作者簡(jiǎn)介:龔 宇(1988—),工程師,主要從事交通工程研究工作。
摘要:針對(duì)目前依靠增大原材料用量去提高逆反射系數(shù),導(dǎo)致熱熔標(biāo)線耐久性較差的應(yīng)用現(xiàn)狀,文章依托實(shí)際工程的試驗(yàn)路段,設(shè)計(jì)了6種面撒玻璃珠施工工藝方案,分別在施工完成時(shí)與施工完成后的15 d、75 d、90 d、180 d里進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,追蹤熱熔標(biāo)線逆反射性能的衰變情況。結(jié)果表明:通過(guò)更改面撒玻璃珠的撒布順序,即先撒細(xì)玻璃珠后撒大玻璃珠來(lái)降低部分初期的逆反射系數(shù),可以提升熱熔標(biāo)線的耐久性能;當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時(shí),適當(dāng)增加大粒徑玻璃珠的用量,可以起到提升熱熔標(biāo)線耐久性的作用,讓熱熔標(biāo)線的性能更穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞:道路熱熔反光標(biāo)線;逆反射系數(shù);施工工藝;耐久性
中圖分類號(hào):U418.3+8
0 引言
廣西積極響應(yīng)國(guó)家“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的號(hào)召,區(qū)內(nèi)現(xiàn)有高速公路約8 000 km、國(guó)省干線公路約15 000 km,并且根據(jù)《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃(2019—2035)》,預(yù)計(jì)至2030年廣西高速公路總規(guī)模將達(dá)到1.2×104 km以上。
道路標(biāo)線作為公路的重要組成部分,其質(zhì)量好壞直接影響著車輛的行車安全,相關(guān)研究表明,道路標(biāo)線的逆反射性能與交通事故的相關(guān)概率為70%[1],當(dāng)?shù)缆窐?biāo)線逆反射亮度系數(shù)每提高10~100 mcd·m-2·lx-1,交通風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)降低0.9%~8.6%[2]。道路標(biāo)線作為公路的消耗品,其耐久性也直接影響著公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的多少,因此提升熱熔標(biāo)線的逆反射性能對(duì)車輛的行車安全與節(jié)約公路養(yǎng)護(hù)費(fèi)用有著重大意義。
1 區(qū)內(nèi)熱熔反光標(biāo)線現(xiàn)狀
1.1 性能現(xiàn)狀
道路熱熔反光標(biāo)線的理論壽命為五年左右[3]。一些標(biāo)線施工單位為提高熱熔標(biāo)線的初始逆反射系數(shù),采取增加面撒玻璃珠的用量并對(duì)熱熔標(biāo)線涂料使用過(guò)多增白劑的方法,使新施劃的白色標(biāo)線初始逆反射亮度系數(shù)可以達(dá)到500~600 mcd·m-2·lx-1。但這種完全靠增大原材料用量去提高逆反射系數(shù)的方式,直接導(dǎo)致了熱熔標(biāo)線耐久性較差。在施工完成半年內(nèi),標(biāo)線的逆反射系數(shù)會(huì)急速衰減,衰減率甚至達(dá)到50%,在完工兩年內(nèi)標(biāo)線的逆反射系數(shù)值很快下降到規(guī)范的最低要求80 mcd·m-2·lx-1以下。當(dāng)逆反射性能不滿足使用要求后就需要重新施劃,如此反復(fù)不僅浪費(fèi)了大量的人力物力,而且標(biāo)線的施工質(zhì)量得不到保證。
1.2 施工工藝現(xiàn)狀
熱熔標(biāo)線施工要對(duì)原路的舊標(biāo)線進(jìn)行清除或在新加鋪的路面上進(jìn)行放樣,確定標(biāo)線位置。對(duì)確定好的標(biāo)線位置涂刷下涂劑,增強(qiáng)路面與道路熱熔標(biāo)線的粘結(jié)力。待下涂劑完全干燥后,使用熱熔釜對(duì)熱熔標(biāo)線涂料進(jìn)行加熱攪拌,當(dāng)涂料溫度達(dá)到180 ℃~220 ℃時(shí),涂料呈現(xiàn)熔融狀態(tài),將熔融的涂料倒入手推式劃線車,由操作員將劃線車的行進(jìn)速度控制在7~9 m/min,進(jìn)行熱熔標(biāo)線的施劃,同時(shí)使用雙撒或單撒工藝進(jìn)行面撒玻璃珠撒布,面撒玻璃珠總量控制在0.5~0.7 kg/m2。如圖1所示。
當(dāng)面撒玻璃珠采用雙撒工藝時(shí),使用的是兩種粒徑不同一大一小的玻璃珠,但兩者用量相同,施工時(shí)先撒布大玻璃珠后撒布小玻璃珠。有研究表明,采用面撒玻璃珠的雙撒工藝比單撒工藝明顯提高了初始逆反射亮度系數(shù)[4]。因此,目前廣西更多是采用傳統(tǒng)的“先撒大珠后撒小珠”的雙撒工藝。
2 試驗(yàn)段概況
試驗(yàn)段設(shè)于廣西某高速公路,設(shè)計(jì)速度為80 ~120 km/h。試驗(yàn)段起點(diǎn)樁號(hào)為K2040+700,終點(diǎn)樁號(hào)為K2043+800,總長(zhǎng)度3.1 km。標(biāo)線位于第三、四車道之間虛線位置,標(biāo)線寬20 mm、厚2.5 mm。涉及面撒玻璃珠施工工藝優(yōu)化研究的路段有1.2 km,每200 m實(shí)施一個(gè)方案,共六個(gè)方案。
3 試驗(yàn)段方案
本次研究的方向?yàn)椋好嫒霾Aе榱酱笮∨c面撒玻璃珠撒布順序?qū)δ娣瓷湎禂?shù)的影響,具體方案如表1所示。
其中方案一、方案二與方案五、方案六分別形成兩組,共同研究面撒玻璃珠粒徑對(duì)逆反射系數(shù)的影響;方案三、方案四研究面撒玻璃珠撒布順序?qū)δ娣瓷湎禂?shù)的影響。
在六個(gè)方案中,除玻璃珠撒布量與撒布順序不同外,其余施工參數(shù)例如施工溫度均為200 ℃、涂料、玻璃珠等均為同一生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的同一批次原材料。
4 試驗(yàn)段數(shù)據(jù)
4.1 數(shù)據(jù)采集
為了追蹤熱熔標(biāo)線逆反射性能的衰變情況,分別在施工完成時(shí)與施工完成后的15 d、75 d、90 d、180 d進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
數(shù)據(jù)采集選取靜態(tài)檢測(cè)方法,使用京渠手持式RP-R18型設(shè)備對(duì)每條熱熔標(biāo)線取三個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè),得到三個(gè)數(shù)據(jù),再對(duì)三個(gè)數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為該條熱熔標(biāo)線的逆反射系數(shù)值,最終對(duì)每個(gè)方案中200 m的所有標(biāo)線逆反射系數(shù)值取算術(shù)平均值作為該方案的最終逆反射系數(shù)結(jié)果。
4.2 數(shù)據(jù)分析
檢測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果見(jiàn)表2,數(shù)據(jù)對(duì)比見(jiàn)圖2、圖3。
由表2、圖2、圖3可以看出:
在180 d時(shí)間里,各案逆反射系數(shù)最高值均是在施工完成時(shí),而后都開(kāi)始逐步降低,當(dāng)逆反射系數(shù)衰減到一定程度時(shí),都會(huì)出現(xiàn)平臺(tái)期,平臺(tái)期結(jié)束后,逆反射系數(shù)再度上升。從圖3可以明顯看出,方案一、方案三、方案五這三個(gè)方案標(biāo)線表面擁有更多大粒徑面撒玻璃珠,其逆反射系數(shù)下降到平臺(tái)期后的下降比較平緩,上升也比較平緩,整體性能更穩(wěn)定。而方案二、方案四、方案六這三個(gè)方案小粒徑面撒玻璃珠更多,達(dá)到平臺(tái)期結(jié)束后下降幅度較大,但在下降到一定程度后,逆反射系數(shù)同樣開(kāi)始逐步上升,但整體的穩(wěn)定性不如前者。
從表2可以看出,當(dāng)面撒玻璃珠總量相同、撒布順序一致時(shí),各方案組的初始逆反射系數(shù)基本一樣,符合理論推斷,也從側(cè)面證明了整體上施工時(shí)溫度等工藝上的穩(wěn)定性,排除其他施工因素的干擾。
當(dāng)面撒玻璃珠的撒布順序不一致時(shí),先撒大粒徑玻璃珠的方案三可以讓初始逆反射系數(shù)更高。而先撒小粒徑玻璃珠的方案四初始逆反射系數(shù)與方案三相比偏小,相差約3.6%。但從表2可以看出先撒小粒徑玻璃珠的方案四的標(biāo)線逆反射系數(shù)衰減率在同時(shí)期里只有第75 d數(shù)據(jù)不是最低,其余時(shí)間段都處于最低水平,180 d后逆反射系數(shù)只降低了3.6%。
在這180 d時(shí)間里,通過(guò)比較方案一與方案二、方案五與方案六可以看出:當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時(shí),方案一與方案五的大粒徑玻璃珠用量更多,在施工完成后的四個(gè)時(shí)間段里其逆反射系數(shù)衰減率更??;方案二與方案六的小粒徑玻璃珠用量更多,其逆反射系數(shù)衰減率更大。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著全國(guó)國(guó)省干線公路與高速公路通車?yán)锍淘絹?lái)越多,各公路運(yùn)營(yíng)單位面臨的養(yǎng)護(hù)壓力也因此增大。標(biāo)線作為公路組成中不可或缺的一部分,其耐久性能的好壞對(duì)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用有直接影響。
本文通過(guò)對(duì)熱熔標(biāo)線施工工藝展開(kāi)研究,提出了一些能提升熱熔標(biāo)線耐久性的建議:
(1)初始的逆反射系數(shù)過(guò)高會(huì)導(dǎo)致面撒玻璃珠的浪費(fèi),材料利用率不高,對(duì)熱熔標(biāo)線后期逆反射系數(shù)提升不大。因此,可以通過(guò)更改面撒玻璃珠的撒布順序,即先撒小玻璃珠,后撒大玻璃珠來(lái)降低部分初期的逆反射系數(shù),換取熱熔標(biāo)線的耐久性能提升。
(2)當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時(shí),適當(dāng)增加大粒徑玻璃珠的用量,可以起到提升熱熔標(biāo)線耐久性的作用,讓熱熔標(biāo)線的性能更穩(wěn)定。
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