田磊

【摘 要】為了研究拋丸施工各作業(yè)參數(shù)對瀝青混凝土路面處理后抗滑性能的影響，以構(gòu)造深度提高幅度為評價指標(biāo)，采用室內(nèi)試驗分析了彈丸粒徑、行進速度以及砂丸比對車轍試件構(gòu)造深度的影響。結(jié)果表明增大彈丸粒徑、減小行進速度以及增加砂丸比有利于提高車轍試件構(gòu)造深度，改善瀝青路面的抗滑性能。但構(gòu)造并非越大越好，推薦拋丸施工參數(shù)為：彈丸粒徑—G280與G330，優(yōu)先選用G330；行進速度—≥8m/min；砂丸比—50%～60%。

【關(guān)鍵詞】拋丸施工；瀝青路面；參數(shù)；抗滑性能構(gòu)造深度

0 引言

瀝青路面抗滑性能直接影響著行駛車輛的安全，而隨著服役時間的延長以及交通量的增長，瀝青路面抗滑性能將呈現(xiàn)明顯的衰減趨勢。目前對于舊瀝青路面常用的處置方式有：封層法、罩面法、瀝青再生法和機械法四類[1]。拋丸技術(shù)作為機械法中一種，近年來得到了較為廣泛的應(yīng)用。

拋丸技術(shù)最初應(yīng)用于制造業(yè)，主要用于機器等物件除雜質(zhì)、去除氧化膜、打磨以增加粗糙度等方面。開始引入到道路行業(yè)時，主要應(yīng)用于水泥混凝土路面處理[2-3]，同時在解決水泥混凝土橋面與瀝青鋪裝層之間層間結(jié)合問題等方面也有一定運用[4-5]。最近幾年，針對瀝青路面抗滑性能的衰減問題，拋丸技術(shù)才開始應(yīng)用于瀝青混凝土路面。然而對其的研究主要集中于基本的施工工藝等探討[6]，對更深入的施工參數(shù)對施工效果的影響仍有待研究。

基于以上原因，本文采用室內(nèi)試驗的方式，依次對彈丸粒徑、行進速度以及砂丸比3個參數(shù)對施工處理效果進行研究，以為工程實踐推薦合適的拋丸施工技術(shù)參數(shù)。

1 各施工參數(shù)影響

試驗選取一AC-16瀝青混合料，并制備標(biāo)準(zhǔn)車轍試件，各參數(shù)試驗均在單獨車轍試件上進行?？紤]不同車轍試件成型差異對初始抗滑性能指標(biāo)的影響，在此以構(gòu)造深度的提高幅度為評價指標(biāo)，以評價不同參數(shù)下拋丸處理對車轍試件抗滑性能指標(biāo)的影響。

1.1 彈丸粒徑

彈丸作為與瀝青路面直接接觸的物體，其粒徑參數(shù)的大小直接影響著對瀝青路面的處理效果。為了研究彈丸粒徑對拋丸施工的影響，選取4種彈丸粒徑：G280（0.85mm）、G330（1.0mm）、G390（1.2mm）、G460（2.0mm），對各車轍試件進行拋丸處理。其它參數(shù)均選用儀器推薦值進行試驗：行進速度—8m/min；砂丸比—鋼砂（鋼砂粒徑選用G16（1.4mm））與彈丸質(zhì)量比為1：1。所得試驗結(jié)果如圖1。

圖1 彈丸粒徑影響

由圖1分析可知：經(jīng)拋丸處理后試件構(gòu)造深度均有所提高，表明將拋丸技術(shù)運用于抗滑性能不良的瀝青路面表面層具有較好的可行性。且整體而言，隨著拋丸粒徑的增大，拋丸處理對瀝青路面抗滑性能改善效果更加明顯。

但構(gòu)造深度并非越大越好，過大的構(gòu)造深度一方面會使行車噪音加大，同時也會使透水可能性增加，進而造成瀝青路面水損害，削弱瀝青路面耐久性能[7]。對比拋丸處理后各車轍試件可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)彈丸粒徑為G390與G460時，試件表面細(xì)集料剝落現(xiàn)象明顯，可認(rèn)為此時構(gòu)造深度過大。因此在兼顧處理后不影響瀝青路面其它性能的前提下，優(yōu)先選用較大彈丸粒徑。依據(jù)本試驗結(jié)果，可推薦G280與G330彈丸粒徑。同時基于以上結(jié)論，后續(xù)選用G330粒徑進行試驗分析。

1.2 行進速度

行進速度作為另一關(guān)鍵參數(shù)，對拋丸施工也有較大影響。過低是行進速度勢必會影響拋丸施工效率，而過高的行進速度又不能保證施工處治質(zhì)量，因此有必要對行進速度的影響進行研究，以選取合適的速度參數(shù)。試驗以3m/min為步長，以5m/min～17m/min區(qū)間速度對車轍試件進行拋丸處理，試驗結(jié)果如圖2所示。

圖2 行進速度影響

由圖2可知：不同行進速度均較大幅度的提高了試件構(gòu)造深度。隨著行進速度的提高，構(gòu)造深度提高幅度逐漸減小，且減小幅度隨著行進速度的增大而減小。僅就提高構(gòu)造深度而言，較小的行進速度有利于提高路面抗滑性能，但由前述分析可知，過大的構(gòu)造深度亦不符合路面實際耐久性能的要求。分析不同行進速度下拋丸機對車轍試件的處理，發(fā)現(xiàn)5m/min速度下試件破損現(xiàn)象明顯，表層細(xì)集料幾乎全部剝離。綜合考慮施工效率與處治效果，建議選取≥8m/min的行進速度。后續(xù)研究砂丸比對處治效果影響時，選用14m/min的行進速度。

1.3 砂丸比

為了研究砂丸比對拋丸施工的影響，選用最常用的G16（粒度大小為1.4mm）鑄鋼砂與S330鑄鋼丸按3種不同配比進行對比分析，3種配比依次為：1：1、3：2、7：3（即對應(yīng)鋼砂所占比例依次為50%、60%與70%）。試驗結(jié)果如圖3所示。

圖3 砂丸比影響

由圖3可知，隨著砂丸比的增大，構(gòu)造深度提高幅度逐漸加大，表明增大砂丸比有利于拋丸施工對瀝青路面抗滑性能的改善。但當(dāng)砂丸比達到70%時，構(gòu)造深度提升幅度過大，造成車轍試件表層細(xì)集料幾乎完全剝離。因此推薦砂丸比在50%～60%之間。

2 結(jié)論

以構(gòu)造深度提高幅度為評價指標(biāo)，通過室內(nèi)試驗分析彈丸粒徑、行進速度與砂丸比對拋丸施工效果的影響，結(jié)果表明：

1）增大彈丸粒徑、減小行進速度以及增加砂丸比有利于提高車轍試件構(gòu)造深度，改善瀝青路面的抗滑性能。

2）構(gòu)造深度的提高幅度并非越大越好，過大的構(gòu)造深度將會導(dǎo)致瀝青路面表層細(xì)集料的剝離，將削弱瀝青路面的耐久性。

3）通過本文研究，推薦各參數(shù)分別為：彈丸粒徑—G280與G330，優(yōu)先選用G330；行進速度—≥8m/min；砂丸比—50%～60%。

【參考文獻】

[1]韓杰.提高舊瀝青路面抗滑性能關(guān)鍵技術(shù)研究[D].西安：長安大學(xué)，2014.

[2]鄭少鵬，彭鵬，謝晉德，等.水泥混凝土路面拋丸機施工效果研究[J].中外公路， 2013，33（06）：85-88.

[3]孟俊毅.拋丸工藝在混凝土路面處理中的應(yīng)用[J].山西建筑，2012，38（28）：147-148.

[4]羅宏儉.創(chuàng)新型混凝土橋面拋丸處理技術(shù)[J].筑路機械與施工機械化，2010（02）：4-6.

[5]姚愛民，姜曉巖.拋丸工藝在橋面瀝青面層施工中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技， 2010（09）：98.

[6]王懷勇.拋丸施工在瀝青路面上的技術(shù)研討[J].北方交通，2010（06）：8-11.

[7]JTG D50-2006 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范[S].2006.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]