钢桥面人行道的浇注式高粘沥青混凝土路用性能研究

钢桥面人行道的浇注式高粘沥青混凝土路用性能研究

重庆市南岸区市政设施管理处401121

摘要:钢桥面人行道的抗滑性能直接关系到行人的安全,因此本文以浇注式高粘沥青混凝土抗滑性能为研究对象,调研目前国内外研究现状,采用摆式仪法测定摩擦系数,反映路面车辆低速行驶时的抗滑性能,对人行道浇注式沥青混凝土的路用性能进行研究,得出其抗滑性的相关指标并提出浇注式沥青混凝土与彩色碎石之间粘附性的相关试验假设。

关键词:钢桥面人行道;浇注式沥青混凝土;抗滑性

0引言

人行道铺装是钢桥面铺装的重要组成部分,但在使用需求、施工难易程度等方面不同于行车道铺装,因此刚桥面铺装方案不能直接应用于人行道。首先,在施工方面,为了便于人工操作,提高施工平整度,相对于行车道采用机械施工来说需提高铺装材料的施工和易性,这一措施会相应的降低铺装材料的其他性能,(如采用沥青混合料,增大了沥青混合料的流动性,则其相应的高温稳定性和强度等性能会相应降低。)需在保证铺装材料能满足使用性能要求的情况下,提高流动性来满足施工需要。这就需要对钢桥面的铺装材料进行相关技术的研究。人行道铺装作为钢桥面铺装的重要组成部分,要保证其有良好的耐磨、耐压、防滑、美观、舒适、造价低廉。目前通过文献检索能查到的直接关于钢桥面中人行道铺装相关的文献资料较少,能查到可用于人行道的铺装材料在运动场跑道、公园及小区步行道、人行天桥等区域的一些应用情况。而关于钢桥面铺装的文献资料则相当多。人行道铺装作为钢桥面铺装的重要组成部分,要保证其有良好的耐磨、耐压、防滑、美观、舒适、造价低廉。目前通过文献检索能查到的直接关于钢桥面中人行道铺装相关的文献资料较少,能查到可用于人行道的铺装材料在运动场跑道、公园及小区步行道、人行天桥等区域的一些应用情况。人行道作为桥面铺装的重要组成部分,在进行铺装方案设计时,应考虑受力条件及对铺装材料的力学指标要求,同时兼顾景观效果、经济等因素,形成适宜的铺装方案。根据正交异性钢桥面板的结构特性,结合论文实际情况与人行通道路面使用要求,制定钢桥面人行道铺装设计的基本原则。

1人行道浇注式沥青混凝土抗滑性能研究

沥青混凝土的原材料主要有石料和沥青,在石料选择方面本文主要对常用石料玄武岩、花岗岩和石灰岩做对比试验,沥青选择方面采用高弹沥青、高粘沥青、SBS改性沥青,拟十二组对比试验,从指标和性能筛选出适合人行道浇注式铺装的原材料,为以后的实际项目从经济方面考虑选择

提供理论依据。人行道的抗滑性能直接关系到行人的安全,因考虑到钢桥面人行道上偶有三轮货车低速行驶,故对于沥青路面的抗滑性评价指标一般采用摆式仪法。摆式仪法用于测定摩擦系数,主要反映路面车辆低速行驶时的抗滑性能。实验装置如下图所示:

图1-1摆式仪测摩擦系数

由于人行道上主要用于行人行走,偶有三轮货车通过,故摩擦系数较车行道有所区别,查阅资料总结可得一般时速60千米/小时的二级、三级、四级公路的抗滑值大于35,此处人行道浇筑沥青彩色铺装试验段由于依托工程丰都二桥已完工且距离较远,故在南彭实验基地重新按照人行道浇注式彩色铺装施工工艺铺筑一段试验段,其结果如表2-1:

表1-1抗滑值结果

根据表中数据可得,测得的抗滑值均值为31.4,基本在35(-10%)左右,查阅资料大体符合要求。

2人行道浇注式沥青混凝土粘附性能研究

钢桥人行道浇筑式沥青彩色铺装是采用在浇筑式沥青混合料上直接撒布彩色陶粒后进行碾压的方式,利用浇筑式沥青混合料在高温时的流动性通过碾压使得彩色陶粒嵌入浇筑式中,达到浇筑式与彩色陶粒两层之间的粘结作用。如果这两层粘结性能较差,则在使用过程中彩色陶粒会发生脱落,从而影响大大影响美观和行车安全性。而粘附性则反应了这两层的粘附效果,为了评价此铺装方案的粘附性进行了如下研究。

首先通过查找相关文献寻找评价粘附性的试验方法及指标,在此基础上结合本文实际情况确定试验方法及指标,并通过室内试验评价此铺装方案的粘附性能。

由于前期对浇注式沥青混凝土与彩色陶粒之间的粘附性评价不够符合实际工程应用,在经过查阅大量的资料后最终选择用飞散实验和人工扫刷实验来评价。

1、标准飞散试验

试件采用车辙板成型,满布彩色陶粒,二次碾压成型后采用钻芯成型试件。下图为实验前后对比:

图2-1飞散试验前试件图2-2飞散试验后试件

试验结果见下表:

表2-1标准飞散实验结果

飞散损失量为1.2%,存在以下问题:

(1)浇注式混合料对试验结果的影响较大,无法分清掉落的集料是属于混合料还是彩色碎石,无法得出彩色碎石的损失量。

(2)结果不准确,由图片可以看出掉落的碎石主要集中在试件边缘处,中间部分碎石保留比较完整,这与试验方法及试件成型有关。

2、切割后飞散试验

根据上述试验结果,拟对试验进行调整,即为修正混合料对试验结果的影响,将试件切割成上下两个试件,采用上试件嵌入层沥青混合料的表面积与下试件表面积的比,对下试件嵌入层混合料的磨耗损失量进行修正。下图是切割后的飞散试验图:

图2-3飞散试验前后试件

表2-2切割后分散实验结果

经修正后的相对飞散损失率为1.66%,理论上来说反应了在去除浇注式沥青混合料对试验结果的的影响后浇注式与彩色陶粒的粘结效果,但仍然存在以下问题:

(1)试件成型时采用先钻芯后切割的方式,切割效果不理想,没有切割成高度相等的表面平整的试件,见图2-3。切口为斜面,无法准确算出上、下试件的表面积,只能估算。

(2)切割边缘集料和彩色陶粒掉落严重,中间保留较完整,见图2-3。这与铺装方案在实际使用过程中情况不符,无法从整体上准确反应浇注式与彩色陶粒的粘结效果。

3结论

人行道的抗滑性能直接关系到行人的安全,考虑到钢桥面人行道上偶有三轮货车低速行驶,对沥青路面抗滑性评价指标采用摆式仪法,测定摩擦系数,反映路面车辆低速行驶时的抗滑性能。以人行道浇筑沥青彩色铺装试验段为研究基础,抗滑测定结果表明:抗滑值均值为31.4,基本在35(-10%)左右,满足基本规范要求。通过查阅大量文献,对人行道浇注式沥青混凝土的路用性能进行研究,得出其抗滑性的相关指标并提出浇注式沥青混凝土与彩色碎石之间粘附性的相关试验假设。

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