高速公路路面抗滑表层施工技术应用
2023-03-12王玉国
王玉国
(河北高速公路集团有限公司张承张家口分公司,河北张家口 075000)
1 引言
由于沥青混凝土材料具有一定的空隙,在行车荷载的长期碾压荷载作用下,外加外界环境的长期影响,沥青路面难免会存在各种病害问题,直接导致其抗滑性降低,造成的后果主要表现为行车舒适性降低,车辆打滑严重,容易导致交通事故的发生,因此,在高速公路沥青路面运营一段时间后,需进行必要的养护维修处理[1]。抗滑表层技术是在既有路面上加铺一层结构层,以改善沥青路面的使用性能,延长公路使用寿命。本文结合实际工程项目,对路面抗滑表层施工技术要点进行研究。
2 工程概况
某高速公路工程项目全长84.654 km,设计行车速度为120 km/h,路基宽度为28 m,为双向四车道,属于高等级公路。该高速公路设计运营年限为15年,目前已运营有数年。据统计,公路上保有车辆逐年增加,由于行车荷载和外界环境的不断影响,既有沥青路面已存在较多病害问题,典型的有裂缝、车辙、沉陷、泛油等,严重影响着公路的行车安全。同时,路面积水严重,导致抗滑性降低,已出现多次交通事故。基于上述问题,拟决定采用抗滑表层施工技术进行沥青路面养护处理,提高行车舒适性和安全性。
3 抗滑表层原材料指标
3.1 沥青
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,其主要技术指标见表1、表2(表中试验方法参见JTG E20—2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》)。
表1 沥青主要技术指标
表2 RTFOT后残留物
3.2 集料
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,其主要技术指标见表3。
表3 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,其主要技术指标见表4。
表4 细集料技术指标试验结果
3.3 填料
为了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,其主要技术指标见表5。
表5 石灰岩矿粉物理性能试验结果
3.4 级配设计
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,其集料设计级配见表6。
4 抗滑表层施工技术要点
4.1 施工准备
抗滑表层正式施工前,首先应对各项施工机械设备进行安装调试,确保可正常投入施工使用。另外,提前准备好各项施工原材料,并结合室内试验进行配比调制以及性能测试,检测不合格的材料严禁投入施工使用[2-3]。同时各项原材需进行分类存放,做好相应的防潮防尘措施,以免材料受到污染。施工前进行必要的技术交底与专项评估,确保施工方案和计划的合理性。
4.2 运输
路面施工材料在运输过程中容易产生质量损失,因此,在材料运输过程中需做好相应的管控。在运输前对各项原材料对原材料状况进行检查,确保其性能完好,然后将原材料批次运至拌和现场[4]。针对原材料运输过程中质量控制,主要就接料口高度以及运输车车厢高度进行控制,完善原材料运输配合工作,避免混合料在运输过程中产生质量问题。拌和完毕的沥青混合料装载至运输车前,应在车厢内壁涂抹一层隔离油,避免混合料黏附在车厢上。同时在运输过程中应对混合料的坍塌情况进行现场监控,同时对温度变化进行全程记录。
表6 集料设计级配
4.3 拌和
提前在拌和楼内将各项指标系统进行调试,以确保混合料拌和均匀。抗滑表层沥青混合料的拌和施工工序中,各项原材应按照设计好的顺序进行放料,确保碎石材料表面整洁,且配比满足拌和要求,同时其加热温度需大于200℃,以提高沥青胶结料的黏附效果。沥青的温度需控制在180℃左右,温度过高容易老化,而温度不足时会导致其流动性不满足施工标准。对沥青混合料的拌和温度和速率进行严格控制,出厂的混合料应进行抽样检测,若存在花白料或离析料时,应视为废料处理。
4.4 摊铺
抗滑表层摊铺施工作业较为关键,若摊铺不到位会直接影响成型后抗滑表层的平整度和抗滑性能。摊铺机应保持匀速慢行,并达到均匀摊铺的效果,保持连续摊铺作业,严禁摊铺机随意加减速以及骤停[5]。由于沥青混合料容易黏附在摊铺设备上,因此,需对螺旋布料器进行合理调试,确保其可持续工作,同时确保供料充足。现场施工人员进行全程跟踪记录,针对摊铺不到位的区域应进行人工补铺,并及时对摊铺温度进行数据记录,避免因温度过高而导致混合料内外温差骤变,产生温度离析,影响抗滑表层整体施工质量。
4.5 碾压
待抗滑表层摊铺施工完毕后,应及时跟进进行碾压施工,采用胶轮压路机、钢轮压路机等设备进行施作,分初压、复压、终压3个阶段展开。碾压过程中应保持高频、低幅的原则,以确保整体平整度不受影响,同样针对碾压不到位处,应及时进行人工处理。
4.6 养护
抗滑表层摊铺碾压施工完毕后,应进行必要的洒水养护处理,必要时需进行覆盖。养护期间严禁放行车辆,以免破坏抗滑表层的平整度和压实度,应在适当位置设立相应的标识标牌。
4.7 抗滑表层施工质量检测
抗滑表层施工完毕后,施工单位及时对其施工质量进行检测。选择长400 m的典型路段作为试验路段进行抗滑表层施工质量检测,对试验路段的上下行车道抗滑性能进行对比分析,抗滑性能检测合格率见表7。研究结果表明,采用抗滑表层施工技术处理后,现场对路面进行检测发现,上下行车道的抗滑性能均满足施工规范要求,其平整度良好,路面使用性能均得到有效提高,且美观度也得到极大的改善。
表7 路面抗滑性能检测合格率
5 结语
抗滑表层针对沥青路面养护应用具有较高的实用性,本文结合实际高速公路路面养护工程,介绍了抗滑表层设计方式以及施工技术要点,研究结果证明了,采用抗滑表层可有效提高沥青路面抗滑性能,延长公路使用寿命。