冷拌碎石磨耗層在高速公路抗滑性能提升中的應(yīng)用研究

陳廣輝 張?zhí)K龍

摘要：良好的高速公路抗滑性能對(duì)保證雨天行車安全起到重要作用，為恢復(fù)高速公路長(zhǎng)期使用后的路面抗滑性能，研究采用以環(huán)氧基改性乳化瀝青作為粘結(jié)劑、5mm玄武巖碎石組成的冷拌碎石磨耗層對(duì)高速公路原路面進(jìn)行處治，并對(duì)其構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)及噪聲狀況等指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表明，本技術(shù)能夠有效提升運(yùn)營(yíng)期高速公路抗滑性能，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：運(yùn)營(yíng)期??高速公路??超薄磨耗層??抗滑性能

中圖分類號(hào)：TU27???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research?on?the?Application?of?the?Cold-Mixed?Macadam?Wearing?Layer?in?the?Improvement?of?Anti-Sliding?Performance?of?the?Expressway

CHEN??Guanghui???ZHANG??Sulong

（Jiangsu?Easttrans?Intelligent?Control?Technology?Group?Co.，?Ltd.，?Nanjing，?Jiangsu?Province，?210049?China）

Abstract：?Good?anti-sliding?performance?of?the?expressway?plays?an?important?role?in?ensuring?driving?safety?in?rainy?days.?In?order?to?restore?the?anti-sliding?performance?of?the?expressway?pavement?after?long-term?use，?the?cold-mixed?gravel?wearing?layer?composed?of?epoxy-modified?emulsified?asphalt?as?binder?and?5mm?basalt?macadam?is?used?to?treat?the?original?pavement?of?the?expressway，?and?the?indicators?such?as?its?structure?depth，?friction?coefficient?and?noise?condition?are?tested.?The?results?show?that?this?technology?can?effectively?improve?the?anti-sliding?performance?of?the?expressway?in?operation?period?and?has?good?application?value.

Key?Words：?Operation?period;?Expressway;?Ultra-thin?wearing?layer;?Skid?resistance

隨著高速公路運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加，瀝青路面的抗滑性能在行車的磨耗和壓密作用下將逐漸降低，導(dǎo)致潮濕多雨季節(jié)極容易造成交通事故。因此，為提升瀝青路面抗滑性能，保證行車安全，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)抗滑性能的影響因素[1-2]、衰減規(guī)律[3-4]及相關(guān)對(duì)策[5-6]進(jìn)行了深入研究，以期能促進(jìn)了高速公路抗滑提升技術(shù)的發(fā)展。

1?路面抗滑性能提升處治技術(shù)比選

為了能夠制訂有針對(duì)性的抗滑性能提升方案，筆者對(duì)比分析了常見(jiàn)的路面抗滑性能提升技術(shù)，結(jié)果如表1所示。

綜合對(duì)比可知，相比其他3種抗滑性能提升技術(shù)，冷拌碎石磨耗層具有較好的施工經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)無(wú)需專用的施工設(shè)備，施工靈活度高。

2?冷拌碎石磨耗層材料組成及工藝

2.1?原材料

2.1.1?集料指標(biāo)

冷拌碎石磨耗層集料采用5mm粒徑的玄武巖，其技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表2所示，滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG?F40-2004）的要求。

2.1.2?環(huán)氧基改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)

路面粘結(jié)劑的質(zhì)量是保證抗滑耐久性的關(guān)鍵，采用專用的環(huán)氧基改性乳化瀝青固化后具有較高的粘結(jié)力，可將磨耗層碎石固定在路面上，同時(shí)具有較好的延展性，不出現(xiàn)“脆化”現(xiàn)象，可有效防止裂縫的產(chǎn)生。此外，在采用高劑量情況下，環(huán)氧基抗滑磨耗層不出現(xiàn)泛油病害。環(huán)氧基改性乳化瀝青檢測(cè)結(jié)果如表3所示，滿足對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求。

2.2?施工工藝

2.2.1?預(yù)拌碎石

采用工程中常用的3～5?mm、5～10?mm玄武巖碎石通過(guò)拌和樓過(guò)4?mm篩網(wǎng)，篩上部分即為磨耗層碎石，并起到初次除塵作用。然后采用拌和樓進(jìn)行預(yù)拌，在碎石表面裹覆薄層瀝青，便于撒布和提高粘結(jié)力。采用MARINI3000拌和樓進(jìn)行預(yù)拌，裹覆瀝青采用普通基質(zhì)瀝青，瀝青用量以0.5%控制。

2.2.2?原路面環(huán)氧基改性乳化瀝青撒布

在進(jìn)行同步碎石車封層撒布前，需在原路面表面撒布一層環(huán)氧基改性乳化瀝青，灑布量為0.5?kg/m2，同時(shí)需待乳化瀝青完全破乳方可進(jìn)行下一步工序（破乳時(shí)間需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)天氣條件確定）。

2.2.3?同步碎石封層車施工

為保證粘結(jié)劑與碎石封層的有效粘結(jié)，應(yīng)采用同步碎石封層車施工。將預(yù)拌的玄武巖碎石及環(huán)氧基改性乳化瀝青同步鋪灑在路面上，使玄武巖碎石顆粒與剛噴灑的環(huán)氧基改性乳化瀝青充分接觸，增加兩者的裹覆面積，再通過(guò)膠輪壓路機(jī)碾壓（壓路機(jī)碾壓質(zhì)量為30?t，現(xiàn)場(chǎng)以3遍碾壓控制），從而形成冷拌碎石磨耗層。施工后采用路面清掃車將路表多余的碎石清理干凈，以保證冷拌碎石磨耗層表面的潔凈程度。在本次施工中，玄武巖碎石灑布量為8?kg/m2，環(huán)氧基改性乳化瀝青為1.3?kg/m2。

2.2.4?上部環(huán)氧基改性乳化瀝青灑布

待同步碎石封層車撒布完成后，等待環(huán)氧基改性乳化瀝青完全破乳后，再次進(jìn)行環(huán)氧基改性乳化瀝青的二次噴灑，上部灑布量為0.5?kg/m2。

3?冷拌碎石磨耗層施工質(zhì)量檢測(cè)

為評(píng)價(jià)碎石冷拌碎石磨耗層的使用效果，對(duì)已完工路段進(jìn)行路面抗滑、噪聲狀況的檢測(cè)，具體內(nèi)容如下。

3.1?路面抗滑性能檢測(cè)

分別采用擺式摩擦儀和手動(dòng)鋪砂法對(duì)未處理路面和冷拌碎石磨耗層路面的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖1、圖2所示。

由圖1和圖2可知，采用冷拌碎石磨耗層對(duì)原路面進(jìn)行處治后，路面的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值分別提高了65%和55%，有效恢復(fù)了路面的抗滑性能。

為進(jìn)一步分析冷拌碎石磨耗層抗滑性能的變化情況，分別在通車運(yùn)營(yíng)4周和8周后對(duì)其進(jìn)行摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度檢測(cè)，結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，冷拌碎石磨耗層摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值隨通車時(shí)間的增加出現(xiàn)一定程度地下降，但整體抗滑性能仍處于較好的水平。

3.2?路面噪聲狀況分析

采用噪聲檢測(cè)儀法分別針對(duì)冷拌碎石磨耗層路面、拉毛處理路面以及原路面進(jìn)行噪聲狀況檢測(cè)，檢測(cè)車型為哈弗H5，車內(nèi)保持安靜，將噪聲檢測(cè)儀置于司機(jī)耳邊，以80km/h的速度盡量勻速地通過(guò)檢測(cè)路段，記錄車內(nèi)的噪聲數(shù)據(jù)，檢測(cè)結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，在車速為80km/h行駛時(shí)，相鄰未拉毛路面車內(nèi)噪聲約65dB，拉毛處治后路面的車內(nèi)噪聲均高于原路面4dB左右，拉毛后路面車內(nèi)噪聲感覺(jué)明顯提高；另外，采用冷拌碎石磨耗層對(duì)拉毛路面進(jìn)行處治后，路面車內(nèi)噪聲降低約2個(gè)分貝，但仍高于相鄰未拉毛路面，原因可能是采用冷拌碎石磨耗層處治后路面平整度提高，降低了輪胎與路面接觸時(shí)的振動(dòng)噪聲。

4?結(jié)語(yǔ)

文章對(duì)由環(huán)氧基改性乳化瀝青作為黏結(jié)劑、5mm玄武巖碎石組成的冷拌碎石磨耗層的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，主要結(jié)論如下：（1）冷拌碎石磨耗層具有較好的施工經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)無(wú)需專用的施工設(shè)備，施工靈活度高；（2）冷拌碎石磨耗層原材料由5mm粒徑玄武巖和環(huán)氧基改性乳化瀝青組成，施工工藝包括預(yù)拌碎石、原路面環(huán)氧基改性乳化瀝青撒布、同步碎石封層車施工、頂部環(huán)氧基改性乳化瀝青灑布等步驟；（3）采用冷拌碎石磨耗層可以有效提高原路面的抗滑性能，同時(shí)車內(nèi)噪聲較小，能夠提高路面行駛的安全舒適性。

參考文獻(xiàn)[1] 何俊輝，陳海濤，趙艷娜，等.基于灰關(guān)聯(lián)法的瀝青路面抗滑性能影響因素研究[J].中外公路，2020，40（6）：47-52.

[2] 樊浩.公路瀝青路面抗滑性能影響關(guān)鍵因素與改善措施研究[J].工程質(zhì)量，2020，38（9）：80-85，97.