同步碎石封層技術在公路養護上的應用

成 剛

(東北林業大學)

1 前 言

與其他技術如稀漿封層技術相比,同步碎石封層技術使用軟化期長的瀝青,更適合于非剛性路面。同時它具有較強的防水性,極高的防滑性,較好的粗糙度,并且有處理層間裂縫的良好性能。這非常適合黑龍江省大部分地區降水多和雨季長的氣候特點;黑龍江省地域遼闊,公路狀況差異大,而同步碎石封層技術既適用于高速公路、一級和二級公路,也適用城市道路、鄉村和市郊公路,而且可以適應于各種不同的氣候、交通能力等情況。總之,同步碎石封層技術是一種具有較好使用功能的技術,它不僅適用于新建道路也適用舊路維修養護,對今后黑龍江省道路建設和養護發揮巨大的作用。

2 試驗路方案的選擇

為了考察同步碎石封層技術對路面的實際養護效果,檢驗其在黑龍江省地區的適用性,并最終在黑龍江省地區推廣應用的可能性,我們修筑了一段長500m的同步碎石封層試驗路。試驗路為二級公路。試驗路設計方案見表 1。

表 1 試驗路方案擬定

3 試驗結果及其分析

為了考察同步碎石封層對原路面的改善效果,依據《公路路基路面現場測試規程》,并結合國內外相關施工經驗,在施工前和施工后對試驗路的平整度、構造深度、抗滑值、滲水系數等路況性能指標進行了檢測,檢測項目的基本檢測標準見下表 2。

表 2 各項檢測標準

3.1 平整度的檢測

通過用 3m直尺測定距離路表面的最大間隙,以評定路面壓實成型后的施工質量及使用質量。平整度好壞的評定方法是用原路面的平整度的平均值與新路面的平整度的平均值做比較后得出的。平整度不但直接影響到路面的美觀和行車舒適,還會造成路面高低不平,影響路面排水,給路面的使用壽面大打折扣,因此對同步碎石封層路面平整度的控制是相當重要的。檢測方法與步驟按《公路工程質量檢驗評定標準》(T 0931-2004)進行,檢測結果見下表 3。

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

檢測結果表明:應用同步碎石封層后,路面平整度和原路面相比,有所改善。

3.2 路面構造深度

路面構造深度是指一定面積的路表面的開口空隙的平均深度,即宏觀構造深度TD,以 mm計,是路面粗糙度的重要指標。檢測方法采用的是手工鋪砂法,其原理是將已知體積的砂攤鋪在所要測試路表的測點上,量取攤平覆蓋的面積,砂的體積與所覆蓋平均面積的比值,即為構造深度。計算方法如下:

式中:TD為路面構造深度,mm;V為砂的體積(25 cm3);D為攤平砂的平均直徑,mm。

具體要求和步驟按照《公路工程質量檢驗評定標準》(T0961-2004)進行,檢測結果見表 4。

式中:s為標準差;σ為變異系數;ni為每個樁號構造深度值,mm為構造深度平均值,mm。

經計算得:原路面平均構造深度為 0.49mm;新路面平均構造深度為 1.15mm。

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

表 4 構造深度檢測結果

檢測結果表明:應用同步碎石封層技術后,路面構造深度大。因為,碎石封層用集料具有開級配多孔排水性,使得路面構造深度增大,輪胎的附著性和路面的排水性也就相應提高,這樣就可防止雨天行車濺水,從而減少了交通事故,保證了路面標線在潮濕狀態下的能見度、減少水飄、噴霧等現象。

3.3 路面抗滑值

通過測定路面抗滑值,用以評定路面在潮濕狀態下的抗滑能力。我們采用的是擺式儀法,擺式儀法的測試指標是摩阻擺值。計算方法如下

式中:FB20為換算成標準溫度 20℃的擺值(BPN);FBT為路面溫度T時測定的擺值(BPN);T為測定的路表潮濕狀態下的溫度,℃;ΔF為溫度修正值,按內插法計算,按表 5采用。

表 5 溫度修正值

平均值、標準差(式 1)、變異系數(式 3)計算結果如下:

3.4 滲水試驗

通過測定路面的滲水,綜合評價路面的性能。路面的滲水系數是在規定的水頭壓力下,水在單位時間內通過一定面積的路面滲入下層的數量,以 ml/min計。瀝青路面滲水性能是反映路面瀝青混合料級配組成的一個間接指標,如果整個瀝青面層均透水,則水勢必進入基層或路基,使路面承載力降低。相反如果瀝青面層中有一層不透水,而表層能很快透水,則又不致開成水膜,對抗滑性能有很大好處,同時還能減少噪音。用以評定路面的耐水浸能力。

檢測方法和步驟按照《公路工程質量檢驗評定標準》(T0964-2004)進行,檢測結果見下表 6。

表 6 抗滑值檢測結果

通過對試驗路新舊路面的檢測發現,試驗時水面下降至一定程度后基本保持不動,這就說明路面基本不透水或不透水。

4 結 論

檢測結果顯示,同步碎石封層技術使路面抗滑值得到了明顯的提高,這就為車輛的安全運行提供了強有力的保障。同時,路面的平整度、滲水性也都符合規范要求。綜合路用性能總結如下:

(1)同步碎石封層對原路面的輕微不平整度有一定的改善作用,可以延緩路面平整度的衰變速率。

(2)同步碎石封層表面粗糙,構造深度大,可以大大提高路面的抗滑性能。

(3)同步碎石封層密封原路面,具有良好的防滲水性能。

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