同步纖維磨耗層在路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

蔡 麗 娜

(山西省交通科技研發(fā)有限公司，山西 太原 030002)

0 引言

同步纖維磨耗層技術(shù)采用現(xiàn)拌現(xiàn)鋪的施工方式將纖維稀漿混合料攤鋪到路面上，施工速度快，效率高。同步施工工藝進(jìn)行施工可以實(shí)現(xiàn)乳化瀝青粘層灑布、纖維稀漿混合料的拌和、攤鋪的同時(shí)、連續(xù)施工。與其他類型磨耗層相比，同步纖維磨耗層耐磨性、粘附性和防水抗裂性能均具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還具有施工時(shí)間短，施工機(jī)械使用數(shù)量少，利用高等特點(diǎn)。結(jié)合高速公路養(yǎng)護(hù)施工項(xiàng)目，分析同步纖維磨耗層技術(shù)原材料及混合料的技術(shù)指標(biāo)，并對(duì)試驗(yàn)路段施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，并開展了性能跟蹤檢測(cè)，分析養(yǎng)護(hù)效果。

1 依托項(xiàng)目概況

某高速公路全長(zhǎng)144 km，設(shè)計(jì)采用四車道，路基設(shè)計(jì)寬度24.5 m，設(shè)計(jì)車速100 km/h。高速公路建成通車后，在日常養(yǎng)護(hù)和巡查過程中發(fā)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了大量裂縫和車轍等病害，局部發(fā)現(xiàn)小范圍的塊狀裂縫，為了防止水分滲入造成進(jìn)一步破壞，已采用灌縫對(duì)瀝青路面裂縫進(jìn)行處治，但使用一段時(shí)間后又出現(xiàn)了開裂。為了防止雨水滲入路面結(jié)構(gòu)造成路面結(jié)構(gòu)的整體破壞，擬采用同步纖維磨耗層技術(shù)對(duì)路面做罩面處治。

通過對(duì)高速公路破損路段開展調(diào)查，該路段PCI<80，破損率DRc已超過5%，必須采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)恢復(fù)使用性能，延長(zhǎng)使用壽命。通過對(duì)比微表處、霧封層、纖維封層等養(yǎng)護(hù)措施，確定采用同步纖維磨耗層對(duì)該路段開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。同步纖維磨耗層設(shè)計(jì)厚度為0.9 cm，選用專用的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工，粘層采用改性乳化瀝青，灑布量0.3 L/m2～0.5 L/m2，罩面路段兩端分別設(shè)置15 m的過渡段，以保證與原路面標(biāo)高順接。

2 同步纖維磨耗層混合料設(shè)計(jì)

2.1 原材料選用

改性乳化瀝青選用SBS改性乳化瀝青，粗集料采用玄武巖、細(xì)集料采用石灰?guī)r。選取玻璃纖維樣本和集料開展試驗(yàn)，檢驗(yàn)各項(xiàng)指標(biāo)，確保滿足施工要求，否則不得選用。

2.2 級(jí)配設(shè)計(jì)

玻璃纖維會(huì)影響混合料的流動(dòng)性，本項(xiàng)目同步纖維磨耗層級(jí)配是對(duì)MS-3型級(jí)配進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，礦料級(jí)配如表1所示。

表1 同步纖維磨耗層礦料級(jí)配

2.3 油石比確定

分別選擇4個(gè)油石比：6.5%，7%，7.5%，8%，開展混合料性能試驗(yàn)。對(duì)不同油石比的瀝青混合料1 h濕輪磨耗值與負(fù)荷車輪粘附砂量試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，確定最佳纖維摻量為0.2%，最佳油石比為7%。

3 養(yǎng)護(hù)效果分析

3.1 完工后檢測(cè)

對(duì)完工后的試驗(yàn)路段開展試驗(yàn)檢測(cè)，試驗(yàn)路段瀝青路面使用性能檢測(cè)結(jié)果如表2所示。

分析檢測(cè)結(jié)果，養(yǎng)護(hù)后試驗(yàn)段各路用性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，說明采用同步纖維磨耗層技術(shù)養(yǎng)護(hù)維修后有效恢復(fù)了路面使用性能，養(yǎng)護(hù)效果明顯。

3.2 路面性能跟蹤檢測(cè)

表2 試驗(yàn)路段瀝青路面使用性能檢測(cè)結(jié)果

3.2.1路面技術(shù)狀況評(píng)定

在原試驗(yàn)路段前后1 km范圍內(nèi)，對(duì)路面技術(shù)狀況指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)路面各指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，檢測(cè)結(jié)果如表3所示，評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。

表3 路面技術(shù)狀況各技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)均值

表4 路面技術(shù)狀況評(píng)價(jià)結(jié)果

分析以上路面技術(shù)狀況檢測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果可知，經(jīng)過半年的運(yùn)營(yíng)，試驗(yàn)路段路面技術(shù)狀況指標(biāo)均保證在良以上水平，其中RQI與SRI均值超過了95，說明采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)維修后有效提高了路面的抗滑性能。試驗(yàn)路段PQI均值為91.35，略高于良好標(biāo)準(zhǔn)，說明同步纖維磨耗層可以保證路面使用性能一致處于較好的狀態(tài)。

將試驗(yàn)路段與普通路段進(jìn)行對(duì)比分析，檢測(cè)結(jié)果和評(píng)價(jià)結(jié)果說明采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)的路段路面各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于普通路段，尤其以抗滑性能指標(biāo)SRI最明顯。說明實(shí)施同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)后，路面各方面性能均得到了明顯的改善，養(yǎng)護(hù)效果明顯。

3.2.2路面噪聲檢測(cè)

為了分析采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)后的路面降噪性，采用定點(diǎn)法檢測(cè)試驗(yàn)路段交通噪聲。選取微表處路段進(jìn)行噪聲測(cè)定對(duì)比分析，各路段噪聲分布變化曲線見圖1,圖2。

對(duì)比分析上述試驗(yàn)結(jié)果，同步纖維磨耗層試驗(yàn)段噪聲測(cè)試結(jié)果基本分布在70～71，微表處路段噪聲值在80～88之間，微表處路段較高。平均水平比較，同步纖維磨耗層試驗(yàn)段的噪聲較微表處路段約降低21.2%，說明同步纖維磨耗層降噪效果更好。另外，從分布曲線變化情況來看，各測(cè)點(diǎn)噪聲值相差5 dBC～10 dBC左右，總體上比較穩(wěn)定。

4 結(jié)語

以高速公路同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)施工為背景，從混合料設(shè)計(jì)、完工后檢測(cè)和性能跟蹤檢測(cè)等方面進(jìn)行闡述，收集試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論：

1)分析同步纖維磨耗層養(yǎng)護(hù)完工后的檢測(cè)結(jié)果，試驗(yàn)段各路用性能指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求，原路面狀況得到有效改善；

2)跟蹤調(diào)查結(jié)果表明，試驗(yàn)段路面技術(shù)狀況指標(biāo)明顯提高，尤其RQI與SRI值提高幅度最大，說明路面抗滑性能、抗車轍能力等方面得到了明顯提高；

3)經(jīng)過半年的運(yùn)營(yíng)，同步纖維磨耗層試驗(yàn)路段噪聲測(cè)試結(jié)果分布在70～71，明顯優(yōu)于微表處的80～88，降噪效果較好。