王惠寧,樊 超,張文濤
(山東省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250031;山東高速集團(tuán)有限公司,山東 濟(jì)南 250098)
交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展對公路路況質(zhì)量提出了更高的要求,公路作為一種露天的帶狀建筑物,長期受行車作用和各種自然因素影響,易產(chǎn)生各類病害。如何改善路面的技術(shù)狀況,降低養(yǎng)護(hù)成本,延長使用壽命,更好地維持路面服務(wù)水平已成為目前路面養(yǎng)護(hù)面臨的重要課題。
預(yù)防性養(yǎng)護(hù)對于延長公路使用壽命,提高公路服務(wù)水平和資源利用效率具有重要意義,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)TIT 嵌固抗滑表處技術(shù)是行之有效的創(chuàng)新型路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),主要針對瀝青混凝土路面出現(xiàn)的早期病害進(jìn)行預(yù)防性處理。結(jié)合S203 威即路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工程,調(diào)研國內(nèi)已有TIT 嵌固抗滑表處工程項(xiàng)目,分析材料路用性能特點(diǎn)、施工工藝、使用效果等,在綜合分析路面狀況、病害成因的基礎(chǔ)上,提出有針對性的處置措施。
省道203 威即路店集收費(fèi)站至龍泉段,全長22.116 km,一級公路,是青島市重要的縱向交通干線。該段道路修建于1999 年10 月,路面結(jié)構(gòu)為4 cm 細(xì)粒式瀝青混凝土+5 cm 中粒式瀝青混凝土+16 cm 水泥穩(wěn)定砂礫+16 cm 水泥穩(wěn)定黃砂+17 cm 水泥穩(wěn)定黃砂,2010 年對該路進(jìn)行了4 cm 細(xì)粒式瀝青混凝土AC-13C 加鋪罩面。
目前,路面主要病害為縱橫縫、修補(bǔ)等病害,影響了道路的行車舒適性,為改善路面狀況及行駛質(zhì)量,防止路面病害進(jìn)一步發(fā)展,選取K174+752—K180+665 段上下行采用TIT 嵌固抗滑表處技術(shù)進(jìn)行處治。
路面全線整體狀況較好,無嚴(yán)重結(jié)構(gòu)性病害。根據(jù)路面檢測結(jié)果,K174+752—K180+665 段病害相對較輕,病害主要以橫縫為主且多數(shù)已灌縫,該路段評路面破損狀況PCI、路面車轍指數(shù)RDI 及路面抗滑指數(shù)SRI 大部分評價(jià)為優(yōu),無80 分以下路段,路面行駛質(zhì)量RQI 均為優(yōu)。
K174+752—K180+665 段路面存在縱橫向裂縫,裂縫多數(shù)已灌縫,局部路段出現(xiàn)坑槽,見圖1、圖2。通過取芯情況分析,路面裂縫多集中在瀝青上面層,少數(shù)裂縫發(fā)展至中面層,病害程度整體較輕。
圖1 縱橫縫
圖2 坑槽
基于病害情況,結(jié)合預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的理念,在最佳養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)花費(fèi)較少的費(fèi)用延長路面使用壽命,提高路面使用效率,對該路段制定了TIT 嵌固抗滑表處處治方案。
TIT 嵌固抗滑表處采用高性能納米級熱固性特種材料為核心原料,配合一定比例的乳化瀝青和一定級配的耐磨細(xì)集料,通過全自動化的TIT 嵌固表處車在路面上同步噴灑遍黏結(jié)料和抗滑材料,封閉路面微裂縫、填充表面空隙,以達(dá)到隔水防滲的效果,同時(shí)提升路面的抗滑性能,延長路面的使用年限。
通常適用于尚未發(fā)生損壞或只有輕微病害的瀝青混凝土路面或水泥混凝土路面。
相比瀝青類傳統(tǒng)養(yǎng)護(hù)材料,TIT 嵌固抗滑表處技術(shù)特性:(1)嵌入性。該材料可以滲入到路表面的微小孔隙和裂縫,固化后形成嵌入效應(yīng),達(dá)到“生根”的效果,為原路面提供長期的保護(hù)。(2)熱固性。該材料固化后其性質(zhì)穩(wěn)定,受環(huán)境因素影響較小,既能有效增強(qiáng)路面的各項(xiàng)性能又保證原路面瀝青層中油分不散失,減緩路面的老化進(jìn)程。(3)耐久性。采用華南理工大學(xué)獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)的“主驅(qū)動輪式路面材料加速加載系統(tǒng)”對TIT 嵌固抗滑表處的耐久性進(jìn)行了科學(xué)評價(jià)。試驗(yàn)結(jié)果表明,TIT 嵌固抗滑表處耐久性能優(yōu)異。經(jīng)過25 萬次的加載之后,瀝青試件已經(jīng)出現(xiàn)車轍(超過5 mm),但TIT 嵌固抗滑表處各種功能性指標(biāo)(包括抗剝落、擺值BPN 和構(gòu)造深度TD 等)仍然保持良好。
國內(nèi)已有TIT嵌固抗滑表處工程實(shí)例歸納見表1。
表1 TIT 嵌固抗滑表處工程情況統(tǒng)計(jì)
由表1 可以看出,TIT 嵌固抗滑表處技術(shù)是一種行之有效的創(chuàng)新型路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),不僅適用于舊路面表面的功能性提升,同樣適用于新建路面的整體預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
TIT 嵌固抗滑表處材料由水性乳液A 組分和水性固化劑B 組分組成,另配以優(yōu)質(zhì)乳化瀝青[2]。三種材料質(zhì)量比例為1 ∶3 ∶3,灑布水性納米級熱固性材料時(shí)配套使用一定級配的耐磨抗滑細(xì)集料,由三種粒徑的耐磨細(xì)集料所組成。專用灑布設(shè)備能夠同時(shí)將耐磨細(xì)集料及黏結(jié)材料同步均勻地鋪灑在路面上。耐磨細(xì)集料及黏結(jié)材料的用量由車載電腦自動控制,確保耐磨細(xì)集料及黏結(jié)材料用量的準(zhǔn)確性。
2.2.1 施工準(zhǔn)備
(1)調(diào)試封層車。開啟設(shè)備,將封層車水罐中的水排出,沖洗管路和噴頭,確保噴頭無堵塞。(2)清掃。使用機(jī)械或人工對原路面進(jìn)行清掃。(3)裝料。將所需數(shù)量的A 組分和B 組分桶料打開,用電動攪拌器分別將A、B 組分?jǐn)嚢杈鶆颍瑢、B 組分泵送至封層車的A 罐和B 罐中,再將對應(yīng)數(shù)量的乳化瀝青抽入封層車的乳化瀝青罐中。膠結(jié)料泵送完畢后,將相應(yīng)數(shù)量的細(xì)集料裝入集料倉[1]。
2.2.2 灑布
采用兩遍噴灑、噴灑膠結(jié)料的同時(shí)灑布細(xì)集料的雙層施工工藝,按照所需寬度調(diào)整液料噴灑梁和集料布料器的寬度。
TIT 嵌固抗滑表處處治后,有效提升了路面的抗滑性能,路面滲水狀況得到了很大的改善,較好地恢復(fù)了路面的美觀度。檢測數(shù)據(jù)見表2 和圖3 ~圖5。
表2 施工前后防水性能比較
圖3 施工前后抗滑性能比較
圖4 處治前后防水性能對比
圖5 處治前后表面抗滑紋理對比
(1)經(jīng)過TIT 嵌固抗滑表處處治后,有效提升及改善了路面抗滑性能及路面滲水狀況,并較好地恢復(fù)了路面的美觀度。(2)該技術(shù)具有施工方便、工期短、抗滑、防水、防腐、黏結(jié)強(qiáng)度高等特點(diǎn),能夠有效改善路面使用性能,延長路面使用壽命,節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金,是一種費(fèi)用、效益比非??捎^的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)方法。