中圖分類號(hào):U416.217文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A DOl:10.13282/jcnki.wccst.2025.01.018
文章編號(hào):1673-4874(2025)01-0063-03
0 引言
隨著我國(guó)道路工程建設(shè)蓬勃發(fā)展,投入運(yùn)營(yíng)的公路逐年增多1,公路建設(shè)也逐漸由數(shù)量需求轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)經(jīng)濟(jì)性、舒適性、便捷性和安全性等道路質(zhì)量追求2。其中,道路的安全性能尤為重要,而道路路面的抗滑性能則是影響交通安全的關(guān)鍵性能之一。良好的抗滑性能可以提升高速行駛車輛的車輪與路面的附著性,同時(shí)在緊急剎車時(shí)提供足夠的摩阻力,從而減少發(fā)生交通事故的風(fēng)險(xiǎn)。
但是,隨著公路運(yùn)營(yíng)時(shí)間的增加,受路面磨損和病害影響,抗滑性能逐漸降低,對(duì)道路車輛行駛安全造成威脅4]。對(duì)此,常采用瀝青混合料罩面、同步碎石封層和精細(xì)抗滑保護(hù)層等措施恢復(fù)抗滑能力。其中,精細(xì)抗滑保護(hù)層作為一種新型的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),以其常溫作業(yè)、成本較低、施工效率高、防水抗裂性好和有效提高抗滑能力等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用。如阿克蘇一阿瓦提公路采用精細(xì)抗滑保護(hù)層處理后,道路各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)提升至規(guī)定要求,且外觀和色澤均勻性較好。
但是,目前精細(xì)抗滑保護(hù)層通常適用于滿足精細(xì)表處氣候要求的少雨區(qū),對(duì)于強(qiáng)降雨區(qū)應(yīng)用案例和報(bào)道較少。因此,本文依托廣西南友高速公路(以下簡(jiǎn)稱南友路),研究強(qiáng)降雨區(qū)瀝青路面精細(xì)抗滑保護(hù)層參數(shù)設(shè)計(jì)和施工工藝,并結(jié)合應(yīng)用成效對(duì)其適用性進(jìn)行分析。
1工程概述
1.1工程地質(zhì)環(huán)境
南友路起于南寧市吳圩鎮(zhèn),終于中越邊境憑祥市友誼關(guān),為雙向四車道高速公路,路線全長(zhǎng) 該高速公路地處廣西丘陵地帶,屬于亞熱帶溫濕季風(fēng)氣候,年平均氣溫為22℃,全年最低月平均氣溫為 7% ,全年最高月平均氣溫為37℃,年均降水量約為1
,為強(qiáng)降雨區(qū),雨熱同季。
1.2原有路面結(jié)構(gòu)
南友路主線原路面結(jié)構(gòu)如表1所示。
1.3路面技術(shù)狀況
自2005年12月建成通車投入運(yùn)營(yíng)以來,在車輛荷載和氣候環(huán)境侵蝕下,南友路開始出現(xiàn)路面病害,包括路面老化、輪跡帶縱向裂縫、交叉裂縫和泛白脫粒等,導(dǎo)致局部路面損壞以及抗滑性能衰減。
如圖1所示,根據(jù)《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(JTGH20—2018),對(duì)2011一2022年南友路路面技術(shù)狀況指數(shù)(PQI)、路面損壞狀況指數(shù)(PCI)、路面行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)、路面車轍深度指數(shù) (R D I) 和路面抗滑性能指數(shù)(SRI)進(jìn)行計(jì)算評(píng)估。結(jié)合表2可知,其中路面整體技術(shù)指標(biāo)、行駛質(zhì)量和車轍深度都維持在較好的狀態(tài),而路面抗滑性能下降幅度較大,基于SRI判定的優(yōu)等路率僅為49. 16% 。
2精細(xì)抗滑保護(hù)層設(shè)計(jì)
精細(xì)抗滑保護(hù)層原材料主要為高濃改性黏結(jié)劑、集料和穩(wěn)固劑,其中穩(wěn)固劑通常為改性乳化瀝青,用于進(jìn)一步增強(qiáng)黏結(jié)[9]。高濃改性黏結(jié)劑和集料的參數(shù)對(duì)性能影響較大,具體設(shè)計(jì)如下。
2.1高濃改性黏結(jié)劑灑布量
高濃改性黏結(jié)劑灑布量的設(shè)計(jì)一般需要結(jié)合交通特性、表面構(gòu)造、集料吸附性、表面剛度、氣候、集料選擇等因素綜合考慮,圍繞基本灑布量 進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
由于南友路處于濕熱多雨地區(qū),路表瀝青油膜基本老化沖刷脫落,路表細(xì)集料有一定脫落現(xiàn)象,并且其承載車輛類型中貨車比例較大,因此灑布量確定為靠近范圍上限值,即1.45 。
2.2碎石選擇及覆蓋率
由于精細(xì)抗滑保護(hù)層是一種精細(xì)的薄層罩面,因此所用的碎石采用堅(jiān)硬耐磨的輝綠巖、玄武巖破碎而成的單一粒徑碎石。根據(jù)南友路降雨量和原路面構(gòu)造選擇碎石粒徑為 ,覆蓋率為
。
3精細(xì)抗滑保護(hù)層施工工藝
精細(xì)抗滑保護(hù)層采用層鋪法工藝,施作高覆蓋率的碎石封層,然后灑布穩(wěn)固材料,形成厚度為 的瀝青路面薄層。施工流程、工藝和控制標(biāo)準(zhǔn)如下。
3.1施工流程與工藝
如圖2所示,精細(xì)抗滑保護(hù)層施工流程包含施工前材料及場(chǎng)地準(zhǔn)備和精細(xì)抗滑保護(hù)層施工兩個(gè)主要階段。
具體施工工藝為:
(1)病害調(diào)查與處治。工前對(duì)原路面的病害(如微小裂縫和寬裂縫)進(jìn)行調(diào)查并采取合理的處治方式。
(2)施工路段封閉、清掃和標(biāo)線防護(hù)。施工前應(yīng)進(jìn)行交通管制,清理所有工作面上的泥漿、油污等雜物,必要時(shí)使用高壓水槍或風(fēng)機(jī)進(jìn)行清理。保護(hù)標(biāo)線設(shè)施,防止施工對(duì)路面標(biāo)線造成污染,必要時(shí)采用銑創(chuàng)處理車行道內(nèi)標(biāo)線,并在施工后恢復(fù)原有的標(biāo)線設(shè)施。
(3)同步碎石封層。采用專用作業(yè)車將高濃改性乳化瀝青和碎石集料按照設(shè)計(jì)參數(shù)同步灑布,保持施工速度在 5k m/h 左右,保證高濃改性乳化瀝青噴灑均勻,形成等厚薄膜,碎石灑布均勻一致,局部缺陷采用人工處理。
(4)養(yǎng)生。碾壓完成后養(yǎng)生 ,期間禁止一切車輛和行人通過。
(5)清掃與集料回收。一次養(yǎng)生后,清掃表面,并采用專業(yè)石料回收設(shè)備回收多余集料。
(6)穩(wěn)固層黏結(jié)料灑布。采用瀝青灑布車進(jìn)行表層黏結(jié)料的灑布,保持灑布車路線順直,車速穩(wěn)定。
(7)二次養(yǎng)生。穩(wěn)固層黏結(jié)料灑布后進(jìn)行二次養(yǎng)生,養(yǎng)生期內(nèi)禁止任何車輛駛?cè)肼访妗?/p>
(8)開放交通。待養(yǎng)生成型后,即可開放交通。
3.2控制標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于外觀、膠結(jié)料灑布量、灑布溫度和碎石灑布量的控制要求如表3所示,對(duì)碎石剝落率、碎石覆蓋率、構(gòu)造深度、寬度和橫向力系數(shù)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。
4養(yǎng)護(hù)效果分析
采用精細(xì)抗滑保護(hù)層工藝對(duì)南友路上下行道路結(jié)構(gòu)良好、抗滑性能較低、 S R Ilt;80 或 $P C I{\lt;}90$ 的路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù),如""上行段(SRI:79.8)、
"上行段(SRI:79.5)和 K63+"
"下行段(PCI:87.85)等。南友路全路段實(shí)施精細(xì)抗滑保護(hù)層達(dá)1"
"。
現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研結(jié)果顯示,精細(xì)抗滑保護(hù)層經(jīng)過近半年的使用后,其表面瀝青油膜充盈,色澤黑亮,少數(shù)路段有輕量掉粒脫落,SRI平均值為91.36,表明精細(xì)抗滑保護(hù)層在短期內(nèi)對(duì)于抗滑能力提升較大。由于道路病害程度逐年加深,在部分高病害率路段,如養(yǎng)護(hù)前期原結(jié)構(gòu)破壞并出現(xiàn)寬裂縫區(qū)域,精細(xì)抗滑保護(hù)層表面可能出現(xiàn)少量明顯反射裂縫,使抗滑性能提升達(dá)不到原養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)要求,說明精細(xì)抗滑保護(hù)層更適用于抗滑系數(shù)不足、病害率較低、路基強(qiáng)度滿足要求且變形不大的路面。
5結(jié)語
本文依托廣西南友高速公路,結(jié)合工程地質(zhì)環(huán)境、道路結(jié)構(gòu)和路面技術(shù)狀況分析,開展強(qiáng)降雨區(qū)瀝青路面精細(xì)抗滑保護(hù)層關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計(jì)、施工工藝研究和養(yǎng)護(hù)效果分析,結(jié)論如下:
(1)對(duì)于南友路環(huán)境濕熱多雨特性,結(jié)合其道路結(jié)構(gòu)和病害狀況,設(shè)計(jì)精細(xì)抗滑保護(hù)層的高濃改性黏結(jié)劑灑布量為基本灑布量較大值1.45"",碎石粒徑為"
5m m ,覆蓋率為"
"。
(2)南友路精細(xì)抗滑保護(hù)層養(yǎng)護(hù)半年結(jié)果顯示:精細(xì)抗滑保護(hù)層適用于抗滑性能下降、道路結(jié)構(gòu)病害率較低的路段,在短期內(nèi)可以明顯提高道路抗滑性能;在寬裂縫或變形較大的路段,會(huì)影響精細(xì)抗滑保護(hù)層實(shí)施效果,引起表面出現(xiàn)反射裂縫。
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