劉 華

(廣西交通投資集團(tuán)南寧高速公路運(yùn)營(yíng)有限公司,廣西 南寧 530022)

0 引言

標(biāo)線(xiàn)使用壽命周期是指新施劃在路面上的標(biāo)線(xiàn)的反光性能降低到最低標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小逆反射亮度系數(shù)所花的時(shí)間。如果低于該水平,在夜間、雨夜或能見(jiàn)度較低的氣候條件下,將影響到駕駛員視認(rèn)效果及行車(chē)安全,所以逆反射亮度系數(shù)是整個(gè)標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量要求中最重要的技術(shù)指標(biāo)。隨著我國(guó)汽車(chē)保有量增多及物流運(yùn)輸?shù)榷喾矫嬉蛩丿B加影響,高速公路車(chē)流量逐漸增多且貨車(chē)比例較高,高速路面上的傳統(tǒng)液態(tài)標(biāo)線(xiàn)承受著高強(qiáng)度的磨損,逆反射亮度系數(shù)處在一個(gè)動(dòng)態(tài)快速衰減的過(guò)程,在新劃的熱熔標(biāo)線(xiàn)使用12個(gè)月時(shí)間后,其逆反射亮度系數(shù)已衰減至初始數(shù)值的56%,標(biāo)線(xiàn)外觀(guān)雖仍能保持完整,但標(biāo)線(xiàn)涂料的老化導(dǎo)致其附著力不足,玻璃珠脫落后導(dǎo)致逆反射性能大幅衰減,高速運(yùn)營(yíng)公司需每2～3年重新施劃標(biāo)線(xiàn),這就產(chǎn)生了極高的養(yǎng)護(hù)運(yùn)營(yíng)成本。本文對(duì)美國(guó)某品牌A380AW全天候標(biāo)線(xiàn)帶(以下簡(jiǎn)稱(chēng)A380AW標(biāo)線(xiàn)帶)和熱熔型涂料標(biāo)線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為熱熔標(biāo)線(xiàn))開(kāi)展了對(duì)比試驗(yàn),為日后高速公路如何延長(zhǎng)標(biāo)線(xiàn)逆反射壽命提供工程技術(shù)參考。

1 試驗(yàn)機(jī)理及方法對(duì)比分析

在S52那平高速公路上行線(xiàn)K265+600～K256+950段分別連續(xù)施劃普通熱熔型標(biāo)線(xiàn)100 m、A380AW標(biāo)線(xiàn)帶250 m。在同樣的車(chē)流量(日均4 746車(chē)次)、氣候環(huán)境及各種外界因素相同條件下,每年定期對(duì)標(biāo)線(xiàn)進(jìn)行逆反射亮度系數(shù)檢測(cè),利用移動(dòng)測(cè)試設(shè)備和人工降雨模擬箱,根據(jù)ASTM E2177和ASTM E2832測(cè)試方法分別在干燥、潮濕、連續(xù)降雨3種環(huán)境因素下進(jìn)行了檢測(cè),并對(duì)近3年的檢測(cè)數(shù)值對(duì)比分析趨勢(shì);因亮度因數(shù)、厚度、抗滑值等技術(shù)指標(biāo)在路用實(shí)際感受不明顯,且監(jiān)測(cè)期內(nèi)均滿(mǎn)足規(guī)范相關(guān)要求,不再做詳細(xì)數(shù)據(jù)對(duì)比論述。

2 逆反射亮度系數(shù)對(duì)比分析

道路標(biāo)線(xiàn)是保證道路安全的重要組成部分,而逆反射亮度系數(shù)的高低決定著司乘人員是否能清晰地看清道路邊線(xiàn)輪廓。此次利用熱熔型標(biāo)線(xiàn)與預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)28個(gè)月的性能檢測(cè)追溯后,兩種標(biāo)線(xiàn)的衰減趨勢(shì)如圖1所示。

圖1 逆反射亮度系數(shù)全天各階段變化趨勢(shì)曲線(xiàn)圖

由圖1可知:

(1)在施劃標(biāo)線(xiàn)后的初始數(shù)值檢測(cè)中,熱熔標(biāo)線(xiàn)滿(mǎn)足《道路交通標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量要求和檢測(cè)方法》(GB/T 16311-2009)中新劃標(biāo)線(xiàn)初始逆反射亮度系數(shù)≥150 mcd·m-2·lx-1的要求;標(biāo)線(xiàn)帶符合《道路預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶》(GB/T 24717-2009)中5.3光度性能長(zhǎng)效標(biāo)線(xiàn)帶Ⅰ級(jí)初始逆反射亮度系數(shù)≥500 mcd·m-2·lx-1的要求。

(2)在使用第六個(gè)月后,熱熔型標(biāo)線(xiàn)光度性能衰退浮動(dòng)較低,能保持良好的道路視認(rèn)效果;標(biāo)線(xiàn)帶在干燥、潮濕和連續(xù)降雨環(huán)境下均能維持優(yōu)異的光度性能,干燥環(huán)境下逆反射亮度系數(shù)平均值維持在1 648 mcd·m-2·lx-1。

(3)在使用第12個(gè)月后,普通熱熔標(biāo)線(xiàn)涂料逐漸開(kāi)始老化龜裂,邊線(xiàn)邊緣兩側(cè)玻璃珠脫落較多,逆反射亮度系數(shù)數(shù)值呈對(duì)半衰減,在夜間或者雨夜情況下,由于玻璃珠只有RI=1.5 L折射率,在水膜覆蓋標(biāo)線(xiàn)后,逆反射光線(xiàn)無(wú)法順利反射回駕駛者的眼睛里,視認(rèn)效果不清晰。而預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶表面的微晶陶瓷反光元素具備不同折射率,加上其凹凸的形狀構(gòu)造,能及時(shí)排出標(biāo)線(xiàn)表面的水膜達(dá)到水下反光的逆反射性能,標(biāo)線(xiàn)帶的光度性能仍然表現(xiàn)優(yōu)異,夜間視認(rèn)效果清晰。

(4)在標(biāo)線(xiàn)使用第24個(gè)月時(shí),熱熔標(biāo)線(xiàn)厚度已從2.2 mm磨損至1.3 mm,且表面玻璃珠大面積脫落,熱熔標(biāo)線(xiàn)逆反射亮度系數(shù)檢測(cè)dry干燥值已衰減至179 mcd·m-2·lx-1,濕潤(rùn)或連續(xù)降雨模擬環(huán)境下逆反射亮度系數(shù)只為干燥值的1/3,夜間道路輪廓視認(rèn)效果不清晰。同期的A380AW標(biāo)線(xiàn)帶只有表面凸起點(diǎn)受到磨損,標(biāo)線(xiàn)帶70%反光面積仍能維持良好狀況,所以仍能保持高亮的光度性能,標(biāo)線(xiàn)逆反射亮度系數(shù)dry干燥平均值維持在827 mcd·m-2·lx-1之間,濕潤(rùn)和連續(xù)降雨模擬環(huán)境下逆反射檢測(cè)平均數(shù)值分別為521 mcd·m-2·lx-1、465 mcd·m-2·lx-1,在全天候環(huán)境下道路邊線(xiàn)、中間線(xiàn)輪廓清晰明亮。

(5)在路用第32個(gè)月后的逆反射亮度系數(shù)檢測(cè)中,熱熔型標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)(干燥、潮濕、連續(xù)降雨環(huán)境下)已衰減至初始值的20%,檢測(cè)數(shù)值基本維持在159-85 mcd·m-2·lx-1之間,根據(jù)《道路交通標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量要求和檢測(cè)方法》(GB/T 16311-2009)中對(duì)光度性能進(jìn)行的規(guī)定:“正常使用期間,白色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)應(yīng)≥80 mcd·m-2·lx-1,黃色反光標(biāo)線(xiàn)的逆反射亮度系數(shù)應(yīng)≥50 mcd·m-2·lx-1”,經(jīng)對(duì)比可知熱熔標(biāo)線(xiàn)使用壽命接近臨界水平。而同期的標(biāo)線(xiàn)帶在干燥環(huán)境下仍有648 mcd·m-2·lx-1,在夜間或雨夜仍能提供優(yōu)異的道路視認(rèn)效果,大大降低了道路安全風(fēng)險(xiǎn)。

32個(gè)月的數(shù)據(jù)跟蹤監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,標(biāo)線(xiàn)帶比熱熔標(biāo)線(xiàn)具備更長(zhǎng)的使用壽命,在壽命周期內(nèi)均能保持全天候的逆反射性能。

3 標(biāo)線(xiàn)成本對(duì)比分析

表1 A380AW預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶與熱熔型涂料標(biāo)線(xiàn)價(jià)格比較分析表

通過(guò)表1數(shù)據(jù)對(duì)比可知,預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶施工價(jià)格是國(guó)產(chǎn)熱熔標(biāo)線(xiàn)的11倍,加之標(biāo)線(xiàn)帶施工過(guò)程需要較多特種施工設(shè)備和相應(yīng)技術(shù)人員的參與,在材料、機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸、人工等成本疊加下,標(biāo)線(xiàn)帶綜合單價(jià)較高,其經(jīng)濟(jì)效益暫時(shí)無(wú)法與熱熔型標(biāo)線(xiàn)相比,這造成了標(biāo)線(xiàn)帶在國(guó)內(nèi)無(wú)法得到大面積應(yīng)用。相反,熱熔型標(biāo)線(xiàn)具備較高的經(jīng)濟(jì)效益和路用性能,從而長(zhǎng)期得到不同類(lèi)型道路的廣泛應(yīng)用。

4 施工工藝對(duì)比分析

熱熔型標(biāo)線(xiàn)施工工序較多且繁雜,各施工工序(清除標(biāo)線(xiàn)、涂刷底涂劑、涂料燒制溫度、玻璃珠面撒)施工質(zhì)量需嚴(yán)格把控,其中某一環(huán)節(jié)施工不當(dāng),如燒制溫度過(guò)高或過(guò)低極易導(dǎo)致玻璃珠沉降不達(dá)標(biāo),后期玻璃珠極易脫落或逆反射亮度系數(shù)過(guò)低;同時(shí)熱熔型標(biāo)線(xiàn)施工過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒氣體排放,標(biāo)線(xiàn)涂料內(nèi)含的石油樹(shù)脂、鉻類(lèi)顏料等化學(xué)物質(zhì)內(nèi)重金屬含量嚴(yán)重超標(biāo),施工時(shí)可能會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成污染。而標(biāo)線(xiàn)帶施工過(guò)程只需把路面清理出干凈干燥的地面環(huán)境,滾涂底涂劑后用貼合機(jī)粘貼標(biāo)線(xiàn)帶,最后使用壓實(shí)機(jī)或車(chē)輪碾壓標(biāo)線(xiàn)使其緊密粘貼路面;標(biāo)線(xiàn)帶施工過(guò)程機(jī)械化程度較高,從標(biāo)線(xiàn)磨除到標(biāo)線(xiàn)帶粘貼均有相應(yīng)設(shè)備,施工機(jī)械化程度較高,不存在有毒氣體排放,對(duì)路面及周邊環(huán)境友好;同時(shí)標(biāo)線(xiàn)帶是工廠(chǎng)一體化成型的道路標(biāo)線(xiàn)材料,已在出廠(chǎng)前達(dá)到耐候、抗壓、逆反射亮度系數(shù)等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求,無(wú)須在施工中把控標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量。但標(biāo)線(xiàn)帶施工需要較多特種機(jī)械設(shè)備及操作設(shè)備的技術(shù)工人,施工技術(shù)要求較高,與熱熔標(biāo)線(xiàn)施工工藝相比仍不夠便捷;標(biāo)線(xiàn)帶是內(nèi)嵌在瀝青路面上,需用銑刨機(jī)將瀝青路面往下刨除2 mm深度,對(duì)路面有一定的結(jié)構(gòu)破壞。

5 結(jié)語(yǔ)

5.1 結(jié)論

(1)A380W預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶的路用性能明顯優(yōu)于熱熔型涂料標(biāo)線(xiàn),更能保持長(zhǎng)效的光度性能,熱熔型標(biāo)線(xiàn)受材料及施工質(zhì)量影響,前期雖能維持高亮逆反射性能,但后期衰減過(guò)快,使用壽命多為2年,同期的標(biāo)線(xiàn)帶仍維持高亮度性能,預(yù)計(jì)仍能使用4～6年。

(2)標(biāo)線(xiàn)帶造價(jià)昂貴,但具有較好的長(zhǎng)效光度性能,建議局部使用在路面積水路段、隧道內(nèi)邊線(xiàn)位置、連續(xù)轉(zhuǎn)彎路段、事故易發(fā)路段等。

(3)熱熔型涂料標(biāo)線(xiàn)使用壽命較短的原因:受原材料中的鈦白粉含量、面撒玻璃珠質(zhì)量、總有機(jī)物含量等因素影響;受施工質(zhì)量影響,如標(biāo)線(xiàn)厚度、玻璃珠沉降率、涂料燒制溫度等重要環(huán)節(jié)。

(4)熱熔型標(biāo)線(xiàn)較難滿(mǎn)足長(zhǎng)壽命、長(zhǎng)期高光度性能、清晰視認(rèn)效果的路用需求,隨著逆反射亮度系數(shù)的降低,道路事故風(fēng)險(xiǎn)增高。

(5)凸起點(diǎn)狀型物理構(gòu)造的路面標(biāo)線(xiàn)能有效保護(hù)標(biāo)線(xiàn)反光元素不受到大面積磨損,從而延長(zhǎng)逆反射亮度系數(shù)衰減的時(shí)間。

5.2 建議

(1)建議研發(fā)更低造價(jià)的預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶,推進(jìn)高速公路使用上光度性能更優(yōu)異、耐候性持久、壽命周期更長(zhǎng)的標(biāo)線(xiàn)。

(2)為保持長(zhǎng)效的、高逆反射亮度系數(shù)的標(biāo)線(xiàn),同時(shí)降低更換標(biāo)線(xiàn)的施工成本,建議熱熔標(biāo)線(xiàn)與預(yù)成型帶搭配使用。在路面每條中線(xiàn)的前15 cm區(qū)域增設(shè)預(yù)成型標(biāo)線(xiàn)帶,兩側(cè)邊線(xiàn)使用熱熔型涂料標(biāo)線(xiàn),在把控好熱熔標(biāo)線(xiàn)質(zhì)量情況下,路面每條標(biāo)線(xiàn)均能維持優(yōu)良的全天候光度性能,為司乘人員提供良好的視認(rèn)效果,同時(shí)延長(zhǎng)更換標(biāo)線(xiàn)的時(shí)間周期。

(3)維持熱熔型標(biāo)線(xiàn)更長(zhǎng)壽命周期,需嚴(yán)格檢測(cè)原材料中的有機(jī)物含量松香樹(shù)脂(涂料附著力)、鈦白粉(增白抗污)、內(nèi)混玻璃珠(光度性能)的含量是否達(dá)標(biāo),同時(shí)嚴(yán)格把控施工質(zhì)量。