下臥式標線技術在遼寧高速公路中的應用研究

王 娜

(遼寧省交通規(guī)劃設計院有限責任公司 沈陽市 110166)

0 引言

下臥式標線(也稱嵌入式標線或開槽式標線)是預防冬季路面除雪時破壞標線的一種標線技術。在標線施劃前,先在標線設計位置處進行精銑刨開槽,再將標線施劃在溝槽內。我國北方地區(qū)冬季時間長,降雪量大,為保障人民群眾行車安全,除雪工作一直是冬季公路養(yǎng)護工作的重點。目前除雪工作為了做到又好又快,遼寧地區(qū)高速公路、國道、省道的除雪工作,都是以機械作業(yè)為主。除雪車在鏟除積雪的同時,一些施工較厚的標線(如常用的熱熔標線厚度1.5～2.5mm,振蕩標線2～5mm)很容易被除雪鏟刮掉,這就造成標線大面積脫落以及表層玻璃珠脫落,標線的連續(xù)性及反光性變差。若進行下臥式標線施工,可有效減少標線因機械除雪產生的脫落情況。此項技術在國外及國內已有大量工程案例,根據(jù)相關實踐資料證明,下臥式熱熔標線使用壽命完全可以達到4～5年。同時,因下臥式熱熔標線可以較大程度提高標線的耐久性,保障行車安全性,延長了標線的養(yǎng)護周期,減少了重復性工作,在經濟方面也可節(jié)省大量養(yǎng)護費用。

1 實體工程施工情況

遼寧省地處東北地區(qū),氣溫寒冷,冬季降雪量大,尤其阜新、鐵嶺、撫順、桓仁等地市冬季最大降雪量經常會達到30～50mm。高速公路除雪工作是冬季養(yǎng)護工作的重點,處理不當或不及時,會造成局部交通癱瘓甚至大面積的交通事故。為了盡快清除積雪,及早開放交通,各級公路管理機構大多采用機械除雪為主的方式。而這種除雪方式對道路標線的破壞也是最大的。

為解決高速公路標線除雪過程中的損耗問題,探尋通過標線施工技術的改良與創(chuàng)新方向來解決。因此,在吸取國內外相關工程實例的情況下,在遼寧省西部、北部多雪地區(qū)的幾條高速實施了下臥式熱熔標線試驗段,同時在同一路段施劃普通熱熔標線和下臥式熱熔標線,對比分析下臥式熱熔標線的應用前景。

1.1 試驗段位置

桓永高速公路主線K0+950～K66+570段上下行所有路段(隧道除外)車道分界線和右側實線均采用下臥式熱熔標線施工(主線2.3號線);西開高速主線K0+202～K86+421上下行所有路段(隧道除外)車道分界線和右側實線均采用下臥式熱熔標線施工(主線2.3號線)?？紤]標線涂料與瀝青路面的黏結情況,設計標線刻槽深度為3.5mm±0.5mm,刻槽寬度與標線設計寬度一致,見圖1和圖2。由于中分帶側標線位置受車輪和除雪鏟損害較少,因此采用原有熱熔標線施劃形式。標線材料及鋪筑后的質量技術參數(shù)均按照現(xiàn)行規(guī)范《路面標線涂料》[1](JT/T 280—2022)、《道路交通標線質量要求和檢測方法》[2](GB/T 16311—2009)和《公路工程質量檢驗評定標準》[3](JTG F80/1—2017)要求執(zhí)行。

圖1 路面表層嵌入式標線刻槽大樣圖(單位:mm)

圖2 路面表層嵌入式標線刻槽后標線施劃大樣圖(單位:mm)

試驗段鋪筑主要有以下幾個目的:

(1)檢驗下臥式標線的施工方案。

(2)驗證下臥式標線與普通標線相比的耐久性和使用壽命。

(3)驗證下臥式標線是否能夠減少除雪設備對標線損傷。

(4)檢驗下臥式標線在高速公路正常使用狀態(tài)時對行車的影響。

(5)核算高速公路下臥式標線施工成本,并與普通熱熔標線對比分析。

(6)下臥式標線全壽命周期的成本計算。

1.2 施工工藝

(1)施工基本流程

測放基準點→放線→路面銑刨→清掃路面→標線施劃→修正→開放交通。

(2)測放基準點:根據(jù)設計圖紙計算施放標準點尺寸,間隔10～20m打點。

(3)放線:在基準點測放確定后,放線人員根據(jù)基準點放出一條基準線。

(4)路面銑刨:嚴格按照基準線對路面進行銑刨開槽,確保開槽深度和線形的順適性,路面開槽控制深度為2.5～3mm。

(5)清掃路面:開槽后用專業(yè)清掃機清除槽內碎石和瀝青,并用吹風機徹底清除縫隙內雜物,保證標線涂料能真正附著于瀝青路面。

(6)標線施劃:用熱熔標線劃線機,在標線槽內進行施劃,要求標線頂面標高略高于路面。

(7)修正:對標線毛邊或質量未達優(yōu)良標準的位置在涂料未凝固前及時進行修復。

(8)開放交通:待標線涂料完全凝固后,解除封閉,開放交通。

1.3 質量控制要點

(1)標線槽的銑刨工作應選擇氣溫相對較低的時間段進行施工,這樣更利于得到完整的切削面以及平整的標線槽底面。

(2)銑刨深度誤差要控制在0.5mm以內。

(3)銑刨后的路槽內必須清掃干凈,要使用清掃機進行清掃,尤其對于松散的石料、浮灰要清理干凈,保證有一個干凈、平整的路槽底面。

(4)為增加熱熔標線涂料與瀝青路面的粘結力,一定要涂刷底漆,而且要保證標線底漆的涂刷質量。

(5)控制好熱熔涂料的溫度,溫度過高會導致面灑玻璃珠下沉影響反光效果。溫度過低會影響涂料的流動性,導致標線施劃時表面出現(xiàn)拉毛現(xiàn)象,影響標線的外觀。同時施劃速度不宜過快,要保證涂料充滿標線槽,并略高于路面,建議不高于0.5mm。

2 現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)

試驗段施工完畢后,現(xiàn)場對標線與路面表層高度差、逆反射系數(shù)、銑刨深度、寬度進行了檢測,檢測結果如表1所示。

表1 下臥式標線現(xiàn)場檢測結果

由表1可以看出,現(xiàn)場檢測結果基本滿足設計技術要求。施劃后的標線略高于路表,考慮到標線表面存在部分上浮玻璃珠,以及通車后經過車輛的反復碾壓,最終標線將會與路表基本相平。

經專業(yè)試驗室檢測,試驗段使用的熱熔標線涂料符合 《路面標線涂料》(JT/T 280—2022)行業(yè)標準要求,施劃后的標線能滿足 《道路交通標線質量要求和檢測方法》(GB/T 16311—2009)中對標線的各種性能要求,線形順直美觀,且清晰完整沒有脫落現(xiàn)象,夜間反光效果良好。

3 試驗段效果評價

(1)銑刨工藝:下臥式標線施工技術的實施效果在很大程度上依賴于銑刨設備功能和施工控制。本項目所采用的精銑刨設備,整體上能夠滿足下臥式標線的施工需求,銑刨面的構造深度能夠保證標線涂料與路面的良好粘結,但使用過程中仍存在個別路段銑刨精度偏差、外邊緣線形不平順等問題。

(2)標線施劃:下臥式標線的施劃工藝與普通熱熔型標線的施劃大致相同,施工人員經驗豐富,技術熟練,現(xiàn)場施工質量情況較好。路面銑刨刻槽、清掃、噴涂底漆、槽內施劃熱熔標線,各道工藝銜接合理,組織有序,質量控制到位,施劃后的標線逆反射系數(shù)、厚度等主要指標均滿足設計要求。

總體來看,本次下臥式標線技術的實施是成功的,銑刨設備和銑刨工藝基本能夠滿足技術要求,但在現(xiàn)場質量控制方面,尤其是銑刨深度和邊緣線形精度方面還有提升空間。

(3)經過一個冬季的通車運營后,組織檢測單位再次對下臥式標線試驗段進行了檢測,并與同一路段的普通熱熔標線數(shù)值進行了對比,檢測數(shù)據(jù)對比如表2所示。

表2 下臥式標線與普通熱熔標線厚度損耗檢測值

從檢測結果來看,下臥式標線厚度的損耗程度明顯小于普通熱熔標線。目前,兩類標線的外觀形態(tài)基本接近,均無脫落、褪色等病害發(fā)生,具有較好的使用狀態(tài)。預計再經過幾個冬季的除雪損耗,下臥式標線厚度損耗小的優(yōu)勢會更加突出。

4 造價成本及預期壽命分析

下臥式標線成本主要由兩大部分構成:

(1)瀝青路面銑刨開槽成本:按照試驗段開槽深度2.5～3mm計算,銑刨開槽成本約30～40元/m2。

(2)熱熔標線施劃成本:根據(jù)下臥式標線的技術特點,需要足夠厚度以保證與瀝青路面的粘結力,因此施劃厚度比普通熱熔標線更厚一些,一般會厚0.5～1mm。這就導致單位面積標線涂料使用量會增大。根據(jù)計算,標線涂料用量會比普通熱熔標線多20%～40%,施劃成本約35～40元/m2。

(3)根據(jù)車流量的不同,普通熱熔標線正常使用年限約1～2年,而經過一個冬季的機械除雪后,普通熱熔標線厚度損失明顯,尤其是面撒玻璃珠的大量損失造成夜間反光能力的嚴重降低,幾乎1年就需重新施劃。而下臥式標線的厚度損失就很小,按試驗段厚度損失情況,預計正常使用壽命在4～5年之間,是普通熱熔標線的2～3倍。

綜合以上兩項成本,下臥式標線單位面積施工成本根據(jù)瀝青路面上面層級配的不同,預計會比普通熱熔標線成本增加75%～100%。考慮相比普通熱熔標線2～3倍壽命周期的增長,后期養(yǎng)護費用的節(jié)約,以及增加路面行車安全性等社會效益方面的影響,在使用成本方面還是有著一定的優(yōu)勢。尤其是隨著瀝青路面銑刨工藝水平的提高和銑刨設備的優(yōu)化改進,下臥式標線的施工成本還有一定的降低空間,經濟效益也將更加突出。

5 結論

綜上所述,下臥式標線可有效提高熱熔型標線的使用壽命,延長了養(yǎng)護維修周期,減少了重復施工,可有效降低養(yǎng)護資金的投入。同時,下臥式標線還可抵抗北方地區(qū)大型除雪設備對標線的損壞,保證標線的連續(xù)性和夜間反光效果,從而減少交通事故的發(fā)生。

遼寧地區(qū)高速公路下臥式標線試驗段的施工取得了較好的效果。下臥式標線技術的應用總體上是成功的,各項應用效果均達到甚至超過預期。通過試驗段的施工,為遼寧省大面積推廣應用下臥式標線積累了寶貴的經驗。