同步碎石封层技术在公路养护上的应用

成 刚

(东北林业大学)

1 前 言

与其他技术如稀浆封层技术相比,同步碎石封层技术使用软化期长的沥青,更适合于非刚性路面。同时它具有较强的防水性,极高的防滑性,较好的粗糙度,并且有处理层间裂缝的良好性能。这非常适合黑龙江省大部分地区降水多和雨季长的气候特点;黑龙江省地域辽阔,公路状况差异大,而同步碎石封层技术既适用于高速公路、一级和二级公路,也适用城市道路、乡村和市郊公路,而且可以适应于各种不同的气候、交通能力等情况。总之,同步碎石封层技术是一种具有较好使用功能的技术,它不仅适用于新建道路也适用旧路维修养护,对今后黑龙江省道路建设和养护发挥巨大的作用。

2 试验路方案的选择

为了考察同步碎石封层技术对路面的实际养护效果,检验其在黑龙江省地区的适用性,并最终在黑龙江省地区推广应用的可能性,我们修筑了一段长500m的同步碎石封层试验路。试验路为二级公路。试验路设计方案见表 1。

表 1 试验路方案拟定

3 试验结果及其分析

为了考察同步碎石封层对原路面的改善效果,依据《公路路基路面现场测试规程》,并结合国内外相关施工经验,在施工前和施工后对试验路的平整度、构造深度、抗滑值、渗水系数等路况性能指标进行了检测,检测项目的基本检测标准见下表 2。

表 2 各项检测标准

3.1 平整度的检测

通过用 3m直尺测定距离路表面的最大间隙,以评定路面压实成型后的施工质量及使用质量。平整度好坏的评定方法是用原路面的平整度的平均值与新路面的平整度的平均值做比较后得出的。平整度不但直接影响到路面的美观和行车舒适,还会造成路面高低不平,影响路面排水,给路面的使用寿面大打折扣,因此对同步碎石封层路面平整度的控制是相当重要的。检测方法与步骤按《公路工程质量检验评定标准》(T 0931-2004)进行,检测结果见下表 3。

原路面总平均值=(2.2+2.8+1.8+2.3+1.7+1.7)/6=2.08

检测结果表明:应用同步碎石封层后,路面平整度和原路面相比,有所改善。

3.2 路面构造深度

路面构造深度是指一定面积的路表面的开口空隙的平均深度,即宏观构造深度TD,以 mm计,是路面粗糙度的重要指标。检测方法采用的是手工铺砂法,其原理是将已知体积的砂摊铺在所要测试路表的测点上,量取摊平覆盖的面积,砂的体积与所覆盖平均面积的比值,即为构造深度。计算方法如下:

式中:TD为路面构造深度,mm;V为砂的体积(25 cm3);D为摊平砂的平均直径,mm。

具体要求和步骤按照《公路工程质量检验评定标准》(T0961-2004)进行,检测结果见表 4。

式中:s为标准差;σ为变异系数;ni为每个桩号构造深度值,mm为构造深度平均值,mm。

经计算得:原路面平均构造深度为 0.49mm;新路面平均构造深度为 1.15mm。

由式(1)、(2)计算可得:原路面:s=0.053,σ=0.11;新路面:s=0.082,σ=0.07。

表 4 构造深度检测结果

检测结果表明:应用同步碎石封层技术后,路面构造深度大。因为,碎石封层用集料具有开级配多孔排水性,使得路面构造深度增大,轮胎的附着性和路面的排水性也就相应提高,这样就可防止雨天行车溅水,从而减少了交通事故,保证了路面标线在潮湿状态下的能见度、减少水飘、喷雾等现象。

3.3 路面抗滑值

通过测定路面抗滑值,用以评定路面在潮湿状态下的抗滑能力。我们采用的是摆式仪法,摆式仪法的测试指标是摩阻摆值。计算方法如下

式中:FB20为换算成标准温度 20℃的摆值(BPN);FBT为路面温度T时测定的摆值(BPN);T为测定的路表潮湿状态下的温度,℃;ΔF为温度修正值,按内插法计算,按表 5采用。

表 5 温度修正值

平均值、标准差(式 1)、变异系数(式 3)计算结果如下:

3.4 渗水试验

通过测定路面的渗水,综合评价路面的性能。路面的渗水系数是在规定的水头压力下,水在单位时间内通过一定面积的路面渗入下层的数量,以 ml/min计。沥青路面渗水性能是反映路面沥青混合料级配组成的一个间接指标,如果整个沥青面层均透水,则水势必进入基层或路基,使路面承载力降低。相反如果沥青面层中有一层不透水,而表层能很快透水,则又不致开成水膜,对抗滑性能有很大好处,同时还能减少噪音。用以评定路面的耐水浸能力。

检测方法和步骤按照《公路工程质量检验评定标准》(T0964-2004)进行,检测结果见下表 6。

表 6 抗滑值检测结果

通过对试验路新旧路面的检测发现,试验时水面下降至一定程度后基本保持不动,这就说明路面基本不透水或不透水。

4 结 论

检测结果显示,同步碎石封层技术使路面抗滑值得到了明显的提高,这就为车辆的安全运行提供了强有力的保障。同时,路面的平整度、渗水性也都符合规范要求。综合路用性能总结如下:

(1)同步碎石封层对原路面的轻微不平整度有一定的改善作用,可以延缓路面平整度的衰变速率。

(2)同步碎石封层表面粗糙,构造深度大,可以大大提高路面的抗滑性能。

(3)同步碎石封层密封原路面,具有良好的防渗水性能。

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