蔡 麗 娜
(山西省交通科技研發(fā)有限公司,山西 太原 030002)
同步纖維磨耗層技術(shù)采用現(xiàn)拌現(xiàn)鋪的施工方式將纖維稀漿混合料攤鋪到路面上,施工速度快,效率高。同步施工工藝進(jìn)行施工可以實現(xiàn)乳化瀝青粘層灑布、纖維稀漿混合料的拌和、攤鋪的同時、連續(xù)施工。與其他類型磨耗層相比,同步纖維磨耗層耐磨性、粘附性和防水抗裂性能均具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢,還具有施工時間短,施工機械使用數(shù)量少,利用高等特點。結(jié)合高速公路養(yǎng)護施工項目,分析同步纖維磨耗層技術(shù)原材料及混合料的技術(shù)指標(biāo),并對試驗路段施工質(zhì)量進(jìn)行檢測,并開展了性能跟蹤檢測,分析養(yǎng)護效果。
某高速公路全長144 km,設(shè)計采用四車道,路基設(shè)計寬度24.5 m,設(shè)計車速100 km/h。高速公路建成通車后,在日常養(yǎng)護和巡查過程中發(fā)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了大量裂縫和車轍等病害,局部發(fā)現(xiàn)小范圍的塊狀裂縫,為了防止水分滲入造成進(jìn)一步破壞,已采用灌縫對瀝青路面裂縫進(jìn)行處治,但使用一段時間后又出現(xiàn)了開裂。為了防止雨水滲入路面結(jié)構(gòu)造成路面結(jié)構(gòu)的整體破壞,擬采用同步纖維磨耗層技術(shù)對路面做罩面處治。
通過對高速公路破損路段開展調(diào)查,該路段PCI<80,破損率DRc已超過5%,必須采用預(yù)防性養(yǎng)護恢復(fù)使用性能,延長使用壽命。通過對比微表處、霧封層、纖維封層等養(yǎng)護措施,確定采用同步纖維磨耗層對該路段開展預(yù)防性養(yǎng)護。同步纖維磨耗層設(shè)計厚度為0.9 cm,選用專用的機械設(shè)備進(jìn)行施工,粘層采用改性乳化瀝青,灑布量0.3 L/m2~0.5 L/m2,罩面路段兩端分別設(shè)置15 m的過渡段,以保證與原路面標(biāo)高順接。
改性乳化瀝青選用SBS改性乳化瀝青,粗集料采用玄武巖、細(xì)集料采用石灰?guī)r。選取玻璃纖維樣本和集料開展試驗,檢驗各項指標(biāo),確保滿足施工要求,否則不得選用。
玻璃纖維會影響混合料的流動性,本項目同步纖維磨耗層級配是對MS-3型級配進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整,礦料級配如表1所示。
表1 同步纖維磨耗層礦料級配
分別選擇4個油石比:6.5%,7%,7.5%,8%,開展混合料性能試驗。對不同油石比的瀝青混合料1 h濕輪磨耗值與負(fù)荷車輪粘附砂量試驗結(jié)果進(jìn)行分析,確定最佳纖維摻量為0.2%,最佳油石比為7%。
對完工后的試驗路段開展試驗檢測,試驗路段瀝青路面使用性能檢測結(jié)果如表2所示。
分析檢測結(jié)果,養(yǎng)護后試驗段各路用性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求,說明采用同步纖維磨耗層技術(shù)養(yǎng)護維修后有效恢復(fù)了路面使用性能,養(yǎng)護效果明顯。
表2 試驗路段瀝青路面使用性能檢測結(jié)果
3.2.1路面技術(shù)狀況評定
在原試驗路段前后1 km范圍內(nèi),對路面技術(shù)狀況指標(biāo)進(jìn)行檢測,并對路面各指標(biāo)進(jìn)行評價,檢測結(jié)果如表3所示,評價結(jié)果見表4。
表3 路面技術(shù)狀況各技術(shù)指標(biāo)檢測均值
表4 路面技術(shù)狀況評價結(jié)果
分析以上路面技術(shù)狀況檢測與評價結(jié)果可知,經(jīng)過半年的運營,試驗路段路面技術(shù)狀況指標(biāo)均保證在良以上水平,其中RQI與SRI均值超過了95,說明采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護維修后有效提高了路面的抗滑性能。試驗路段PQI均值為91.35,略高于良好標(biāo)準(zhǔn),說明同步纖維磨耗層可以保證路面使用性能一致處于較好的狀態(tài)。
將試驗路段與普通路段進(jìn)行對比分析,檢測結(jié)果和評價結(jié)果說明采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護的路段路面各項指標(biāo)均優(yōu)于普通路段,尤其以抗滑性能指標(biāo)SRI最明顯。說明實施同步纖維磨耗層養(yǎng)護后,路面各方面性能均得到了明顯的改善,養(yǎng)護效果明顯。
3.2.2路面噪聲檢測
為了分析采用同步纖維磨耗層養(yǎng)護后的路面降噪性,采用定點法檢測試驗路段交通噪聲。選取微表處路段進(jìn)行噪聲測定對比分析,各路段噪聲分布變化曲線見圖1,圖2。
對比分析上述試驗結(jié)果,同步纖維磨耗層試驗段噪聲測試結(jié)果基本分布在70~71,微表處路段噪聲值在80~88之間,微表處路段較高。平均水平比較,同步纖維磨耗層試驗段的噪聲較微表處路段約降低21.2%,說明同步纖維磨耗層降噪效果更好。另外,從分布曲線變化情況來看,各測點噪聲值相差5 dBC~10 dBC左右,總體上比較穩(wěn)定。
以高速公路同步纖維磨耗層養(yǎng)護施工為背景,從混合料設(shè)計、完工后檢測和性能跟蹤檢測等方面進(jìn)行闡述,收集試驗數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論:
1)分析同步纖維磨耗層養(yǎng)護完工后的檢測結(jié)果,試驗段各路用性能指標(biāo)均滿足設(shè)計要求,原路面狀況得到有效改善;
2)跟蹤調(diào)查結(jié)果表明,試驗段路面技術(shù)狀況指標(biāo)明顯提高,尤其RQI與SRI值提高幅度最大,說明路面抗滑性能、抗車轍能力等方面得到了明顯提高;
3)經(jīng)過半年的運營,同步纖維磨耗層試驗路段噪聲測試結(jié)果分布在70~71,明顯優(yōu)于微表處的80~88,降噪效果較好。