技術(shù)指標(biāo)如表3所示。
表3 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果
為更好地將瀝青膠結(jié)料和集料之間包裹良好,進(jìn)而提高抗滑表層的整體黏結(jié)性,本項(xiàng)目選用石灰?guī)r磨制而成的細(xì)料作為填料,其主要技術(shù)指標(biāo)如表4 所示[5]。
表4 石灰?guī)r礦粉物理性能試驗(yàn)結(jié)果
嚴(yán)格結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)抗滑表層瀝青混合料級(jí)配進(jìn)行設(shè)計(jì),以提高抗滑表層使用性能,其集料設(shè)計(jì)級(jí)配如表5 所示。
表5 集料設(shè)計(jì)級(jí)配
正式施工前對(duì)作業(yè)面進(jìn)行徹底清理,將面層表面的雜物進(jìn)行清除,并采用灑水或吹風(fēng)的方式對(duì)塵土清除干凈,確保作業(yè)面的干燥性和清潔度。提前對(duì)各項(xiàng)原材料進(jìn)行性能檢測(cè),待檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)場(chǎng)投入使用,并分批堆放,做好必要的防塵防潮措施。提前調(diào)試各項(xiàng)施工機(jī)械設(shè)備,確保可正常投入使用。
待一切準(zhǔn)備工作完畢后,即可展開(kāi)測(cè)量放線,并將施工所用的攤鋪機(jī)提前進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備,為后續(xù)的攤鋪碾壓奠定基礎(chǔ)。
嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行瀝青混合料拌和,調(diào)節(jié)好拌和樓各項(xiàng)作業(yè)參數(shù),并嚴(yán)格控制混合料拌和溫度,避免溫度過(guò)大導(dǎo)致瀝青膠結(jié)料老化。安排專門(mén)的人員對(duì)混合料的拌和質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè),針對(duì)花白料或離析現(xiàn)象應(yīng)予以廢除,以免影響后期抗滑表層整體質(zhì)量。
采用先兩端后中間的順序進(jìn)行混合料裝運(yùn),防止混合料下落時(shí)產(chǎn)生級(jí)配離析。提前將運(yùn)輸車車廂內(nèi)部清理干凈,并均勻涂刷一層隔離油,避免運(yùn)輸過(guò)程中混合料因溫度降低黏附于車壁上。同時(shí),在運(yùn)輸過(guò)程中采用厚實(shí)帆布袋進(jìn)行覆蓋處理,防止溫度降低過(guò)快,駕駛員應(yīng)按照規(guī)劃的路線進(jìn)行裝載混合料,非必要情況不得隨意更改運(yùn)輸路線。
路面抗滑表層攤鋪過(guò)程中應(yīng)確保攤鋪車勻速緩慢行駛,不得隨意更換方向,同時(shí)嚴(yán)禁加減速和掉頭,以免影響面層的施工平整度。攤鋪過(guò)程中保證螺旋布料器能全程保持運(yùn)轉(zhuǎn),避免混合料結(jié)塊,運(yùn)輸車需和攤鋪機(jī)協(xié)同工作,保持合適的距離,確保攤鋪供料充分。
路面抗滑表層攤鋪完畢后即可進(jìn)行碾壓施工,碾壓施工遵循高頻低幅的原則,當(dāng)存在橫向細(xì)縫時(shí)應(yīng)采用熱接縫進(jìn)行處理。碾壓速度不得過(guò)快,以免產(chǎn)生熱裂縫。提前在壓路機(jī)車輪上噴灑適量的水,防止混合料黏附車輪上,碾壓施工完畢后,及時(shí)對(duì)壓實(shí)度進(jìn)行檢測(cè)。
為研究高速公路路面抗滑表層施工技術(shù),提高瀝青路面抗滑性能,結(jié)合實(shí)際工程,重點(diǎn)對(duì)路面抗滑表層施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明,采用路面抗滑表層施工技術(shù)可有效提高瀝青路面抗滑性能,具有較高的可行性和實(shí)用性。