水泥混凝土路面抗滑构造恢复技术研究
水泥混凝土路面抗滑构造恢复技术研究
乔艳妮
(西安工业大学建筑工程学院 陕西西安 710041)
【摘要】水泥混凝土路面的抗滑能力对汽车安全行驶影响较大,
本文探讨了水泥混凝土路面抗滑构造的恢复技术,对路面抗滑构造
恢复施工具有指导作用。
【关键词】水泥混凝土路面;抗滑构造;恢复技术
1. 引言
水泥混凝土路面是我们国家使用广泛的一种重要路面结构类
型,然而,在水泥混凝土路面在使用过程中由于路面抗滑能力降低,
造成的水泥混凝土路面的交通事故增多,经济损失较大。因此,有
必要研究水泥混凝土路面的抗滑构造恢复技术。
2. 水泥混凝土路面抗滑构造的恢复技术
2.1 凿毛法恢复微观抗滑构造
在水泥混凝土路面施工过程中,可能存在下述问题:1)路面
遇雨水冲刷,平整度符合要求,但两级抗滑构造丢失;2)有时下
大雨施工,混凝土路面表面湿软就覆盖了塑料薄膜,即使宏观抗滑
构造存在,微观抗滑构造也会被降雨压力下的薄膜压平,由麻袋片
拉出的细观抗滑构造消失了;3)当滑模摊铺水泥混凝土路面的局
部平整度不足时,要求用粗磨头的水磨石机来磨平(粗糙度不够),
首先磨光的是微观抗滑构造。高速公路表面局部路段或局部表面无
微观抗滑构造会会在120km/h 设计时速的雨天引发交通事故,故可
采用人工用小凿工一点点凿毛,恢复微观抗滑构造。
凿毛罚是国内在水泥混凝土路面施工时采用的局部恢复微观抗
滑构造的方法,此方法的缺点是需要的劳力较多。采用这种方法时,
要注意打击力不可过大,路面上不允许存在砂浆打裂或石子开裂及
松动现象。
2.2 磨蚀法恢复微观抗滑构造
采用粗糙度足够的磨蚀机,将旧水泥混凝土路面的光滑表面通
过磨蚀机械改善其微观抗滑构造,提高侧向摩擦系数。
但实践中发现现有最粗糙的三角形磨头,也达不到高速公路表
面粗糙度的要求,因此采用此项技术的前提,需要在原有小磨石机
的基础上开发更为粗糙的砂磨头,使磨出的路面侧向摩擦系数应不
小于刚施工好的路面技术要求,即Fs ≥ 54,以满足高速公路对微
观抗滑构造即摩擦系数的要求。
2.3 喷射法恢复微观抗滑构造
国外使用专用机械设备在路面喷射小钢球或金刚砂的方法,主
要用于旧水泥混凝土路面整体摩擦系数的提高和抗滑性能恢复。喷
射法是在一个密封仓内,以一定喷射压力向路面均匀喷射小钢球。
然后,将钢球和路面碎屑一同抽进分离设备,将碎屑与钢球分离开
来,碎屑储存在收集罐内,装满后卸到指定地点,钢球可重复使用。
喷射法可产生优异的微观抗滑构造,砂浆表面至少可喷射出0.5mm
的小坑,侧向摩擦系数比在处理前可提高0.22。喷射不仅打毛了砂
浆表面,对裸露石子的表面光滑面同时打毛。这种方法处理费用便
宜,开放交通快,也能有效地处理沥青路面,提高沥青路面的抗滑
性能。
喷射法需要专门的机械,我国至今尚未使用此项技术,相信随
着对高速公路行车安全性要求的提高,此技术会逐渐在我国开发使
用起来。
2.4 硬刻法恢复宏观抗滑构造
这种方法是在锯缝机上加长锯片轴,采用叠合多锯片进行硬性
刻槽,得到宏观抗滑构造。此需技术在国内使用较多,国外使用较
少,原因是这种方法对宏观抗滑构造有效,但不能同时采用一台机
械恢复粗细两级抗滑构造。然而,仅从恢复宏观抗滑构造而言,此
项技术使用效果相当好;1)硬刻出的槽比软拉槽深度均匀,槽形
相当规矩,同时抗磨性较高,使用耐久性较好;2)硬刻时是连粗
集料一同锯切的,而软拉槽对集料无效,达不到这样好的效果:3)
硬刻的槽深大于4mm,平均槽台宽50~100mm,槽内宽5mm,用
铺砂法测面的宏观构造深度TD ≥ 1.0mm,比新铺水泥混凝土路面
上的略深一些;4)由于宏观抗滑构造不是由表面纯砂浆组成,抗
剪强度高;5)若采用硬刻法刻一遍的宏观抗滑构造希望使用时间
长一些,其槽深可以比软拉槽略深些。
2.5 铣刨法同时恢复宏观、微观两级抗滑构造
铣刨法是用金刚石铣刨滚轮,全断面纵向或横向铣刨混凝土路
面的方法。其具有下述优点:1)同时恢复宏观、微观抗滑构造,
在北美和欧洲发达国家普遍使用在旧水泥混凝土路面的抗滑构造的
恢复;2)能够将面板之间的错台铣刨掉,通过铣刨使路面不再跳
车;3)一机三用经济较好;4)铣刨时,表面的残渣用真空吸进储罐,
不妨碍高速公路上的车辆通行;5)在美国,为了提高铣刨施工效
率,多采用纵向半圆形铣刨槽,并可不受降雨量的限制;6)可以
铣刨沥青路面和以玄武岩抗滑集料的沥青混凝土路面,施工速度约
为200h/h ;7)可降低路面的行车噪音。因此,发达国家多将此项
技术使用在日交通量不小于3000 次以上的公路路面上,高速公路
使用较多也较成熟。铣刨法的投入较大且施工费作较高。原因主要
有:1)金刚石滚轮的磨损较快,更换一个新滚轮的费用较高;2)
铣刨速率主要受水泥混凝土路面上使用的粗集料的岩石品种制约。
坚硬的隧石铣刨速度为75m2/h 左右;石英岩混凝土路面为200m2/h
左右;石灰岩混凝土路面为300m2/h 左右。
2.6 水泥混凝土罩面技术恢复抗滑性能构造
此项技术的施工过程为:在旧水泥混凝土路面上凿毛或喷射处
理,彻底清洁表面,涂树脂粘结剂作粘结层;按结合式薄加铺层设计,
用滑模摊铺机摊铺表层;然后在表面喷洒超缓凝剂;最后用洗刷机
刷掉表面砂浆,做成裸露集料的低噪声水泥混凝土路面。这种高强
度裸露粗集料的罩面,厚度为4~7cm,欧洲采用的粗集料最大粒径
为7mm,这种做法的罩面仅提高抗滑性能。要特别注意罩面层是
专门配合比的细石高强混凝土,设计抗压强度不小于70MPa,否则
抵抗不了车轮的冲击破坏。当然,新建水泥混凝土路面上,现有技
术可使用一台滑模摊铺机湿接湿一次摊铺两层,上层厚5cm,无需
粘结剂制作结合式高强混凝土低噪声水泥混凝土路面。而旧水泥混
凝土路面罩面时,结合式必须采用粘结剂方可,接缝处全部对应切
割,并要求切透并填缝。用于结构补强,同时恢复抗滑性的厚度按
结合式薄加铺层设计要求,可做成路拱中间薄两侧厚的拱形,这种
作法与路面拓宽同时考虑,也可做面等厚结合加铺层形式。
2.7 沥青罩面技术恢复抗滑构造
恢复抗滑构造的沥青罩面,可采用我国使用多年的沥青表处技
术,即清洁旧水泥混凝路面表面,喷一层热沥青或乳化沥青,机械
洒石子,碾压后清扫未粘结的石子。这种处置方式做成的罩面厚度
≤ 15mm(如果同时要求结构补强,则应≥ 40mm),是裸露石料的
低噪声表面,表处也可采用沥青混凝土。这样表处的薄沥青表面层
全发生对应底部的混凝土路面的板接缝的反射裂缝。但是,由于仅
仅为了恢复其抗滑性能,所以一般不像结构补强那样使用耐热土工
薄膜防裂,待开裂后在气温较低的季节用沥青灌缝即可(在这一层
上面,使用一定时间也可以增加25mm 以上的沥青混凝土进行结构
补强)。
3. 小结
水泥混凝土路面抗滑性能下降导致交通安全性能的下降,必须
及时采取措施恢复其路面抗滑构造,从而保证交通的安全、舒适、
高速行驶。
参考文献
[1] 于潺. 吴玉辉. 孙玉武浅谈沥青路面的抗滑性能2002(2)
[2] 郑木莲. 陈拴发. 王选仓. 王秉纲. 冯治安. 高建立纵向
摩擦系数在路面抗滑性能评价中的应用[ 期刊论文]- 长安大学学
报(自然科学版)2005(4)
[3] 孙明哲. 裴玉龙道路摩擦系数测定方法若干问题的讨论
[ 期刊论文]- 黑龙江交通科技2004(10)
作者简介:乔艳妮(1978-),女,陕西西安,西安工业大学建
筑工程学院讲师。
乔艳妮
(西安工业大学建筑工程学院 陕西西安 710041)
【摘要】水泥混凝土路面的抗滑能力对汽车安全行驶影响较大,
本文探讨了水泥混凝土路面抗滑构造的恢复技术,对路面抗滑构造
恢复施工具有指导作用。
【关键词】水泥混凝土路面;抗滑构造;恢复技术
1. 引言
水泥混凝土路面是我们国家使用广泛的一种重要路面结构类
型,然而,在水泥混凝土路面在使用过程中由于路面抗滑能力降低,
造成的水泥混凝土路面的交通事故增多,经济损失较大。因此,有
必要研究水泥混凝土路面的抗滑构造恢复技术。
2. 水泥混凝土路面抗滑构造的恢复技术
2.1 凿毛法恢复微观抗滑构造
在水泥混凝土路面施工过程中,可能存在下述问题:1)路面
遇雨水冲刷,平整度符合要求,但两级抗滑构造丢失;2)有时下
大雨施工,混凝土路面表面湿软就覆盖了塑料薄膜,即使宏观抗滑
构造存在,微观抗滑构造也会被降雨压力下的薄膜压平,由麻袋片
拉出的细观抗滑构造消失了;3)当滑模摊铺水泥混凝土路面的局
部平整度不足时,要求用粗磨头的水磨石机来磨平(粗糙度不够),
首先磨光的是微观抗滑构造。高速公路表面局部路段或局部表面无
微观抗滑构造会会在120km/h 设计时速的雨天引发交通事故,故可
采用人工用小凿工一点点凿毛,恢复微观抗滑构造。
凿毛罚是国内在水泥混凝土路面施工时采用的局部恢复微观抗
滑构造的方法,此方法的缺点是需要的劳力较多。采用这种方法时,
要注意打击力不可过大,路面上不允许存在砂浆打裂或石子开裂及
松动现象。
2.2 磨蚀法恢复微观抗滑构造
采用粗糙度足够的磨蚀机,将旧水泥混凝土路面的光滑表面通
过磨蚀机械改善其微观抗滑构造,提高侧向摩擦系数。
但实践中发现现有最粗糙的三角形磨头,也达不到高速公路表
面粗糙度的要求,因此采用此项技术的前提,需要在原有小磨石机
的基础上开发更为粗糙的砂磨头,使磨出的路面侧向摩擦系数应不
小于刚施工好的路面技术要求,即Fs ≥ 54,以满足高速公路对微
观抗滑构造即摩擦系数的要求。
2.3 喷射法恢复微观抗滑构造
国外使用专用机械设备在路面喷射小钢球或金刚砂的方法,主
要用于旧水泥混凝土路面整体摩擦系数的提高和抗滑性能恢复。喷
射法是在一个密封仓内,以一定喷射压力向路面均匀喷射小钢球。
然后,将钢球和路面碎屑一同抽进分离设备,将碎屑与钢球分离开
来,碎屑储存在收集罐内,装满后卸到指定地点,钢球可重复使用。
喷射法可产生优异的微观抗滑构造,砂浆表面至少可喷射出0.5mm
的小坑,侧向摩擦系数比在处理前可提高0.22。喷射不仅打毛了砂
浆表面,对裸露石子的表面光滑面同时打毛。这种方法处理费用便
宜,开放交通快,也能有效地处理沥青路面,提高沥青路面的抗滑
性能。
喷射法需要专门的机械,我国至今尚未使用此项技术,相信随
着对高速公路行车安全性要求的提高,此技术会逐渐在我国开发使
用起来。
2.4 硬刻法恢复宏观抗滑构造
这种方法是在锯缝机上加长锯片轴,采用叠合多锯片进行硬性
刻槽,得到宏观抗滑构造。此需技术在国内使用较多,国外使用较
少,原因是这种方法对宏观抗滑构造有效,但不能同时采用一台机
械恢复粗细两级抗滑构造。然而,仅从恢复宏观抗滑构造而言,此
项技术使用效果相当好;1)硬刻出的槽比软拉槽深度均匀,槽形
相当规矩,同时抗磨性较高,使用耐久性较好;2)硬刻时是连粗
集料一同锯切的,而软拉槽对集料无效,达不到这样好的效果:3)
硬刻的槽深大于4mm,平均槽台宽50~100mm,槽内宽5mm,用
铺砂法测面的宏观构造深度TD ≥ 1.0mm,比新铺水泥混凝土路面
上的略深一些;4)由于宏观抗滑构造不是由表面纯砂浆组成,抗
剪强度高;5)若采用硬刻法刻一遍的宏观抗滑构造希望使用时间
长一些,其槽深可以比软拉槽略深些。
2.5 铣刨法同时恢复宏观、微观两级抗滑构造
铣刨法是用金刚石铣刨滚轮,全断面纵向或横向铣刨混凝土路
面的方法。其具有下述优点:1)同时恢复宏观、微观抗滑构造,
在北美和欧洲发达国家普遍使用在旧水泥混凝土路面的抗滑构造的
恢复;2)能够将面板之间的错台铣刨掉,通过铣刨使路面不再跳
车;3)一机三用经济较好;4)铣刨时,表面的残渣用真空吸进储罐,
不妨碍高速公路上的车辆通行;5)在美国,为了提高铣刨施工效
率,多采用纵向半圆形铣刨槽,并可不受降雨量的限制;6)可以
铣刨沥青路面和以玄武岩抗滑集料的沥青混凝土路面,施工速度约
为200h/h ;7)可降低路面的行车噪音。因此,发达国家多将此项
技术使用在日交通量不小于3000 次以上的公路路面上,高速公路
使用较多也较成熟。铣刨法的投入较大且施工费作较高。原因主要
有:1)金刚石滚轮的磨损较快,更换一个新滚轮的费用较高;2)
铣刨速率主要受水泥混凝土路面上使用的粗集料的岩石品种制约。
坚硬的隧石铣刨速度为75m2/h 左右;石英岩混凝土路面为200m2/h
左右;石灰岩混凝土路面为300m2/h 左右。
2.6 水泥混凝土罩面技术恢复抗滑性能构造
此项技术的施工过程为:在旧水泥混凝土路面上凿毛或喷射处
理,彻底清洁表面,涂树脂粘结剂作粘结层;按结合式薄加铺层设计,
用滑模摊铺机摊铺表层;然后在表面喷洒超缓凝剂;最后用洗刷机
刷掉表面砂浆,做成裸露集料的低噪声水泥混凝土路面。这种高强
度裸露粗集料的罩面,厚度为4~7cm,欧洲采用的粗集料最大粒径
为7mm,这种做法的罩面仅提高抗滑性能。要特别注意罩面层是
专门配合比的细石高强混凝土,设计抗压强度不小于70MPa,否则
抵抗不了车轮的冲击破坏。当然,新建水泥混凝土路面上,现有技
术可使用一台滑模摊铺机湿接湿一次摊铺两层,上层厚5cm,无需
粘结剂制作结合式高强混凝土低噪声水泥混凝土路面。而旧水泥混
凝土路面罩面时,结合式必须采用粘结剂方可,接缝处全部对应切
割,并要求切透并填缝。用于结构补强,同时恢复抗滑性的厚度按
结合式薄加铺层设计要求,可做成路拱中间薄两侧厚的拱形,这种
作法与路面拓宽同时考虑,也可做面等厚结合加铺层形式。
2.7 沥青罩面技术恢复抗滑构造
恢复抗滑构造的沥青罩面,可采用我国使用多年的沥青表处技
术,即清洁旧水泥混凝路面表面,喷一层热沥青或乳化沥青,机械
洒石子,碾压后清扫未粘结的石子。这种处置方式做成的罩面厚度
≤ 15mm(如果同时要求结构补强,则应≥ 40mm),是裸露石料的
低噪声表面,表处也可采用沥青混凝土。这样表处的薄沥青表面层
全发生对应底部的混凝土路面的板接缝的反射裂缝。但是,由于仅
仅为了恢复其抗滑性能,所以一般不像结构补强那样使用耐热土工
薄膜防裂,待开裂后在气温较低的季节用沥青灌缝即可(在这一层
上面,使用一定时间也可以增加25mm 以上的沥青混凝土进行结构
补强)。
3. 小结
水泥混凝土路面抗滑性能下降导致交通安全性能的下降,必须
及时采取措施恢复其路面抗滑构造,从而保证交通的安全、舒适、
高速行驶。
参考文献
[1] 于潺. 吴玉辉. 孙玉武浅谈沥青路面的抗滑性能2002(2)
[2] 郑木莲. 陈拴发. 王选仓. 王秉纲. 冯治安. 高建立纵向
摩擦系数在路面抗滑性能评价中的应用[ 期刊论文]- 长安大学学
报(自然科学版)2005(4)
[3] 孙明哲. 裴玉龙道路摩擦系数测定方法若干问题的讨论
[ 期刊论文]- 黑龙江交通科技2004(10)
作者简介:乔艳妮(1978-),女,陕西西安,西安工业大学建
筑工程学院讲师。