精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用.pdf
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1、技术协作信息2023(8)总第 1489 期精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用韩祚重庆高速公路股份有限公司摘要:科学合理的路面养护技术能够有效延长高速公路路面使用寿命,降低其全寿命周期成本,同时减少资源能源的消耗。高水平的日常养护管理是保证高速公路路用性能处于良好技术状态的重要保证。文章首先阐述了影响高速公路路面抗滑性能的因素,其次对精细抗滑保护层技术在高速公路预防性养护中的应用作研究,以推动我国路面工程向耐久、绿色、智能化高质量发展。关键词:精细抗滑保护层技术;高速公路;养护技术探讨与推广交通安全问题一直以来都是世界各国共同面对的难题。据相关学者对道路交通事故点的调查分析表明,道
2、路交通事故大多与路面抗滑能力下降有关。高速公路路面在行车荷载长时间碾压作用下,以及长期受外界环境的影响,高速公路路面不可避免地会出现各种病害问题,直接造成其抗滑性降低,出现的结果通常是行车舒适性降低,车辆打滑,非常容易发生交通安全事故。科学的高速公路养护技术不仅能够有效延长道路使用寿命,还能降低养护成本。预防性养护是一种主动性的养护方式,其不仅能延缓结构性大修时间,还可以有效节省养护资金。高速公路预防性养护是一项周期性的养护措施,可有效避免高速公路出现质量和病害问题,在延长公路使用寿命的同时提升工程质量,进一步提升高速公路的综合效益。精细抗滑保护层是在碎石封层的基础上发展而来的一种超薄罩面,具
3、有高效率、低成本等优点,近年来得到了大规模应用,使用效果较好。一、影响高速公路路面抗滑性能的因素(一)路面表面特性轮胎与路面之间的摩擦是一个非常复杂的现象。路面纹理是由于路面表面颗粒的分散而形成的凹凸或起伏不平。构造的路面纹理不同,其抗滑性能也是不一样的,路面纹理对轮胎与路面间的相互作用,比如摩擦、噪声、飞溅及轮胎磨损等影响巨大。通常情况下,为了最大程度提升路面性能,应同时注重对路面的宏观构造与微观构造。路面纹理与集料纹理、路面纹饰方法、集料抗磨耗性能等因素均会影响到路面的抗滑性能、轮胎与路面摩擦产生的噪声以及对轮胎的磨损。(二)路面潮湿程度高速公路路面施工所使用的材料多数是沥青,而沥青路面的
4、抗滑性直接影响着行车安全。高速沥青路面的抗滑性能较低非常造成车辆在行驶过程中或在紧急制动时发生滑移出现交通事故。尤其是下雨天由于路面积水严重形成水膜,路面的抗滑性能会明显弱化,导致车轮与路面的摩擦力减少,车辆在刹车的情况下会有打滑的现象发生,影响人们的出行方便和安全。(三)行车速度车辆的运行时速保持在 50/h 时,高速公路路面抗滑性能是可以满足行车要求的。但高速公路上车辆行驶时速超过 50/h 时,路面和车轮之间的摩擦系数会慢慢地减小,随着速度的提升,摩擦系数会进一步减小。摩擦系数的减小会不断降低高速公路路面的抗滑性,所以,路面的抗滑性下降会不同程度地影响到行驶在路面车辆的速度。二、简述精细
5、抗滑保护层概念及特点(一)概念精细抗滑保护层是属于一种新型的路面预防性养护技术,通过使用小粒径碎石,在碎石覆盖率较高的封层上洒布稳固剂以稳固碎石的超薄磨耗层,同时在路面上还具有防水抗裂与提高路面抗滑性能的作用,在道路表面建造了一层防水抗滑保护层。除此以外,还具有抑制或延缓沥青路面病害加重的作用。此技术具有抗滑性能好、能阻裂原路面的轻微裂缝、施工效率高、养护时间短、降低道路的维修养护成本窑窑技术协作信息2023(8)总第 1489 期等优势。此技术适用场所通常为无结构性病害的各等级公路沥青路面以及桥面的表面磨耗层。精细抗滑预防性养护保护层的高浓改性乳化沥青对 SMA 结构层表面 1cm2cm 的
6、空隙具有优秀的密封效果,能有效预防水分渗透 SMA 结构层。另外,精细抗滑保护层具有优秀的抗滑、抗变形能力,也能直接抵抗高温及紫外线的影响,对主体结构耐久性起到很好的作用。(二)技术特点精细抗滑保护层技术具有这些特点:选用精细筛选的单粒径碎石,具有较好的抗滑性能;底部采用高浓改性黏结剂,确保此磨耗层具备良好的封水和黏结功能,并且对于原来路面存在的轻微裂缝也具有一些阻裂价值;精细抗滑保护层是在碎石封层的基础上发展而来的一种超薄封层,具有施工效率高、养生时间短等特点;施工中使用稳压回收专用车,能有效解决碎石封层中初期余料稳定性问题,减少“飞石”现象;选用碎石粒径小,其单层施工厚度与热沥青摊铺、稀浆
7、封层和微表处相比较更加薄,这能节约很多沥青与集料,节约资源,能显著降低道路的维修与养护成本。三、精细抗滑保护层的施工技术(一)对施工环境以及施工原材料的要求1.施工环境要求。精细抗滑保护层施工的气候条件应符合这些要求:一是避免在下雨天施工,若是在施工过程中下雨抑或是施工完成后混合料还没成型就遇上下雨,需要及时根据具体情况实施相关的补救措施;二是此技术禁止在有积水或者是较湿的路面上施工,应等路面干燥并经检测合格后方可施工。2.高黏改性乳化沥青。精细抗滑保护层施工初期集料颗粒间的嵌锁作用还没有全部构成,结合料的性能如何会直接影响到精细抗滑保护层质量,一般情况下,会要求结料具有很高的黏性。所以,高黏
8、改性乳化沥青为较理想的选择材料。由于 SBS 改性沥青的主要优点是能显著改善基质沥青的高温和低温性能,提高路面的抗车辙能力,使低温开裂温度降低,具有良好的抗疲劳性能和黏附性能,是一类性能良好的沥青改性剂。因此,高黏乳化沥青通常情况下会采用 SBS 胶乳作为改性剂。3.集料。集料的质量以及性能是保障高速公路路面性能的重要因素,在精细抗滑保护层成型之后,呈单层分布的石料会直接承受车轮荷载的作用。所以,为了能显著提升高速公路路面的防水性、抗滑性以及改善路面外观,细抗滑超表处的集料建议采用玄武岩、辉绿岩等磨光值、压碎值较高的石料,起到保护下承层和改善路面抗滑性能的作用。选用单一粒径为 3mm、5mm、
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