低噪抗滑超表處在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

張 振

(山西交通控股集團(tuán)有限公司運城北高速公路分公司，山西 運城 044000)

0 引言

高速公路在運營使用一段時間后，會出現(xiàn)裂縫、磨光、車轍等病害，降低路面使用性能和行車安全。為了及時修復(fù)病害，防止病害進(jìn)一步發(fā)展，常采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的方式對路面結(jié)構(gòu)開展養(yǎng)護(hù)。低噪抗滑超表處可降低行車噪聲，提高路面結(jié)構(gòu)的抗滑性能和行車舒適性。結(jié)合垣孫高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實踐，通過對路面使用狀況調(diào)查確定養(yǎng)護(hù)方案，分析低噪抗滑超表處技術(shù)的應(yīng)用，養(yǎng)護(hù)后分別對路面抗滑性能、噪聲檢測等指標(biāo)進(jìn)行檢測，分析確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)效果。

1 工程概況與養(yǎng)護(hù)方案

1.1 依托項目概況

山西省內(nèi)垣孫高速公路于2012年建成通車，設(shè)計車速100 km/h。其中垣曲蒲掌至聞喜東鎮(zhèn)段設(shè)計全長82.812 km，采用雙向四車道，路基設(shè)計寬度為26 m；聞喜東鎮(zhèn)至萬榮榮河段設(shè)計全長75.98 km，采用雙向四車道，設(shè)計日交通量34 222輛；萬榮榮河至臨猗孫吉段及孫吉至終點段設(shè)計全長20.79 km，其中榮河至孫吉段設(shè)計采用雙向四車道，孫吉至終點段采用雙向六車道，設(shè)計路基寬度33.5 m。由于長時間運營通車，瀝青路面出現(xiàn)了裂縫、磨光、坑槽、沉陷等病害，為防止路面病害進(jìn)一步發(fā)展降低路面使用性能，擬瀝青路面采用低噪抗滑超表處、微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行處治[1-2]。

1.2 低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)方案

采用人工徒步配合檢測車的方式進(jìn)行路面使用狀況調(diào)查，對路面病害類型和數(shù)量、破損位置等進(jìn)行記錄。通過調(diào)查，發(fā)現(xiàn)路面局部有輕微橫向和縱向裂縫，主要集中在行車道附近。路面橫向裂縫主要是基層收縮開裂導(dǎo)致產(chǎn)生的反射裂縫，縱向裂縫主要為荷載型裂縫，主要分布在輪跡位置。長下坡段和急彎路段瀝青路面表面磨光嚴(yán)重，路面抗滑性能嚴(yán)重不足，亟需進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。調(diào)查發(fā)現(xiàn)路面磨光的主要原因一方面是車路頻繁制動加劇了磨損，另一方面是原瀝青路面結(jié)構(gòu)中所采用的骨料偏軟，抗滑性能不足造成的。結(jié)合調(diào)查結(jié)果，擬對垣孫高速公路K33+000～K142+200段開展預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，其中低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)處治面積為29 006.25 m2。低噪抗滑超表處技術(shù)是將層間界面劑、膠結(jié)料、耐磨抗滑降噪骨料和表面保護(hù)劑同步施作在需養(yǎng)護(hù)的路面上部，提高原路面抗滑性能，降低行車噪聲。

2 低噪抗滑超表處原材料技術(shù)要求

2.1 層間界面劑技術(shù)要求

層間界面劑可以再生舊瀝青路面的老化瀝青，提高瀝青的黏彈性，進(jìn)而提高低噪抗滑超表處結(jié)構(gòu)層與原路面的黏結(jié)力，防止施工后出現(xiàn)片狀剝落。低噪抗滑超表處界面劑應(yīng)滿足25 ℃拉拔試驗黏結(jié)強(qiáng)度不低于1.0 MPa的要求，否則不得選用。

2.2 膠結(jié)料

低噪抗滑超表處膠結(jié)料選用復(fù)合改性乳化改性瀝青[3]，為快凝陽離子乳化瀝青，其主要技術(shù)要求見表1。

表1 復(fù)合改性乳化改性瀝青主要技術(shù)要求

2.3 骨料

低噪抗滑超表處骨料采用耐磨抗滑降噪骨料，選擇粒徑或級配的骨料，通常選用玄武巖、輝綠巖、閃長巖或石灰?guī)r、高彈橡膠顆粒等，其主要技術(shù)要求如表2所示。

表2 耐磨抗滑降噪骨料主要技術(shù)要求

2.4 表面保護(hù)劑

低噪抗滑超表處表面保護(hù)劑選用熱固交聯(lián)型高分子黏結(jié)材料，在施工過程中同步灑布在超表處結(jié)構(gòu)層表面，有效改善施工早期的粘輪問題。減少養(yǎng)護(hù)時間，提前開放交通。另外，表面保護(hù)劑還可以對乳化復(fù)合改性瀝青進(jìn)行二次改性，提高超表處結(jié)構(gòu)層的路面使用性能，延長使用壽命。

3 低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)效果分析

3.1 路面抗滑性能檢測結(jié)果分析

低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)完工后，為了確定路面抗滑性能的改善效果，選取有代表性的路段進(jìn)行檢測[4]。路面抗滑性能檢測內(nèi)容包括原有舊路面檢測和新路面檢測，通過對比分析確定抗滑性能的改善情況。本文選取K38+200～K38+700段檢測結(jié)果作為研究對象，共500 m，每隔100 m檢測一個點，檢測結(jié)果如表3所示。

表3 瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后抗滑性能檢測結(jié)果

分析表3檢測結(jié)果可知，采用低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)后路面構(gòu)造深度有了一定幅度的增加，檢測結(jié)果平均值從養(yǎng)護(hù)前的1.01 mm增加到1.14 mm，在通車6個月后構(gòu)造深度有小幅下降，為1.08 mm，仍高于原路面構(gòu)造深度檢測值。構(gòu)造深度下降是由于完工后車輛反復(fù)碾壓，使超表處結(jié)構(gòu)層進(jìn)一步被壓實，表面孔隙縮小造成的。但低噪抗滑超表處屬于單一粒徑薄層結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步被壓實的幅度較小。養(yǎng)護(hù)前后擺值改善明顯，由養(yǎng)護(hù)前的61.6增加到71.4，養(yǎng)護(hù)后6個月擺值下降到67.2，下降幅度較小。養(yǎng)護(hù)后擺值明顯提高，可有效提高路表行車摩擦力，改善路面抗滑性能，保證行車安全。通車6個月后出現(xiàn)了小幅下降，這也是由于完工后車輛碾壓造成的。橫向力系數(shù)在養(yǎng)護(hù)后有了一定幅度的提高，從養(yǎng)護(hù)前的51.8增加到59.4，通車6個月以后為55.8，說明路面抗滑性能得到了一定幅度的改善。總之，通過分析養(yǎng)護(hù)前后路面構(gòu)造深度、擺值和橫向力系數(shù)檢測結(jié)果，采用低噪抗滑超表處處治后路面抗滑性能得到了明顯提升，經(jīng)過半年的跟蹤觀測路面抗滑性能各指標(biāo)衰減較小，說明養(yǎng)護(hù)后路面抗滑性能得到了有效改善，可以保證行車安全[5]。

3.2 噪聲檢測結(jié)果分析

行車噪聲過大會影響行車舒適性，低噪抗滑超表處可以降低行車噪聲。為檢驗低噪抗滑超表處養(yǎng)護(hù)施工后的降噪效果，選取試驗段分別對車內(nèi)和車外開展噪聲檢測，檢測結(jié)果如表4所示。車外噪聲檢測將噪聲儀架設(shè)在距護(hù)欄0.7 m、離地50 cm位置，在小轎車和中型貨車行駛速度為80 km/h時進(jìn)行噪聲檢測，車內(nèi)檢測主要檢測小轎車在80 km/h時的噪聲水平。

表4 瀝青路面養(yǎng)護(hù)前后噪聲檢測結(jié)果 dB

分析表4數(shù)據(jù)，可以得出養(yǎng)護(hù)后路面噪聲水平有小幅下降，由于原路面只是輕微破損，可見采用低噪抗滑超表處可明顯改善路面的行車噪聲水平。與微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)相比，低噪抗滑超表處具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。

4 結(jié)語

結(jié)合垣孫高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)實踐，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查情況制定方案采用低噪抗滑超表處進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以恢復(fù)瀝青路面抗滑性能，降低行車噪聲，提高行車安全性。通過對養(yǎng)護(hù)路段路面破損情況進(jìn)行調(diào)查，制定養(yǎng)護(hù)維修方案并分析確定原材料的技術(shù)要求。為檢驗瀝青路面低噪抗滑超表處技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果，分別對路面抗滑性能各指標(biāo)和噪聲水平進(jìn)行檢測，得出養(yǎng)護(hù)前后瀝青路面抗滑性能和噪聲水平得到了明顯提高。另外，在路面養(yǎng)護(hù)維修后半年內(nèi)進(jìn)行跟蹤觀測，得出瀝青路面的抗滑性能和噪聲水平衰減較小，說明低噪抗滑超表處可明顯改善路面性能，提高行車安全性，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。