李卫华
(唐山市交通运输局公路管理站,河北 唐山 063000)
近年来,伴随公路总里程的增长,因雨、雪等极端天气导致路面抗滑性能降低,车辆转向困难、制动距离加长,交通事故率不断上升[1],因此保障沥青路面抗滑层施工质量尤为重要。
为探究集料种类对沥青路面抗滑层施工质量的影响,本文对玄武岩、石灰岩和花岗岩三种集料性能指标展开了具体检测。
为探究不同混合料级配对沥青路面抗滑层施工质量的影响,项目组采用粗细集料占比不同的玄武岩制备混合料,记为级配1、级配2和级配3,集料占比依次增加。
试验路段使用普通基质沥青作为施工原材料,并对沥青各项性能指标试验进行检测,结果均符合施工要求。
某公路位于平原地区,设计时速为60km,起点桩号k258+300,终点桩号k358+300,全程100km。该沥青公路宽度为12m,路肩宽为2m,该路段面层结构采用厚度为4cm的AC-13,基层采用厚度为8cm的AC-20。由于当地雨水较多,路面常年处于湿滑状态,因此该道路经常发生由于车辆刹车滑溜、打滑现象造成交通意外,故急需进行抗滑层施工。选用某公路k260+000~k260+600道路右侧作为试验路段,研究集料种类、混合料级配和路面湿度对沥青路面抗滑层施工质量的影响。
1.施工准备
抗滑层施工前,应保证路面干净整洁,在确保原材料各项指标满足沥青路面施工要求后方可拌和;在制备混合料过程中,应匀速搅拌集料和沥青超过3min;搅拌后加入矿粉并匀速搅拌50s。
2.抗滑层施工
选取某正在施工公路600m作为抗滑层施工试验路段,将该试验路段平均分为6段,每段长100m。玄武岩集料制备混合料铺筑试验路段A,石灰岩集料制备混合料铺筑试验路段B、花岗岩集料制备混合料铺筑试验路段C;集料级配1摊铺试验路段D、集料级配2摊铺试验路段E,集料配3摊铺试验路段F。
试验路段拌和料摊铺采用摊铺机和推土机联合摊铺法。首先采用推土机均匀整平,行驶速度不超过10km/h,往返整平3遍~5遍,作业完成后再用摊铺机均匀摊铺混和料[2]。
碾压工作可使粗细集料相互挤压密实,因此碾压作业十分重要。该试验路段碾压施工采取分段碾压方式,主要压实机械选用振动压路机,辅助压实机械选用胶轮压路机,碾压成型规则为“先轻压,后重压;先慢压,后快压;先压两边,后压中间”[3]。
3.路面养护
沥青路面抗滑层施工完成后,需要开展7日养护。养护工作完成后,需在试验路段采用摆式摩擦仪法和手动铺砂法检验路面抗滑性能。
1.集料类型
选用玄武岩、石灰岩和花岗岩三种不同集料铺筑试验路段沥青路面抗滑层,在道路轮迹带位置随机选取检测区域,采用摆式摩擦仪法和手动铺砂法进行5次抗滑性能试验检验。三种集料铺筑试验路段的抗滑值和构造深度测定结果如表1所示。
表1 三种集料铺筑试验路段抗滑值和构造深度测定结果
由表1可知,试验路段A抗滑值最大,路面抗滑性能最好。试验路段A使用玄武岩摊铺,抗滑值为45.5,试验路段B使用石灰岩摊铺,抗滑值为42.2。这是由于玄武岩具有独特的物理特性,细粒结构可增大集料间接触面积,抵抗磨耗能力强,从而提升路面抗滑性能,因此沥青路面抗滑层集料首选玄武岩制备混合料。
由表1可知,集料种类对沥青路面抗滑层构造深度影响较小,三种不同集料试验路段构造深度分别为0.62、0.64和0.63,差异不大,表明集料种类对沥青路面抗滑层表面构造深度影响较低。
2.混合料级配
为探究同种集料不同级配对沥青路面抗滑性能的影响,项目组选用集料级配1、级配2和级配3粗集料逐渐增加的集料级配摊铺试验路段,试验路段施工完成后,在道路轮迹带位置随机选取试验检测区域,采用摆式摩擦仪法和手动铺砂法进行5次抗滑性能试验检验。三种混合料级配摊铺试验路段的抗滑值和构造深度测定结果如表2所示。
表2 三种混合料级配摊铺试验路段的抗滑值和构造深度测定结果
由级配表2可知,试验路段F抗滑性能最好。这是由于9.5%~2.36%集料占比较大,混合料中容易形成骨架,路面粗糙度较大。在摆值摩擦仪滑动过程中,橡胶块与路面抗滑层表面接触密切,抗滑值随摩擦系数的增大而增大。因此在沥青路面抗滑层施工过程中,混合料级配应尽量增大9.5%~2.36%集料占比,摊铺路面抗滑性能更佳。
本文依托工程实际,在试验路段抗滑层采用摆式摩擦仪法和手动铺砂法检验抗滑性能。结果表明,使用玄武岩作为集料且按照集料级配中9.5%~2.36%的集料占比制备混合料,沥青路面抗滑层抗滑性能较好。