[12-11 16:59:52] 来源：http://www.tmgc8.com 公路工程 阅读：3239次
摘要:水泥混凝土路面具有承载力大、稳定性好、使用寿命长、养护费用少等优点,是高级重交通公路路面的重要型式之一。本文通过影响水泥混凝土路面防滑的主要因素的分析,着重对材料特征进行了理论阐述,并提出了提高路面抗滑能力的技术措施。
关键词:水泥混凝土;路面防滑;宏观构造;问题探讨
近年来,由于沥青供应不足,特别是重交通沥青产量少、价格高,因此水泥混凝土路面发展很快,目前我省在建的重点公路工程都是水泥混凝土路面。但是需要指出的是水泥混凝土路面防滑问题,在目前还没有引起足够的重视,特别是在施工实践上还缺乏深入细致的研究,这是水泥混凝土修建技术上的薄弱环节之一。为了达到提高水泥混凝士路面的抗滑能力,减少滑溜事故,增进交通安全,应该在水泥混凝土路面的防滑问题和施工实践上做一探索。
1 水泥混凝土路耻影响抗滑的主要因素
大家都知道,路面的抗滑能力是由路面的微观构造和宏观构造形成的,也就是说对抗滑力的影响实质上是对微观构造和宏观构造的影响。在水泥混凝土路面上影响这两种构造的因素有细集料、粗集料、表面整饰工艺和路面污染状况等。而水泥混凝土的一个重要特点是表面构造一经形成很难改变,构造的耐久性比其它任伺类型路都好。但是从另一方面来讲,一旦构造丧失,恢复亦是相当困难。正是由于这种特性,很多国家对混凝土路面修建时初始构造的形成和保持从材料特性和施工工艺这两方面进行研究。
2 对材料特性的理论分析
微观是由细集料和砂浆形成的,而细集料的抗磨光能力对路面的微观构造有直接的影响,不同混凝土品质的细集料其影响幅度也不尽相同,为此近年的施工中特强调了细集料的质量问题。
水泥砂浆的磨光值是作为检验微观构造的一个指标。砂的细度对抗滑值有一定影响,砂越细,磨光值越大。砂浆含砂率对抗滑能力有一定的影响,含砂率越低磨光值越小。砂浆的抗压强度对抗滑能力有着决定性的影响,通过实验表明,强度越高,耐磨性越强。而砂子的细度模数对磨耗有明显的影响,一般来说,粗砂优于细砂。路面抗磨耗能力越强,越能控制路表的宏观构造的衰减幅度。
通过对材料的分析,不难看出在施工中,对材料的质量要求和加强施工管理,严格级配,控制砂子韵细度模数和含泥量舰范要求含混量小于3%,而哈大路施工中要求小于2%),严格控制水灰比,加强初期养护等措施的必要性。
3 提高路面抗滑能力的技术措施
根据试验的结果分析。提高水泥混凝土路面抗滑能力的技术途径主要有两个一是确保材料(包括粗集料和细集料)的抗磨光和抗磨耗能力;二是通过各种不同的表面处理工艺,形成粗糙耐久的路面表面构造,表面施工工艺(或整饰方法洧如下几种:压槽式、拉槽式、拉毛式、拉毛和拉槽组合式、裸露式和嵌屑式。其中,拉毛方法在通车一年多时间后仍保持较大的摩擦系数和构造深度值,且施工简单、施工质量易掌握、造价低,可在长陡坡等不良路段水泥混凝土路面施工中大量推广使用;拉槽方法施工的路面外观美观,摩擦系数和构造深度值稳定且也高于建议值,可用于纵坡超标不多的路段。但造价较高。所以,经济条件较好地区可在合适路段使用;嵌屑方法在通车一年多时间后,仍有较大的摩擦系数和构造深度值,但造价较高且施工较麻烦。表面粗、欠美观,但行车时有轻微震动感,对司机又提示作用,可用于长陡坡最危险路段。根据哈大路施工经验,人工摊铺、配备小型机具施工都采用拉毛和拉槽组合式,以上分析了抗滑是由微观构造和宏观构造形成的,所以采用拉毛(形成微观构造)和拉槽(形成了宏观构造)的组合式施工工艺。自制的拉毛器。必须既有拉毛刷,又有拉槽齿。
这种施工工艺的适用性在于要有足够的砂浆层,并且细集料要有足够的抗磨光、耐磨能力。为了解决有足够的砂浆层,目前采用底部加φ6mm扒钉的木制振捣梁进行振捣,已解决这一问题。另外从混凝土的品质入手解决耐磨耗的问题。同时拉槽构造深度和间距也要适应构造的需要。调查数据表明,事故路段和雨天事故路段的构造深度均小于0.4mm。英国的研究认为如果要求当速度从50km/h提高到130km/h的时候,抗滑力降为零的话,新混凝土路面的构造深度在0.8mm以上。当构造深度下降到0.5mm时路面的摩擦系数的衰减将达到20%。法国的规范要求,铺砂法实验的构造深度大于60km/h,则要求构造深度大于1.5mm。目前我们规定的构造深度在1.5～2mm,间距为1.5～2cm。为了防止单调的轮胎与路面噪音,现在多采用变间距拉槽方法。拉槽的方向一般是横向的,研究表明,以横坡和水流运动同方向拉槽是最有效的,但是在弯道上纵向拉槽有着良好的效果。www.tmgc8.com
还有一种防滑、渗水的水泥混凝土路面铺设方法,将配制的干硬性或特干硬性水泥混凝土摊铺于路基已经机械压制平整成路面再用常规养护方法养护成型。该方法铺设的路面其表面粗糙能防滑,其内部布满着细小空隙能渗水,使路面不积水,尤其雨后转晴时,路面易于燥。而且使路面下的地下水不断得到补充,具有一定的环保价值。它工序少,节省人力、财力和时间,成本低。适用于公路、机场跑道、广场等路面的铺设,效果好,易推广。
4 清除污染
提高路面抗滑能力路面的滑溜性污染是指由泥土等污染物引起的路面摩擦系数的下降。特别下雨时路面摩擦系数很小,滑溜状况严重。用污染值的概念来定量表示路面受污染的严重程度:
W=F-F1
式中:W-路面污染值:
F1-路面洒水但未清除污染时摆式仪的第一次测得值。它表示刚下雨时路面的滑溜状况;
F1-路面清洗干净后5次平均值,它表示路面本身的抗滑能力。
从上式可以看出,如清除污染F1=F,W=0,也就是说,清除污染后,混凝土路面本身的抗滑特性才能发挥作用,否则即成为滑溜路面。目前呤大公路养护中,此项工作尤为重要。
5 路面干湿状况对摩擦系数的影响
公路上“雨天路滑、谨慎驾驶”的标志告诉人们,潮湿对路面抗滑力有很大影响。一般来说,路面的干燥摩擦系数都能满足要求,只有在路面潮湿时才会发生因路面牵擦系数不足而引起的滑溜事故。通过定点观测表明,水泥混凝土路面上的干、湿摩擦系数存在着如下相关关系:
fS=0.87fG-0.16
式中:fS-潮湿状态下的路面摩擦系数;
fG-干燥状态下的路面摩擦系数。
如果干燥状况下的摩擦系数为0.5的话,潮湿状况下的摩擦系数仅为0.27,为干燥的0.5倍。因此路面防滑问题在雨季尤为重要。
6 交通荷载对路面抗滑力的影响
由于交通荷载对路面抗滑力的影响有两个方面:一是磨光作用。使微观构造衰减,糙面变光;二是磨耗作用,使宏观构造衰减,糙面变平。一般来说,新建的路面抗滑能力都能达到要求。正是由于交通荷载的磨光和磨耗作用,使得路面越来越滑。所以,应对交通荷载与摩擦系数的衰变情况和构造深度变化情况作进一步的观测研究工作。
水泥混凝土路面抗滑的主要矛盾不是微观构造,而是宏观构造,如果现有路面的构造深度一般小于0.4mm,建议采用刻槽的方法加以解决,以保证行车安全。因此应用构造深度值作为检验水泥混凝土路面抗滑性能的主要评价指标,摆式仪测定值可作为参考指标。
7 结束语
水泥混凝土路面防滑问题是一个涉及面较广的领域,需要长期地努力来解决实际发生的问题。虽然水泥混凝土路面上影响抗滑的因素很多,但只要对路面材料特性的进行详细透彻的分析,加强路面抗滑能力的技术的研究,就可以提高水泥混凝土路面的抗滑能力,减少滑漓事故,增进交通安全。
