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2010-10-12 15:34 來源于網(wǎng)絡 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1 水泥混凝土路面抗滑構(gòu)造的技術(shù)要求
公路水泥混凝土路面與市政道路不同,宏觀和微觀抗滑構(gòu)造均需要,都是為了在雨天保持車輪和路面之間的充分接觸,防止車輛的漂滑、操縱失靈而專門設(shè)計的路面雨天高速行車準備的安全技術(shù)措施。
1.1 宏觀抗滑構(gòu)造的要求
公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTJ071-98規(guī)定:高速公路一級公路竣工時的水泥混凝土路面客觀抗滑構(gòu)造深度(填沙法)TD不應低于0.8mm,其他公路TD不應低于0.6 mm[1]。公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范JTJ012—94指出:對年降雨量在500mm以下的地區(qū),可適當降低[2]。公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)范對宏觀抗滑構(gòu)造深度增加上限要求:高速公路一級公路還應TD≤1.2mm,即路面竣工時0.8mm≤TD≤1.2mm;其他公路還應TD≤1.0mm,即0.6mm≤TD≤1.0mm[3]。
1.2 微觀抗滑構(gòu)造的要求
現(xiàn)行所有水泥混凝土路面設(shè)計、施工及質(zhì)量驗收有關(guān)的規(guī)范,均沒有對微觀抗滑構(gòu)造提出技術(shù)要求。公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTJ014-97規(guī)定:高速公路一級公路竣工驗收時的橫向力系數(shù)(有水條件下的側(cè)向摩擦系數(shù))SFC≥54,擺值Fb≥45,構(gòu)造深度TC≥0.55[4].參照該規(guī)定,高速公路一級公路的水泥混凝土路面的橫向力系數(shù)SFC應不大于55為宜。
1.3 運營中的抗滑構(gòu)造
保持時間和最低值要求目前,我國現(xiàn)行所有規(guī)范對于運營多長時間,達到多大抗滑技術(shù)指標,尚沒有要求。按照交通部公路科學研究所的研究,水泥混凝土路面通車運行5~8年以后的抗滑標準允許最低值,高速公路一級公路的側(cè)向摩擦系數(shù)Fs≥49,構(gòu)造深度TD≥0.45 mm;一般公路Fs≥35,TD≥0.30mm.否則應采取措施恢復抗滑構(gòu)造,達到此項技術(shù)標準,以保證行車安全。
2 滑模攤鋪混凝土路面抗滑構(gòu)造的施工
2.1 微觀抗滑構(gòu)造的滑模施工在滑模攤鋪機后應設(shè)置鋼支架,拖掛1~3層疊合麻布、帆布或棉布,灑水濕潤后,軟拖制作微觀抗滑構(gòu)造。布片接觸路面的拖行長度以0.7~1.5m為宜。對砂的細度模數(shù)偏大的粗砂,拖行長度取小值;偏細中砂,取大值。人工修整過的路面,微觀抗滑構(gòu)造已被抹掉,必須再拖麻袋處理,以恢復微觀抗滑構(gòu)造。若要同時增強表面耐磨性,滑模施工的水泥混凝土路面可直接使用抹平板抹出的“魚鱗”形微觀抗滑構(gòu)造。表面修整時,不應該使用鋼抹刀,可直接使用木抹刀抹出的粗糙砂漿表面。
2.2 宏觀抗滑構(gòu)造的滑模施工
2.2.1 軟作宏觀抗滑構(gòu)造當滑模施工的水泥混凝土路面工程量大,日施工進度超過500m時,塑性拉槽宏觀抗滑構(gòu)造制作宜選拉毛機械施工,沒有拉毛機時可采用人工拉槽方式。拉槽深度為2~3mm,槽寬3~5mm,槽間距15~25mm。在水泥混凝土表面泌水完畢20~30min內(nèi)應及時進行拉槽。每耙之間銜接間距應保持一致。耙齒可用塑料,也可用鋼片或鋼條制作。實踐證明,采用輥子制作抗槽,容易沾砂漿,外形不規(guī)矩;采用齒板拉槽,由于粗集抖的頂托,亦較難做好;國內(nèi)外機械或人工拉槽均逐漸統(tǒng)一使用齒耙。軟作抗滑構(gòu)造的優(yōu)點是:施工速度與滑模攤鋪速度幾乎同步,施工速度快、費用省。其缺點是:軟拉抗滑構(gòu)造會使一些砂和小石翹起來,影響平整度;邊緣不整齊,宏觀抗滑構(gòu)造的槽口不可能是矩形,往往是有損傷的倒臺形,耐磨性顯然較差;構(gòu)造深度不均勻。
2.2.2 硬刻宏觀抗滑構(gòu)造采用硬刻槽施工宏觀抗滑構(gòu)造,可提高路面平整度,增強路面耐磨性,同時保證了矩形的宏觀抗滑構(gòu)造的效果。硬刻槽方式制作宏觀抗滑構(gòu)造,其幾何尺寸與軟制作宏觀構(gòu)造相同。硬刻槽機重量宜重不宜輕,最小整刻度不小于50cm,硬刻槽宜在攤鋪3d后開始,并應在兩周內(nèi)完成。
硬刻槽的缺點是:施工費用高,效率低,使用的人工多5~8倍,刻槽機多,攤鋪速度快時,10臺刻槽機都跟不上滑模機的施工進度,鋸片損耗多,且鋸片較貴,目前我國高速公路水泥混凝土路面硬刻槽的施工費用大約5~8元/m2。對高速公路和一級公路來說,可以接受。
3 水泥混凝土路面抗滑構(gòu)造的恢復技術(shù)
3.1 鑿毛法
恢復微觀抗滑構(gòu)造在水泥混凝土路面施工過程中,可能存在下述問題:①路面遇雨水沖刷,平整度符合要求,但兩級抗滑構(gòu)造丟失;②施工中突下大雨,混凝土路面表面濕軟就覆蓋了塑料薄膜,即使宏觀抗滑構(gòu)造存在,微觀抗滑構(gòu)造也會被雨水壓力下的薄膜壓平,由麻袋片拉出的微觀抗滑構(gòu)造消失了;③當滑模攤鋪水泥混凝土路面的局部平整度不好時,如用粗磨頭的水磨石機來磨平,會磨光微觀抗滑構(gòu)造,此種情況下通常用小鑿子鑿毛,效果良好。這種方法的缺點是需要的勞力較多。
3.2 磨蝕法
恢復微觀抗滑構(gòu)造采用粗糙度足夠的磨蝕機,將光滑的舊水泥混凝土路面磨蝕,可改善其微觀抗滑構(gòu)造。但是,即使采用現(xiàn)有最粗糙的三角形磨頭,也難達到高速公路表面粗糙度的要求;谏鲜鲈,需要在原有小磨石機的基礎(chǔ)上開發(fā)更為粗糙的砂輪磨頭。
3.3 噴射法
恢復微觀抗滑構(gòu)造國外使用專用機械設(shè)備在路面噴射小鋼球或金剛砂的方法,提高舊水泥混凝土路面摩擦系數(shù)。噴射法是在一個密封倉內(nèi),以一定噴射壓力向路面均勻噴射小鋼球。然后,將鋼球和路面碎屑一同抽吸進分離設(shè)備,將碎屑與鋼球分離開來,碎屑儲存在收集罐內(nèi),裝滿后卸到指定地點,鋼球可重復使用。噴射法可產(chǎn)生優(yōu)異的微觀抗滑構(gòu)造,砂漿表面至少可噴射出0.5mm的小坑,側(cè)向摩擦系數(shù)比在處理前可提高0.22。噴射不僅打毛了砂漿表面,對裸露石子的表面也同時打毛。這種方法處理費用便宜,開放交通快,也能有效地處理瀝青路面,改善其抗滑性能。
3.4 硬刻法
恢復宏觀抗滑構(gòu)造這種方法是在鋸縫機上加長鋸片軸,采用疊合多鋸片進行硬性刻槽,得到宏觀抗滑構(gòu)造。此項技術(shù)在國內(nèi)使用較多,國外使用較少,原因是該方法對宏觀抗滑構(gòu)造有效,但不能同時采用一臺機械恢復粗細兩級抗滑構(gòu)造。然而,僅從恢復宏觀抗滑構(gòu)造而言,此項技術(shù)使用效果相當好:①硬刻出的槽比軟拉槽深度均勻,槽形相當規(guī)矩,同時抗磨性較高,使用耐久性較好;②硬刻時是連粗集料一同鋸切的,而軟拉槽對集料無效,達不到這樣好的效果;③硬刻的槽深大于4mm,平均槽臺寬50~100mm,槽內(nèi)寬5mm,用鋪砂法測出的宏觀構(gòu)造深度TD≥1.0mm,比新鋪水泥混凝土路面上的略深一些;④由于宏觀抗滑構(gòu)造不是由表面純砂漿組成,抗剪強度高;⑤若采用硬刻法刻一遍的宏觀抗滑構(gòu)造希望使用時間長一些,其槽深可以比軟拉槽略深些。
3.5 銑刨法
同時恢復宏觀、微觀兩級抗滑構(gòu)造此項技術(shù)是用金剛石銑刨滾輪,全斷面縱向或橫向銑刨混凝土表面的方法。其具有下述優(yōu)點:①同時恢復宏觀、微觀抗滑構(gòu)造;②能夠?qū)⒚姘逯g的錯臺銑刨平整;③銑刨時,表面的殘渣用真空吸進儲罐,不妨礙高速公路上的車輛通行;④可以銑刨瀝青路面,施工速度約200m2/h;⑤可降低路面的行車噪聲。因此,發(fā)達國家多將此項技術(shù)使用在交通量不小于3 000次/d以上的公路路面上,高速公路上使用較多也較成熟。銑刨法的投入較大且施工費用較高。原因主要有:①金剛石滾輪的磨損較快,更換一個新滾輪的費用較高;②銑刨速率主要受水泥混凝土路面上使用的粗集料的巖石品種制約。堅硬的隧石銑刨速度為75m2/h左右;石英巖混凝土路面為200m2/h左右;石灰?guī)r混凝土路面為300m2/h左右。
3.6 水泥混凝土罩面技術(shù)
恢復抗滑構(gòu)造此項技術(shù)的施工過程為:在舊水泥混凝土路面上鑿毛或噴射處理,徹底清潔表面,涂樹脂粘結(jié)劑作粘結(jié)層;按結(jié)合式薄加鋪層設(shè)計,用滑模攤鋪機攤鋪表層;然后在表面噴灑超緩凝劑;最后用洗刷機刷掉表面砂漿,做成裸露粗集料的低噪聲水泥混凝土路面。這種高強度裸露粗集料的罩面,厚度為4~7cm,歐洲采用的粗集料最大粒徑為7mm,這種罩面僅提高表面抗滑性能。罩面層是專門配合比的細石高強混凝土,設(shè)計抗壓強度不小于70MPa,否則抵抗不了車輪的沖擊破壞。當然,新建水泥混凝土路面上,現(xiàn)有技術(shù)可使用1臺滑模攤鋪機濕接一次攤鋪兩層,上層厚5cm,無需粘結(jié)劑制作結(jié)合式高強混凝土低噪聲水泥混凝土路面。舊水泥混凝土路面罩面在接縫處全部對應切割,要求切透并填縫。
3.7 瀝青罩面技術(shù)
恢復抗滑構(gòu)造僅恢復抗滑構(gòu)造的瀝青罩面,可采用我國使用了多年的瀝青表處技術(shù)。這種處置方式的罩面厚度≤15 mm(如果同時要求結(jié)構(gòu)補強,則應≥40mm),是裸露石料的低噪聲表面,表層也可采用瀝青混凝土。這樣表層的薄瀝青面層會發(fā)生對應底部的混凝土路面板接縫的反射裂縫。但是,由于僅僅為了恢復其抗滑性能,所以一般不像結(jié)構(gòu)補強那樣使用耐熱土工薄膜防裂,待開裂后在氣溫較低的季節(jié)用瀝青灌縫即可。無論瀝青表層還是瀝青混凝土補強,其保持優(yōu)良抗滑構(gòu)造和平整度的關(guān)鍵在于:①層間粘結(jié)固牢,防止瀝青路面推擠擁抱、車轍、卷起和成片脫落。國內(nèi)外使用效果較好的是噴灑煤油稀釋的瀝青透層和粘層油,以便保持施工完畢時的優(yōu)良平整度和行駛性能;②處理好瀝青表層的反射裂縫。當反射裂縫較寬時,兩側(cè)形成臨界空間,瀝青混凝土很容易成塊脫落,造成瀝青混凝土加鋪層或表層提前破壞,損失平整度。在薄層瀝青加鋪層上最簡便易行的方式是對水泥混凝土路面所有縱橫縮縫切縫,并使用熱瀝青填縫。脹縫板上部接縫寬度較大,可采用雙鋸片鋸縫機切縫,鑿除脹縫板上部的瀝青混凝土,再用變形和硬度適中的改性瀝青砂或瀝青瑪蹄脂填縫。
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