秦雨昭
(石家庄市公路桥梁建设集团有限公司,石家庄050000)
沥青路面具有平整度高、耐久耐磨性好、噪声低等特点,因此,在高速公路建设应用中较为广泛。然而,随着行车荷载的长期影响,沥青路面难免会存在一些病害,集料表面被磨光,进而降低路面的抗滑性能,因此,无论在高速公路的前期施工还是后期运营养护阶段,均需要对沥青路面抗滑性能进行重点研究。本文为研究高速公路路面抗滑表层施工技术,围绕路面抗滑表层的工程特性,重点对路面抗滑表层施工技术要点进行研究。
沥青路面抗滑性能的评价指标主要为摩擦系数,公路沥青路面的摩擦系数越高,则表明其抗滑性能越佳。但随着行驶车辆轮碾作用的长期影响,路面的抗滑性能逐渐降低[1-3]。在沥青路面设计中,混合料内的集料磨光值和空隙率大小决定路面的实际粗糙度。据研究表明,当集料表面纹理丰富且空隙率较大时,形成的路面抗滑性则较为优异。当路面积水时,地表水会顺着空隙排出,不会产生水膜结构,进而提高了沥青路面的抗滑性能。
影响沥青路面抗滑性能的因素较多,通过归纳可分为以下几方面。
沥青路面中的骨料结构由粗集料和细集料所组成,粗细集料之间组成的粗构造能快速将积水排出,可防止水膜的产生,同时能增大路面摩擦系数。
通常,在雨天情况下沥青路面的抗滑性能会产生不同程度的降低,这是由于水分集中在路面表层时,在行车作用下会形成水膜,而水膜会阻止车轮和表层接触,从而降低路面摩擦系数,导致车轮打滑。另外,当外界温度升高时,路面摩擦系数也会发生一定程度的降低。
沥青路面上行车速度越大,轮胎的附着力会降低,进而影响了路面抗滑能力,因此,需对车辆行驶速率进行合理控制。
公路沥青路面在运营一段时间后其表面会形成一层污垢,其成分主要有粉末、垃圾、灰尘、油垢等,堆积成块后会降低路面抗滑性能。
某高速公路建设项目全线长达60.954 km,公路双向4 车道,设计行车速度为100k m/h,路基宽度为28 m,路面设计为沥青混凝土结构形式,全线含有1 座服务区、5 座互通式立交,桥隧比共计67.8%。该高速公路所处地区雨季较长,且年降雨量较大,因此,对公路面层的抗滑性能要求较高。为提高公路面层施工质量,本项目拟决定采用路面抗滑表层施工技术进行施作,并对沥青混合料原材料设计和施工技术要点进行重点研究[4]。
为了提高路面抗滑表层施工完毕后整体耐久性和耐磨性,本项目选择90 号石油沥青用作为施工沥青胶结料,其主要技术指标如表1 所示。
表1 沥青主要技术指标
本项目路面抗滑表层应用中粗集料(4.75 mm 以上)选用玄武岩,其主要技术指标如表2 所示。
表2 粗集料技术指标试验结果
为提升路面抗滑表层的水稳性能,本项目选用的细集料(粒径小于4.75 mm)为石灰岩石屑,其主要技术指标如表3所示。
表3 细集料技术指标试验结果
为更好地将沥青胶结料和集料之间包裹良好,进而提高抗滑表层的整体黏结性,本项目选用石灰岩磨制而成的细料作为填料,其主要技术指标如表4 所示[5]。
表4 石灰岩矿粉物理性能试验结果
严格结合室内试验对抗滑表层沥青混合料级配进行设计,以提高抗滑表层使用性能,其集料设计级配如表5 所示。
表5 集料设计级配
正式施工前对作业面进行彻底清理,将面层表面的杂物进行清除,并采用洒水或吹风的方式对尘土清除干净,确保作业面的干燥性和清洁度。提前对各项原材料进行性能检测,待检验合格后方可进场投入使用,并分批堆放,做好必要的防尘防潮措施。提前调试各项施工机械设备,确保可正常投入使用。
待一切准备工作完毕后,即可展开测量放线,并将施工所用的摊铺机提前进场准备,为后续的摊铺碾压奠定基础。
严格按照设计方案进行沥青混合料拌和,调节好拌和楼各项作业参数,并严格控制混合料拌和温度,避免温度过大导致沥青胶结料老化。安排专门的人员对混合料的拌和质量进行检测,针对花白料或离析现象应予以废除,以免影响后期抗滑表层整体质量。
采用先两端后中间的顺序进行混合料装运,防止混合料下落时产生级配离析。提前将运输车车厢内部清理干净,并均匀涂刷一层隔离油,避免运输过程中混合料因温度降低黏附于车壁上。同时,在运输过程中采用厚实帆布袋进行覆盖处理,防止温度降低过快,驾驶员应按照规划的路线进行装载混合料,非必要情况不得随意更改运输路线。
路面抗滑表层摊铺过程中应确保摊铺车匀速缓慢行驶,不得随意更换方向,同时严禁加减速和掉头,以免影响面层的施工平整度。摊铺过程中保证螺旋布料器能全程保持运转,避免混合料结块,运输车需和摊铺机协同工作,保持合适的距离,确保摊铺供料充分。
路面抗滑表层摊铺完毕后即可进行碾压施工,碾压施工遵循高频低幅的原则,当存在横向细缝时应采用热接缝进行处理。碾压速度不得过快,以免产生热裂缝。提前在压路机车轮上喷洒适量的水,防止混合料黏附车轮上,碾压施工完毕后,及时对压实度进行检测。
为研究高速公路路面抗滑表层施工技术,提高沥青路面抗滑性能,结合实际工程,重点对路面抗滑表层施工技术要点进行研究。研究结果表明,采用路面抗滑表层施工技术可有效提高沥青路面抗滑性能,具有较高的可行性和实用性。