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縱向刻槽技術(shù)對增強路面抗滑性能應(yīng)用

時間:2023-03-30 10:03:47 公路造價師 我要投稿
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縱向刻槽技術(shù)對增強路面抗滑性能應(yīng)用

  導語:公路造價師考試對專業(yè)知識的要求分為掌握、熟悉、了解三個層次,其含義分別為:了解,即要求考生應(yīng)具有與工程造價有關(guān)的廣泛知識面;熟悉,即要求考生對有關(guān)工程造價的知識應(yīng)具有深刻的理解;掌握,即考生能運用所要求的知識解決實際工作問題。

  一、引言

  近年來,我國水泥混凝土路面有了很大的發(fā)展,隨著水泥混凝土路面里程的迅速增加,水泥混凝土路面的各種病害逐漸集中顯現(xiàn)出來,其中水泥混凝土路面在經(jīng)過一段時期運營后,在超重車、路面攤鋪時平整度不足等因素作用下,路面被磨光、磨平逐漸失去原有的抗滑性能,而影響行車安全,現(xiàn)從技術(shù)角度講述縱向刻槽在增強水泥混凝土路面抗滑性能中的應(yīng)用,特別是在山嶺區(qū)長陡坡路段尤為適用。

  二、幾種防滑處理方法

  國內(nèi)目前對水泥混凝土路面進行防滑性處理的方法主要有:拉毛、嵌石屑、機械刻槽(橫向)、壓紋(槽)等4種。

  (一)拉毛

  拉毛方法應(yīng)用最為普遍,其優(yōu)點為:施工簡單、施工質(zhì)量易掌握、造價低,在通車一段時間后仍保持較大的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值,但在較長時間(一至兩年)后,在超重車等因素影響下溝槽磨損嚴重,摩擦系數(shù)大幅降低,路面逐漸被磨光、磨平,在山區(qū)陡坡路段不宜采用,

  省道S369圣貴線K15+090-K20+170.79段,屬山嶺區(qū)長陡坡路段,路面經(jīng)常通行大型客車及超載重車,在通車一年多時間后,目前路面拉毛磨損嚴重,個別路段已基本磨平,失去抗滑功能。

  (二)機械刻槽(橫向)

  機械刻槽(橫向)方法施工的路面外觀美觀,摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值穩(wěn)定且也高于建議值,可用于縱坡超標不多的路段。但在制動或驅(qū)動過程中易造車輛打滑,且行車一段時間后磨損較大。

  (三)嵌石屑

  嵌石屑方法在通車一年多時間后,仍有較大的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值,但造價較高且施工較麻煩。表面粗、欠美觀,但行車時有輕微震動感,對司機有提示作用,可用于長陡坡等危險路段。

  (四)壓紋(槽)

  壓紋(槽)方法的摩擦系數(shù)和構(gòu)造系數(shù)值較小,不推薦作為長陡坡等不良路段水泥混凝土防滑路面施工方法

  三、縱向刻槽技術(shù)原理

  車輛在行駛過程中,車輪同路面接觸的是輪胎面突出的花紋部分,見圖1作用在輪胎上的荷載較小時(相對于其標準負載),接觸面的形狀接近于園。隨著荷載增大,接觸面變長,在車輛超載時更明顯。見圖1

  圖1輪胎在路面上的印跡

  車輪在行駛過程中受到地面給它的滾動摩阻力,路面也相應(yīng)受到一向后的水平力。此水平力可按下式確定:

  S0=μ.P

  式中:μ———滾動摩擦系數(shù),同輪胎類型,路面狀況及車速有關(guān)。

  P———作用在車輪上的荷載(kN)

  一般情況下,水泥混凝土路面的μ值為0.01~0.02。故滾動摩擦阻力所產(chǎn)生的水平力很小。但在車輛制動或驅(qū)動過程中,作用于路面的水平力下大的多,其值由下式確定:

  Sb=fb.P

  式中:fb———車輪與路面間的附著率,最大值不超過路面的附著系數(shù)f0,最小值不會低于車輪完全在路面上滑移時的滑動系數(shù)fg。

  此輪跡與縱向刻槽同向,提高了路面的附著率,加大了路面對車輪的水平力制動力Sb。

  四、技術(shù)特點

  (一)可防止車輛橫向打滑

  車輛在刻有縱向溝槽的路面上剎車時,在構(gòu)造深度合適時,車輪會受到較大的縱向連續(xù)摩阻力作用,所產(chǎn)生的橫向力矩遠小于路面橫向刻槽時所產(chǎn)的橫向力矩,汽車在制動過程中一般不會出現(xiàn)側(cè)向滑動或打轉(zhuǎn)。

  通過資料收集和理論分析,對目前國內(nèi)尚無明確規(guī)定的水泥混凝土路面刻槽應(yīng)采用的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度極限值,一般認為:摩擦系數(shù)應(yīng)取≥55、構(gòu)造深度應(yīng)≥0.6mm。

  (二)耐磨性好,磨損小

  通過實驗表明,縱向刻槽路面在經(jīng)過一段時間通車后,較其它防滑槽磨損最小。

  (三)有利于路面排水

  連續(xù)的路面縱向刻槽可形成微型縱向排水系統(tǒng),可起到輔助路面排水系統(tǒng)迅速排干路面積水的作用,在長陡坡路段效果尤其顯著。

  (四)利于路面清潔

  公路運營一段時期后,路面縱向刻槽內(nèi)會堆積一些砂石、粉屑等雜物,在車輪與刻槽產(chǎn)生的摩阻力,風力,氣流的作用下,易于這些雜物的排出,起到清理路面的作用。但要防止雜物被車輛帶入路面縮縫、脹縫。

  (五)降低噪聲

  通過試驗路段路面橫槽、縱槽的噪聲進行的測試結(jié)果表明,同一斷面處(k18+500)、同一時間(8:30~10:30)、同一類型車(CA142、EQ142)通過的噪聲平均值從95.5dB(A)下降為89dB(A)。

  五、刻槽施工工藝

  (一)機械人員

  混凝土面板刻槽宜采用自行式刻槽機,一般使用7.5KW、16片刀頭的,相鄰面板在刻槽時要保持槽溝連貫,順直。施工時要先劃出標線或先掛線后施工,機械操作人員必須隨時控制、調(diào)整機械,以確?v槽的順直渡和質(zhì)量,刻槽深度一般為3~5mm,槽寬3~5mm,槽距20mm~25mm,刻槽時宜由高向低逐步推進。在作業(yè)過程中,刀頭冷卻用水量比較大,需有專人供刻槽機用水。為盡量縮短作業(yè)時間,如有幾臺刻槽機可以一起施工加快進度,在施工作業(yè)過程中,刻一段清洗一段。

  (二)附屬配置

  每臺刻槽機根據(jù)電源的間隔距離配備相應(yīng)電纜線150m,專用供水汽車兩輛,一輛保證刻槽用水,另一輛可間隔進行清洗;一般情況下,該種型號的機械作業(yè)速度為160m2/臺班。

  (三)現(xiàn)場管理

  在對舊路面修補時,刻槽過程中會產(chǎn)生大量泥漿,會給施工及行車安全帶來諸多不便,在作業(yè)時,考慮到在單幅車道作業(yè)時路工橫坡可以幫助排除路面的泥漿,所以只需封閉單幅車道進行作業(yè),不會對交通造成太大影響。對于新建公路在單幅施工時,需及時清理積聚泥漿,并灑水養(yǎng)生。

  六、刻槽效果

  通過對水泥混凝土路面的刻槽處置,可大幅提高了混凝土路面的構(gòu)造深度和抗滑性能。

  對于在新建公路進行刻槽處治,可增大車輪與路面間的附著率(已有理論論證)。

  對于在舊的水泥混凝土路面上進行的刻槽處治,大幅提高了混凝土路面的構(gòu)造深度和抗滑性能,在實驗路段刻槽完工后對路面表面抗滑構(gòu)造深度的測量結(jié)果表明:測量值合格率100%,見表1

  表1刻槽處治前后路面構(gòu)造深度對比表

  用擺式摩擦系數(shù)對路面進行測試,從刻槽測試前后結(jié)果來看,處置效果良好,見表2

  表2刻槽處治前后路面擺值(BPN)對比表

  七、注意事項

  (一)作業(yè)時間

  在對新建水泥混凝土路面進行刻槽處治時,一定要在水泥混凝土終凝后達到一定強度方可進行,并及時清理路面、灑水養(yǎng)生。

  (二)加強接縫養(yǎng)護

  由于刻槽中日常堆積的砂石、粉屑等雜物易被車輛等帶入路面橫向接縫:脹縫、縮縫中,尤其是經(jīng)過橫向路拱排泄后的路面剩余積水可通過縱槽流入,故對接縫養(yǎng)護提出了更高的要求,要對其進行及時清理,要選用防水型好的填充材料。

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