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2010-10-12 15:34 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò ) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
1 水泥混凝土路面抗滑構造的技術(shù)要求
公路水泥混凝土路面與市政道路不同,宏觀(guān)和微觀(guān)抗滑構造均需要,都是為了在雨天保持車(chē)輪和路面之間的充分接觸,防止車(chē)輛的漂滑、操縱失靈而專(zhuān)門(mén)設計的路面雨天高速行車(chē)準備的安全技術(shù)措施。
1.1 宏觀(guān)抗滑構造的要求
公路工程質(zhì)量檢驗評定標準JTJ071-98規定:高速公路一級公路竣工時(shí)的水泥混凝土路面客觀(guān)抗滑構造深度(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計規范JTJ012—94指出:對年降雨量在500mm以下的地區,可適當降低[2]。公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規范對宏觀(guān)抗滑構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(shí)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(guān)抗滑構造的要求
現行所有水泥混凝土路面設計、施工及質(zhì)量驗收有關(guān)的規范,均沒(méi)有對微觀(guān)抗滑構造提出技術(shù)要求。公路瀝青路面設計規范JTJ014-97規定:高速公路一級公路竣工驗收時(shí)的橫向力系數(有水條件下的側向摩擦系數)SFC≥54,擺值Fb≥45,構造深度TC≥0.55[4].參照該規定,高速公路一級公路的水泥混凝土路面的橫向力系數SFC應不大于55為宜。
1.3 運營(yíng)中的抗滑構造
保持時(shí)間和最低值要求目前,我國現行所有規范對于運營(yíng)多長(cháng)時(shí)間,達到多大抗滑技術(shù)指標,尚沒(méi)有要求。按照交通部公路科學(xué)研究所的研究,水泥混凝土路面通車(chē)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向摩擦系數Fs≥49,構造深度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造,達到此項技術(shù)標準,以保證行車(chē)安全。
2 滑模攤鋪混凝土路面抗滑構造的施工
2.1 微觀(guān)抗滑構造的滑模施工在滑模攤鋪機后應設置鋼支架,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(guān)抗滑構造。布片接觸路面的拖行長(cháng)度以0.7~1.5m為宜。對砂的細度模數偏大的粗砂,拖行長(cháng)度取小值;偏細中砂,取大值。人工修整過(guò)的路面,微觀(guān)抗滑構造已被抹掉,必須再拖麻袋處理,以恢復微觀(guān)抗滑構造。若要同時(shí)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(yú)鱗”形微觀(guān)抗滑構造。表面修整時(shí),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(guān)抗滑構造的滑模施工
2.2.1 軟作宏觀(guān)抗滑構造當滑模施工的水泥混凝土路面工程量大,日施工進(jìn)度超過(guò)500m時(shí),塑性拉槽宏觀(guān)抗滑構造制作宜選拉毛機械施工,沒(méi)有拉毛機時(shí)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內應及時(shí)進(jìn)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(shí)踐證明,采用輥子制作抗槽,容易沾砂漿,外形不規矩;采用齒板拉槽,由于粗集抖的頂托,亦較難做好;國內外機械或人工拉槽均逐漸統一使用齒耙。軟作抗滑構造的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)是:軟拉抗滑構造會(huì )使一些砂和小石翹起來(lái),影響平整度;邊緣不整齊,宏觀(guān)抗滑構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;構造深度不均勻。
2.2.2 硬刻宏觀(guān)抗滑構造采用硬刻槽施工宏觀(guān)抗滑構造,可提高路面平整度,增強路面耐磨性,同時(shí)保證了矩形的宏觀(guān)抗滑構造的效果。硬刻槽方式制作宏觀(guān)抗滑構造,其幾何尺寸與軟制作宏觀(guān)構造相同。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(kāi)始,并應在兩周內完成。
硬刻槽的缺點(diǎn)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(shí),10臺刻槽機都跟不上滑模機的施工進(jìn)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(lái)說(shuō),可以接受。
3 水泥混凝土路面抗滑構造的恢復技術(shù)
3.1 鑿毛法
恢復微觀(guān)抗滑構造在水泥混凝土路面施工過(guò)程中,可能存在下述問(wèn)題:①路面遇雨水沖刷,平整度符合要求,但兩級抗滑構造丟失;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(guān)抗滑構造存在,微觀(guān)抗滑構造也會(huì )被雨水壓力下的薄膜壓平,由麻袋片拉出的微觀(guān)抗滑構造消失了;③當滑模攤鋪水泥混凝土路面的局部平整度不好時(shí),如用粗磨頭的水磨石機來(lái)磨平,會(huì )磨光微觀(guān)抗滑構造,此種情況下通常用小鑿子鑿毛,效果良好。這種方法的缺點(diǎn)是需要的勞力較多。
3.2 磨蝕法
恢復微觀(guān)抗滑構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(guān)抗滑構造。但是,即使采用現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上開(kāi)發(fā)更為粗糙的砂輪磨頭。
3.3 噴射法
恢復微觀(guān)抗滑構造國外使用專(zhuān)用機械設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。噴射法是在一個(gè)密封倉內,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(jìn)分離設備,將碎屑與鋼球分離開(kāi)來(lái),碎屑儲存在收集罐內,裝滿(mǎn)后卸到指定地點(diǎn),鋼球可重復使用。噴射法可產(chǎn)生優(yōu)異的微觀(guān)抗滑構造,砂漿表面至少可噴射出0.5mm的小坑,側向摩擦系數比在處理前可提高0.22。噴射不僅打毛了砂漿表面,對裸露石子的表面也同時(shí)打毛。這種方法處理費用便宜,開(kāi)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(guān)抗滑構造這種方法是在鋸縫機上加長(cháng)鋸片軸,采用疊合多鋸片進(jìn)行硬性刻槽,得到宏觀(guān)抗滑構造。此項技術(shù)在國內使用較多,國外使用較少,原因是該方法對宏觀(guān)抗滑構造有效,但不能同時(shí)采用一臺機械恢復粗細兩級抗滑構造。然而,僅從恢復宏觀(guān)抗滑構造而言,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,槽形相當規矩,同時(shí)抗磨性較高,使用耐久性較好;②硬刻時(shí)是連粗集料一同鋸切的,而軟拉槽對集料無(wú)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,槽內寬5mm,用鋪砂法測出的宏觀(guān)構造深度TD≥1.0mm,比新鋪水泥混凝土路面上的略深一些;④由于宏觀(guān)抗滑構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(guān)抗滑構造希望使用時(shí)間長(cháng)一些,其槽深可以比軟拉槽略深些。
3.5 銑刨法
同時(shí)恢復宏觀(guān)、微觀(guān)兩級抗滑構造此項技術(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(diǎn):①同時(shí)恢復宏觀(guān)、微觀(guān)抗滑構造;②能夠將面板之間的錯臺銑刨平整;③銑刨時(shí),表面的殘渣用真空吸進(jìn)儲罐,不妨礙高速公路上的車(chē)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(chē)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(gè)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;石灰巖混凝土路面為300m2/h左右。
3.6 水泥混凝土罩面技術(shù)
恢復抗滑構造此項技術(shù)的施工過(guò)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(shù)脂粘結劑作粘結層;按結合式薄加鋪層設計,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(zhuān)門(mén)配合比的細石高強混凝土,設計抗壓強度不小于70MPa,否則抵抗不了車(chē)輪的沖擊破壞。當然,新建水泥混凝土路面上,現有技術(shù)可使用1臺滑模攤鋪機濕接一次攤鋪兩層,上層厚5cm,無(wú)需粘結劑制作結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)
恢復抗滑構造僅恢復抗滑構造的瀝青罩面,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(shí)要求結構補強,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(huì )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,所以一般不像結構補強那樣使用耐熱土工薄膜防裂,待開(kāi)裂后在氣溫較低的季節用瀝青灌縫即可。無(wú)論瀝青表層還是瀝青混凝土補強,其保持優(yōu)良抗滑構造和平整度的關(guān)鍵在于:①層間粘結固牢,防止瀝青路面推擠擁抱、車(chē)轍、卷起和成片脫落。國內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(shí)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(shí),兩側形成臨界空間,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(jiǎn)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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