縱向刻槽技術(shù)對增強路面抗滑性能應用

　　導語(yǔ)：公路造價(jià)師考試對專(zhuān)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)的知識應具有深刻的理解;掌握，即考生能運用所要求的知識解決實(shí)際工作問(wèn)題。

　　一、引言

　　近年來(lái)，我國水泥混凝土路面有了很大的發(fā)展，隨著(zhù)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出來(lái)，其中水泥混凝土路面在經(jīng)過(guò)一段時(shí)期運營(yíng)后，在超重車(chē)、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(chē)安全，現從技術(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用，特別是在山嶺區長(cháng)陡坡路段尤為適用。

　　二、幾種防滑處理方法

　　國內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、機械刻槽(橫向)、壓紋(槽)等4種。

　　(一)拉毛

　　拉毛方法應用最為普遍，其優(yōu)點(diǎn)為：施工簡(jiǎn)單、施工質(zhì)量易掌握、造價(jià)低，在通車(chē)一段時(shí)間后仍保持較大的摩擦系數和構造深度值，但在較長(cháng)時(shí)間(一至兩年)后，在超重車(chē)等因素影響下溝槽磨損嚴重，摩擦系數大幅降低，路面逐漸被磨光、磨平，在山區陡坡路段不宜采用，

　　省道S369圣貴線(xiàn)K15+090-K20+170.79段，屬山嶺區長(cháng)陡坡路段，路面經(jīng)常通行大型客車(chē)及超載重車(chē)，在通車(chē)一年多時(shí)間后，目前路面拉毛磨損嚴重，個(gè)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(guān)美觀(guān)，摩擦系數和構造深度值穩定且也高于建議值，可用于縱坡超標不多的路段。但在制動(dòng)或驅動(dòng)過(guò)程中易造車(chē)輛打滑，且行車(chē)一段時(shí)間后磨損較大。

　　(三)嵌石屑

　　嵌石屑方法在通車(chē)一年多時(shí)間后，仍有較大的摩擦系數和構造深度值，但造價(jià)較高且施工較麻煩。表面粗、欠美觀(guān)，但行車(chē)時(shí)有輕微震動(dòng)感，對司機有提示作用，可用于長(cháng)陡坡等危險路段。

　　(四)壓紋(槽)

　　壓紋(槽)方法的摩擦系數和構造系數值較小，不推薦作為長(cháng)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(chē)輛在行駛過(guò)程中，車(chē)輪同路面接觸的是輪胎面突出的花紋部分，見(jiàn)圖1作用在輪胎上的荷載較小時(shí)(相對于其標準負載)，接觸面的形狀接近于園。隨著(zhù)荷載增大，接觸面變長(cháng)，在車(chē)輛超載時(shí)更明顯。見(jiàn)圖1

　　圖1輪胎在路面上的印跡

　　車(chē)輪在行駛過(guò)程中受到地面給它的滾動(dòng)摩阻力，路面也相應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(dòng)摩擦系數，同輪胎類(lèi)型，路面狀況及車(chē)速有關(guān)。

　　P———作用在車(chē)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(dòng)摩擦阻力所產(chǎn)生的水平力很小。但在車(chē)輛制動(dòng)或驅動(dòng)過(guò)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(chē)輪與路面間的附著(zhù)率，最大值不超過(guò)路面的附著(zhù)系數f0，最小值不會(huì )低于車(chē)輪完全在路面上滑移時(shí)的滑動(dòng)系數fg。

　　此輪跡與縱向刻槽同向，提高了路面的附著(zhù)率，加大了路面對車(chē)輪的水平力制動(dòng)力Sb。

　　四、技術(shù)特點(diǎn)

　　(一)可防止車(chē)輛橫向打滑

　　車(chē)輛在刻有縱向溝槽的路面上剎車(chē)時(shí)，在構造深度合適時(shí)，車(chē)輪會(huì )受到較大的縱向連續摩阻力作用，所產(chǎn)生的橫向力矩遠小于路面橫向刻槽時(shí)所產(chǎn)的橫向力矩，汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中一般不會(huì )出現側向滑動(dòng)或打轉。

　　通過(guò)資料收集和理論分析，對目前國內尚無(wú)明確規定的水泥混凝土路面刻槽應采用的摩擦系數和構造深度極限值，一般認為：摩擦系數應取≥55、構造深度應≥0.6mm。

　　(二)耐磨性好，磨損小

　　通過(guò)實(shí)驗表明，縱向刻槽路面在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間通車(chē)后，較其它防滑槽磨損最小。

　　(三)有利于路面排水

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

　　(四)利于路面清潔

　　公路運營(yíng)一段時(shí)期后，路面縱向刻槽內會(huì )堆積一些砂石、粉屑等雜物，在車(chē)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(chē)輛帶入路面縮縫、脹縫。

　　(五)降低噪聲

　　通過(guò)試驗路段路面橫槽、縱槽的噪聲進(jìn)行的測試結果表明，同一斷面處(k18+500)、同一時(shí)間(8：30～10：30)、同一類(lèi)型車(chē)(CA142、EQ142)通過(guò)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(shí)要保持槽溝連貫，順直。施工時(shí)要先劃出標線(xiàn)或先掛線(xiàn)后施工,機械操作人員必須隨時(shí)控制、調整機械，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(shí)宜由高向低逐步推進(jìn)。在作業(yè)過(guò)程中，刀頭冷卻用水量比較大，需有專(zhuān)人供刻槽機用水。為盡量縮短作業(yè)時(shí)間，如有幾臺刻槽機可以一起施工加快進(jìn)度,在施工作業(yè)過(guò)程中，刻一段清洗一段。

　　(二)附屬配置

　　每臺刻槽機根據電源的間隔距離配備相應電纜線(xiàn)150m，專(zhuān)用供水汽車(chē)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，該種型號的機械作業(yè)速度為160m2/臺班。

　　(三)現場(chǎng)管理

　　在對舊路面修補時(shí)，刻槽過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量泥漿，會(huì )給施工及行車(chē)安全帶來(lái)諸多不便，在作業(yè)時(shí)，考慮到在單幅車(chē)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(chē)道進(jìn)行作業(yè)，不會(huì )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，并灑水養生。

　　六、刻槽效果

　　通過(guò)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(chē)輪與路面間的附著(zhù)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造深度和抗滑性能，在實(shí)驗路段刻槽完工后對路面表面抗滑構造深度的測量結果表明：測量值合格率100%，見(jiàn)表1

　　表1刻槽處治前后路面構造深度對比表

　　用擺式摩擦系數對路面進(jìn)行測試，從刻槽測試前后結果來(lái)看，處置效果良好，見(jiàn)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(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到一定強度方可進(jìn)行，并及時(shí)清理路面、灑水養生。

　　(二)加強接縫養護

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

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