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        NovaChip超薄磨耗層長(zhǎng)期使用性能跟蹤分析

        2022-09-21 08:19:34羅崴瑜
        黑龍江交通科技 2022年9期
        關(guān)鍵詞:罩面車轍路段

        羅崴瑜

        (廣東省南粵交通韶贛高速公路管理處,廣東 廣州 510000)

        0 引 言

        NovaChip是應(yīng)用較為廣泛的超薄磨耗層之一。該技術(shù)最早應(yīng)用于20世紀(jì)80年代。NovaChip超薄磨耗層是采用專用同步薄層攤鋪機(jī)將間斷級(jí)配的熱拌瀝青混合料鋪筑在同步噴灑的改性乳化瀝青粘結(jié)層上,厚度為15~25 mm,可快速開放交通的薄層瀝青路面結(jié)構(gòu)?;旌狭喜捎玫拈g斷級(jí)配,由70%~80%的單一粒徑碎石,20%~30%的細(xì)集料及填料組成;瀝青用量一般為4.8%~5.2%。由于NovaChip超薄磨耗層具有表面抗滑性能好、消除路面車轍、提高路面平整度、減少雨天水霧及水膜、噪音低、施工速度及開放交通快和低造價(jià)等多種優(yōu)點(diǎn),我國(guó)于2003年引進(jìn)了NovaChip專用設(shè)備,同年在廣韶高速公路的車轍病害維修中鋪筑了2 km的試驗(yàn)路。2007年在京珠北高速、河惠等高速公路也進(jìn)行了試驗(yàn)鋪筑。從試驗(yàn)情況來(lái)看,在原路面病害處理恰當(dāng)條件下,NovaChip超薄磨耗層使用壽命可達(dá)5~8年。

        2015年韶贛高速路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)用了NovaChip超薄磨耗層罩面。為進(jìn)一步掌握NovaChip超薄磨耗層罩面的長(zhǎng)期使用性能及衰減規(guī)律,項(xiàng)目對(duì)NovaChip超薄磨耗層罩面后的演變情況進(jìn)行了長(zhǎng)期的跟蹤、檢測(cè)及分析。

        1 罩面前路況

        韶贛高速公路(編號(hào)G6011)位于廣東省北部韶關(guān)市境內(nèi),主線全長(zhǎng)125.36 km,雙向六車道建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),2011年1月1日建成通車。主線除隧道采用水泥混凝土路面外,其余路段均采用瀝青混凝土路面。2014年部分瀝青路面陸續(xù)出現(xiàn)了10~12 mm車轍;下行K602+303~K600+951隧道水泥混凝土路面出現(xiàn)抗滑性能下降,降至32.3;瀝青路面K525+451~K524+551、K550+351~K550+051、K542+951~K542+851等路段也出現(xiàn)抗滑性能下降,降至40以下。為提高路面抗滑性能,確保高速公路行車安全以及矯正路面車轍,2015年實(shí)施了單幅長(zhǎng)約32.76 km的NovaChip超薄磨耗層。詳見(jiàn)表1。

        表1 NovaChip超薄磨耗層罩面路段

        2 Novachip超薄磨耗層罩面后使用性能情況

        2.1 交通量統(tǒng)計(jì)分析

        韶贛高速公路為廣東省大件運(yùn)輸通道,統(tǒng)計(jì)了2016~2021年的交通量數(shù)據(jù)。從歷年各類型車組成比例看,一型車為主要車型,目前占總交通量的58.5%以上;二型車占總交通量的4.5%;重車(三四五六型車)目前占比約30%~35%,韶贛高速公路為重交通荷載等級(jí)。各年度交通組成統(tǒng)計(jì)分析見(jiàn)表2。

        表2 韶贛高速公路各年度年日均交通組成統(tǒng)計(jì)

        2.2 Novachip超薄磨耗層工后檢測(cè)情況

        韶贛高速NovaChip超薄磨耗層粗、細(xì)集料均采用輝綠巖,設(shè)計(jì)厚度為2.5 cm,施工最小厚度為2.0 cm。采用NovaChip Type-C型級(jí)配,工后各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)合格,見(jiàn)表3。

        表3 NovaChip超薄磨耗層工后檢測(cè)結(jié)果

        2.3 Novachip超薄磨耗層路段表觀(質(zhì)量)狀況長(zhǎng)期跟蹤情況

        (1)K541~K604區(qū)間的21個(gè)路段長(zhǎng)度共計(jì)24.32 km,罩面后7年間,路面損壞PCI穩(wěn)定在95左右,評(píng)定為優(yōu),表觀質(zhì)量良好,無(wú)坑槽、脫落、無(wú)裂縫。

        (2)K517~K541區(qū)間的8個(gè)路段長(zhǎng)度共計(jì)8.44 km,罩面后第3年,路面損壞指數(shù)開始下降,路面陸續(xù)出現(xiàn)了不同程度的反射裂縫。未進(jìn)行罩面的相臨路段也同樣出現(xiàn)了較多裂縫,裂縫主要為橫向裂縫,裂縫間距約10~20 m,裂縫封閉后3個(gè)月內(nèi)又重新開裂,2019年路面損壞指數(shù)下降到良、中等級(jí)。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)該路基段為紅砂巖填筑段。為進(jìn)一步分析裂縫產(chǎn)生原因,采用了雷達(dá)探測(cè)法對(duì)裂縫進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn),這些裂縫有up-down和down-up兩種裂縫,其中down-up裂縫發(fā)于紅砂巖路基上路堤,主要是紅砂巖崩解后不均勻沉降所致,之后誘使半剛性基層開裂并反射至瀝青層;而up-down裂縫則是由于瀝青層無(wú)法消解路基不均勻變形而撕裂引發(fā)的裂縫。所以瀝青層表面的裂縫實(shí)則是由于變形和反射裂縫共同作用而出現(xiàn)大量的裂縫。探測(cè)結(jié)果表明,裂縫開裂至半剛性基層(44~63 cm)的比例為28.8%,開裂至墊層(63~78 cm)的比例為6.7%,開裂至土基(>78 cm)的比例為55.6%。為此,2020年對(duì)主車道的NovaChip罩面進(jìn)行了銑刨,重鋪采用了UTAC;2021年對(duì)下行方向K517~K541路段進(jìn)行了4 cmGAC-13罩面。

        以上情況表明,對(duì)于路基穩(wěn)定性不足易產(chǎn)生不均勻沉降的路段,采用NovaChip超薄磨耗層罩面進(jìn)行處置時(shí)應(yīng)審慎論證,科學(xué)抉擇。其他路段NovaChip超薄磨耗層施工后長(zhǎng)期檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

        表4 NovaChip超薄磨耗層施工后長(zhǎng)期PCI檢測(cè)結(jié)果

        2.3 路面車轍狀況長(zhǎng)期跟蹤情況

        瀝青路面罩面前車轍深度在10~12 mm的路段,NovaChip罩面后車轍深度有明顯改善,罩面后7年間,車轍深度基本在3~7 mm之間,路面車轍狀況均評(píng)定為優(yōu),說(shuō)明NovaChip超薄磨耗層抗車轍性能良好,具有良好的抗車輪磨耗及高溫穩(wěn)定性。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

        表5 NovaChip超薄磨耗層施工后長(zhǎng)期車轍深度檢測(cè)結(jié)果

        2.4 路面抗滑性能的長(zhǎng)期跟蹤情況

        (1)下行K602+303~K600+951為隧道水泥混凝土路面,在通車營(yíng)運(yùn)后2014年橫向力系數(shù)系數(shù)衰減到32.3,抗滑性能評(píng)定為次等級(jí),NovaChip超薄磨耗層罩面后橫向力系數(shù)提升到50,罩面后7年間橫向力系數(shù)SFC保持在49.1~50之間,抗滑性能穩(wěn)定,抗滑性能評(píng)定為優(yōu)等級(jí)。

        (2)下行K552+251~K552+051、K550+351~K550+051、K542+951~K542+851段瀝青路面,在通車營(yíng)運(yùn)后2014年橫向力系數(shù)衰減到39,抗滑性能評(píng)定為中等級(jí)。2016年采用NovaChip超薄磨耗層罩面后,橫向力系數(shù)提升到40以上,罩面后7年間橫向力系數(shù)保持在43左右,抗滑性能穩(wěn)定,抗滑性能評(píng)定為良。

        (3)其余路段NovaChip超薄磨耗層罩面后7年間,橫向力系數(shù)保持在42.7~56.3之間,抗滑性能均為優(yōu)良。

        檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

        表6 NovaChip超薄磨耗層施工后長(zhǎng)期SFC檢測(cè)結(jié)果

        表6(續(xù))

        2.5 NovaChip超薄磨耗層路段RQI長(zhǎng)期跟蹤情況

        NovaChip超薄磨耗層罩面后7年間,路面的行駛質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果保持穩(wěn)定,一直保持在95左右,均評(píng)定為優(yōu),說(shuō)明NovaChip超薄磨耗層路面行駛質(zhì)量良好。各路段長(zhǎng)期路面行駛質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

        表7 Novachip超薄磨耗層罩面后長(zhǎng)期路面行駛質(zhì)量RQI檢測(cè)結(jié)果

        3 結(jié)論與建議

        (1)NovaChip超薄磨耗層可改善路面車轍性能,路面車轍在5~7年內(nèi)保持在優(yōu)良等級(jí);

        (2)NovaChip超薄磨耗層可較大幅度提升水泥混凝土路面的抗滑性,且路面抗滑性能指數(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定在優(yōu)等級(jí)。

        (3)NovaChip超薄磨耗層可提升瀝青混凝土路面抗滑性,且路面抗滑性能指數(shù)SRI長(zhǎng)期穩(wěn)定在優(yōu)、良等級(jí),長(zhǎng)期保持良好的行駛質(zhì)量;

        (4)NovaChip超薄磨耗層路面損壞指數(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定在優(yōu)等級(jí),未發(fā)現(xiàn)脫落、松散等病害,耐久性良好。

        (5)Novachip超薄磨耗層具有減少雨天水霧及水膜等優(yōu)點(diǎn),可提升行車安全性。

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