縱向刻槽技術(shù)對增強(qiáng)路面抗滑性能應(yīng)用

時(shí)間：2023-03-30 10:03:47 公路造價(jià)師我要投稿

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　　導(dǎo)語：公路造價(jià)師考試對專業(yè)知識的要求分為掌握、熟悉、了解三個(gè)層次，其含義分別為：了解，即要求考生應(yīng)具有與工程造價(jià)有關(guān)的廣泛知識面;熟悉，即要求考生對有關(guān)工程造價(jià)的知識應(yīng)具有深刻的理解;掌握，即考生能運(yùn)用所要求的知識解決實(shí)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(shí)期運(yùn)營后，在超重車、路面攤鋪時(shí)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(qiáng)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(jìn)行防滑性處理的方法主要有：拉毛、嵌石屑、機(jī)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(diǎn)為：施工簡單、施工質(zhì)量易掌握、造價(jià)低，在通車一段時(shí)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(shí)間(一至兩年)后，在超重車等因素影響下溝槽磨損嚴(yán)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(shí)間后，目前路面拉毛磨損嚴(yán)重，個(gè)別路段已基本磨平，失去抗滑功能。

　　(二)機(jī)械刻槽(橫向)

　　機(jī)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(biāo)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(shí)間后磨損較大。

　　(三)嵌石屑

　　嵌石屑方法在通車一年多時(shí)間后，仍有較大的摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度值，但造價(jià)較高且施工較麻煩。表面粗、欠美觀，但行車時(shí)有輕微震動感，對司機(jī)有提示作用，可用于長陡坡等危險(xiǎn)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(shí)(相對于其標(biāo)準(zhǔn)負(fù)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(shí)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(shí)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(diǎn)

　　(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(shí)，在構(gòu)造深度合適時(shí)，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(yuǎn)小于路面橫向刻槽時(shí)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(rèn)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(shí)驗(yàn)表明，縱向刻槽路面在經(jīng)過一段時(shí)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(yùn)營一段時(shí)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(fēng)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(yàn)路段路面橫槽、縱槽的噪聲進(jìn)行的測試結(jié)果表明，同一斷面處(k18+500)、同一時(shí)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(jī)械人員

　　混凝土面板刻槽宜采用自行式刻槽機(jī)，一般使用7.5KW、16片刀頭的，相鄰面板在刻槽時(shí)要保持槽溝連貫，順直。施工時(shí)要先劃出標(biāo)線或先掛線后施工,機(jī)械操作人員必須隨時(shí)控制、調(diào)整機(jī)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(shí)宜由高向低逐步推進(jìn)。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(jī)用水。為盡量縮短作業(yè)時(shí)間，如有幾臺刻槽機(jī)可以一起施工加快進(jìn)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(jī)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(jìn)行清洗;一般情況下，該種型號的機(jī)械作業(yè)速度為160m2/臺班。

　　(三)現(xiàn)場管理

　　在對舊路面修補(bǔ)時(shí)，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(shí)，考慮到在單幅車道作業(yè)時(shí)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(jìn)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(shí)，需及時(shí)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(jìn)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(jìn)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(shí)驗(yàn)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(jìn)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(xiàng)

　　(一)作業(yè)時(shí)間

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

　　(二)加強(qiáng)接縫養(yǎng)護(hù)

　　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(hù)提出了更高的要求，要對其進(jìn)行及時(shí)清理，要選用防水型好的填充材料。