成 剛

(東北林業(yè)大學(xué))

1 前 言

與其他技術(shù)如稀漿封層技術(shù)相比,同步碎石封層技術(shù)使用軟化期長(zhǎng)的瀝青,更適合于非剛性路面。同時(shí)它具有較強(qiáng)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(qū)降水多和雨季長(zhǎng)的氣候特點(diǎn);黑龍江省地域遼闊,公路狀況差異大,而同步碎石封層技術(shù)既適用于高速公路、一級(jí)和二級(jí)公路,也適用城市道路、鄉(xiāng)村和市郊公路,而且可以適應(yīng)于各種不同的氣候、交通能力等情況?？傊?同步碎石封層技術(shù)是一種具有較好使用功能的技術(shù),它不僅適用于新建道路也適用舊路維修養(yǎng)護(hù),對(duì)今后黑龍江省道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)發(fā)揮巨大的作用。

2 試驗(yàn)路方案的選擇

為了考察同步碎石封層技術(shù)對(duì)路面的實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果,檢驗(yàn)其在黑龍江省地區(qū)的適用性,并最終在黑龍江省地區(qū)推廣應(yīng)用的可能性,我們修筑了一段長(zhǎng)500m的同步碎石封層試驗(yàn)路。試驗(yàn)路為二級(jí)公路。試驗(yàn)路設(shè)計(jì)方案見(jiàn)表 1。

表 1 試驗(yàn)路方案擬定

3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析

為了考察同步碎石封層對(duì)原路面的改善效果,依據(jù)《公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程》,并結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn),在施工前和施工后對(duì)試驗(yàn)路的平整度、構(gòu)造深度、抗滑值、滲水系數(shù)等路況性能指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè),檢測(cè)項(xiàng)目的基本檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表 2。

表 2 各項(xiàng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

3.1 平整度的檢測(cè)

通過(guò)用 3m直尺測(cè)定距離路表面的最大間隙,以評(píng)定路面壓實(shí)成型后的施工質(zhì)量及使用質(zhì)量。平整度好壞的評(píng)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(chē)舒適,還會(huì)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(duì)同步碎石封層路面平整度的控制是相當(dāng)重要的。檢測(cè)方法與步驟按《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(T 0931-2004)進(jìn)行,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)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(cè)結(jié)果表明:應(yīng)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(gòu)造深度

路面構(gòu)造深度是指一定面積的路表面的開(kāi)口空隙的平均深度,即宏觀構(gòu)造深度TD,以 mm計(jì),是路面粗糙度的重要指標(biāo)。檢測(cè)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(cè)試路表的測(cè)點(diǎn)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(gòu)造深度。計(jì)算方法如下:

式中:TD為路面構(gòu)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(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(T0961-2004)進(jìn)行,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表 4。

式中:s為標(biāo)準(zhǔn)差;σ為變異系數(shù);ni為每個(gè)樁號(hào)構(gòu)造深度值,mm為構(gòu)造深度平均值,mm。

經(jīng)計(jì)算得:原路面平均構(gòu)造深度為 0.49mm;新路面平均構(gòu)造深度為 1.15mm。

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

表 4 構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果

檢測(cè)結(jié)果表明:應(yīng)用同步碎石封層技術(shù)后,路面構(gòu)造深度大。因?yàn)?碎石封層用集料具有開(kāi)級(jí)配多孔排水性,使得路面構(gòu)造深度增大,輪胎的附著性和路面的排水性也就相應(yīng)提高,這樣就可防止雨天行車(chē)濺水,從而減少了交通事故,保證了路面標(biāo)線(xiàn)在潮濕狀態(tài)下的能見(jiàn)度、減少水飄、噴霧等現(xiàn)象。

3.3 路面抗滑值

通過(guò)測(cè)定路面抗滑值,用以評(píng)定路面在潮濕狀態(tài)下的抗滑能力。我們采用的是擺式儀法,擺式儀法的測(cè)試指標(biāo)是摩阻擺值。計(jì)算方法如下

式中:FB20為換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度 20℃的擺值(BPN);FBT為路面溫度T時(shí)測(cè)定的擺值(BPN);T為測(cè)定的路表潮濕狀態(tài)下的溫度,℃;ΔF為溫度修正值,按內(nèi)插法計(jì)算,按表 5采用。

表 5 溫度修正值

平均值、標(biāo)準(zhǔn)差(式 1)、變異系數(shù)(式 3)計(jì)算結(jié)果如下:

3.4 滲水試驗(yàn)

通過(guò)測(cè)定路面的滲水,綜合評(píng)價(jià)路面的性能。路面的滲水系數(shù)是在規(guī)定的水頭壓力下,水在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)一定面積的路面滲入下層的數(shù)量,以 ml/min計(jì)。瀝青路面滲水性能是反映路面瀝青混合料級(jí)配組成的一個(gè)間接指標(biāo),如果整個(gè)瀝青面層均透水,則水勢(shì)必進(jìn)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(kāi)成水膜,對(duì)抗滑性能有很大好處,同時(shí)還能減少噪音。用以評(píng)定路面的耐水浸能力。

檢測(cè)方法和步驟按照《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(T0964-2004)進(jìn)行,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表 6。

表 6 抗滑值檢測(cè)結(jié)果

通過(guò)對(duì)試驗(yàn)路新舊路面的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),試驗(yàn)時(shí)水面下降至一定程度后基本保持不動(dòng),這就說(shuō)明路面基本不透水或不透水。

4 結(jié) 論

檢測(cè)結(jié)果顯示,同步碎石封層技術(shù)使路面抗滑值得到了明顯的提高,這就為車(chē)輛的安全運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的保障。同時(shí),路面的平整度、滲水性也都符合規(guī)范要求。綜合路用性能總結(jié)如下:

(1)同步碎石封層對(duì)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(gòu)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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