彩色防滑路面在高速公路改扩建工程路面积水处理中的应用论文_马富贵

中铁一局集团有限公司第三工程分公司 721006

目前国内投入使用的高速公路改扩建工程越来越多,路面加宽后积水中导致车辆频发交通事故。广西柳南高速公路前期存在26处积水路段,现已全部处理。柳南高速公路路面积水处理的成功经验对其他改扩建高速公路路面积水处理有推广和借鉴意义。

柳南高速公路改扩建工程全长248.707km,是目前国内一次性建设里程最长、投资最大的高速公路改扩建项目。该工程全线基本利用既有公路改扩建,于2018年12月全线开通,现为广西最大容量、高效、快速、安全、绿色的高速公路运输通道。广西雨季一般始于四月下旬,终于9月上旬,这期间降水量占全年降水量的70%以上。

柳南高速公路改扩建工程通车运营后发现,积水路段引发多起交通事故,如K1367+390-1368+100段右侧第1、2车道因发生事故次数过多,交警部门将以上两车道进行了封闭。要求建设单位立即对全线19处积水路段进行处理。

一.高速公路改扩建工程积水路段的成因:

1、拼宽路段超高段由于沥青宽度增加、在理论横坡为0处的ZH或HZ点附近积水严重,属无横坡造成;

2、部分超高路段内侧因中分带处缝隙式水沟略高于沥青路面,缝隙式沟沟帮形成挡水坎造成积水;

3、部分超高路段内侧沥青面层摊铺时平整度较差造成车道积水,属横坡度小造成;

4、缝隙式水沟未在端头处与横向排水管(含线路纵向最低处无横向排水管)接通造成积水;

5、缝隙式水沟中存在杂物、排水不畅造成积水。

二.柳南高速公司纵坡较大,造成前期积水路段处理存在认识误区:一般认为高速公路路面纵坡较大时,路面不易积水,路面积水与横坡关系不大。实际情况为:沥青路面排水主要由横坡完成,当横坡无法满足排水需要时,水流会沿纵坡在路面低端形成水膜,纵坡路段越长则水膜长度越长,水膜降低车辆轮胎与沥青路面间的摩擦力,造成车辆方向失控、引发事故。

三.为保证高速公路运营安全,对沥青路面积水进行处理就显得极为必要。针对以上路面积水情形,采取处理措施如下:

1、第1种与第3种积水情况处理较复杂。具体处理方式如下:

(1)运营单位失败处理方法:在积水路段采取在路面顶按5.0m间距横向刻槽(宽度30-40mm,槽深20-40mm)处理方式,结果发现短期内路面排水效果明显,但在夏季沥青路面易出现变形、影响路面结构层寿命。

(2)最终在积水路面增设彩色防滑路面处理,该方法是通过防滑路面结构厚度对线路横坡进行调整后,同时利用防滑路面骨料间隙排除路面积水,通过减少或排除路面积水来保证行车安全。彩色防滑路面施工方法如下:

①采取在路面顶加铺不等厚彩色防滑路面及警示标志方法解决路面积水问题。

②对于积水严重的外侧超高地段,保持第2、3车道分隔线不动,以第2、3车道分隔线为0点、以紧贴缝隙式水沟沥青边缘位置为终点,两点连线做为铣刨坡面线,在紧贴缝隙式水沟位置沥青精铣刨厚度≤15mm;铣刨后在路面顶涂刷彩色路面粘合剂,粘合剂在对沥青表面进行保护的同时减小沥青表层的凹凸度,最终减少路面积水;粘合剂表面加铺陶瓷骨料后将水引排入缝隙式水沟。

③彩色防滑路面厚度包含粘合剂涂刷厚度与表层彩色铺装厚度,粘合剂涂刷厚度按3mm控制、最大不超过5mm;表层彩色铺装厚度按2mm控制;彩色防滑路面总厚度控制在5mm-7mm之间。

④第3、4车道积水严重时,保持第2、3车道分隔线不动,以第2、3车道分隔线为0点、以硬路肩处沥青边缘处为终点,两点连线做为铣刨坡面线,硬路肩处沥青边缘处位置精铣刨厚度≤15mm;铣刨完成后在沥青路面上加铺彩色防滑路面,将水引排入路肩小水沟。

⑤彩色防滑路面端头采用5‰坡度进行纵向顺接;为保证美观,彩色防滑路面端头处与沥青路面分隔线为垂直于线路中线的直线。

(3)铺助处理措施:

①彩色防滑路面采用红、黄色,当铺设长度小于300m(含)时,建议采用单色块;当铺设长度大于300m时,按长50m间距间隔铺设红、黄彩色防滑路面色块;通过色块变换对司机起警示作用。

②对积水车道满铺彩色防滑路面,中分带钢护栏上按50m间距安装长度不小于500米范围的2.5m高黄色闪警示灯,提醒过往车辆。

③在路侧来车方向200m处增设置1道雨天路滑反光警示标志牌;具体位置结合现场实际确定。

2、其他积水情况处理方法

(1)第2种积水情况处理:破除现有中分带处缝隙式水沟靠沥青侧超高沟帮,将水引排入缝隙式水沟中。

(2)第4种积水情况处理:将超高段内侧缝隙式水沟与横向排水管接通;若线路纵向最低处无横向排水管时增设横向排水管,用路侧顶管法或分两次封闭车道开挖路面增设横向排水管法。

(3)第5种积水情况处理:清除水沟中的杂物、疏通排水通路。

四.彩色防滑路面施工

以K1467+390-K1468+100右幅第1、2车道彩色防滑路面为例,该段于2019年9月20日开始施工,9月26日完成。

1.工艺流程

确定处理路段位置→涉路施工手续办理→高速公路交通导改→既有沥青路面检查与处理→贴胶带→辊涂封闭底漆→底胶的配制→刮涂底胶→抛撒骨料→撕胶带→清扫骨料→喷涂面漆→清理施工现场→撤除交通导改设施。

2.每班组人员、机具、材料投入

根据施工范围内的现场情况(包括道路交通流量情况),道路及场内运输等条件,配备施工用机械、机具。

(1)项目负责人1人,技术负责人1人,安全员及交通协管员各2人,粘结剂涂层组3人,颗粒抛洒4人,运料及回收清理3人。

(2)机械投入

(3)材料准备

(4)交通导改物资一套。

3.施工方法

(1)沥青路面检查与整理

①如有振荡标线,清除原振荡标线。

②清扫或清除路面上的灰尘、浮灰、油污、水渍等,确保基础干燥、干净、无污染物。检查路面的平整度,如有坑、洞等不平整的凸凹面,用粘结剂和骨料混合均匀修补将其填充找平。

(2)贴胶带

用透明胶带将施工区域封边,度量施工面积,以便计算粘结剂施工用量。

(3)辊涂底层封闭粘结剂

将底层封闭粘结剂倒入干净无水的容器内,用辊子沾取封闭底层粘结剂均匀的辊涂于路面上,不得有死角。底层粘结剂包装打开后尽量一次用完,避免材料凝固造成浪费。封闭底层粘结剂固化后进行下一步施工。

(4)粘结剂的配制

CL-55双组份彩色防滑路面粘合剂按照A:B=6:1的比例用螺旋桨式手提搅拌机搅拌30秒-50秒。对于需要添加颜料,稀释剂、催化剂等助剂时,先将助剂加入粘合剂A组分,搅拌均与后方可加入固化剂B组份进行搅拌。

(5)刮涂粘结剂

将搅拌好的粘结剂按照用量均匀倒入胶带封边的区域内,立即用齿耙、镘刀或刮板刮平,胶层厚度尽量一致。

(6)抛撒骨料

将陶瓷骨料均匀的抛撒到粘结剂上面。底层粘结剂与骨料正常厚度3mm,最大不超过5mm。

(7)撕胶带

粘结剂凝固后缓慢撕掉封边胶带,撕胶带时间:夏季约15-30分钟;冬季约30-50分钟。

(8)清扫骨料

彩色防滑路面凝固约1小时(具体以当地气温为依据)后,人工清扫、回收多余的陶瓷骨料;污染严重的骨料带出高速公路后丢弃。

(9)刮涂面层粘合剂

封闭面层粘结剂调至合适的稠稀度,用喷涂机均匀喷涂,厚度≤2mm。

(10)清理施工现场

施工完毕,清理现场,将所有工具、剩余材料回收,确保施工现场无残留,不影响交通。

五.最终效果

1.在路面上增设彩色防滑路面(必要时进行精铣刨)降低或完全排除路面积水,保证了行车安全。本办法处理后的路面至今未因积水再次发生事故,积水最严重的K1467+390-K1468+100段右幅第1、2车道已开放交通。整体处理达到了预期效果。

2.因彩色防滑路面在柳南高速公路改扩建工程积水处理中效果明显,广西交通设计集团计划在正在设计的桂柳(州)高速公路改扩建将其做为科研课题专项研究并推广。

六.验收检测方法、标准

彩色防滑路面喷涂均匀美观,无明显凸凹,6m内无明显色差,正常厚度5mm、最大厚度不超过7mm。

七.彩色防滑路面质量保证措施

1.关键工序:清理基层、粘合剂配置、开放交通时间

(1)基层干净、干燥程度影响粘合剂效力,因此基层上的灰尘、浮灰、油污、水渍等须进行清除,确保基础干净、无污染物。基层处理作为过程质量控制检查项目,不合格不准施工下道工序。

(2)CL-55双组份彩色防滑路面粘合剂按规定重量比例配制,对工程整体质量影响较大,是工程质量控制的关键环节。粘合剂须用螺旋桨式手提搅拌机搅拌30秒-50秒,搅拌均匀后方可保证其质量。

2.关键工序实施要求

(1)作业人员严格执行技术交底。

(2)彩色防滑路面所用粘合剂使用期控制在生产日期后3个月内,避免超期粘力下降造成颗粒脱落。粘结剂密封保存在阴凉通风处,避免高温或者太阳光照射。

(3)粘结剂配制时B组份偏多会使粘结剂偏硬甚至加速固化;B剂组份偏少,使粘结剂偏软或减慢固化速度,甚至不能干燥;粘结剂配置时,搅拌力度与速度适中、不宜过快过猛,要沿器壁慢慢配匀,使化学反应更充分,流动性更好,同时利于更好消泡。

(4)未用完的粘结剂严禁倒回原来大桶包装中,避免带入的杂质成分使整桶粘结剂报废。

(5)彩色防滑路面施工前,路面必须彻底干燥方可施工。

八.安全施工注意事项

1.运营高速公路路面作业安全风险高,须在施工前制定专项施工方案并办理涉路施工手续,经运营、路政、交警单位审批同意后方可进入高速公路范围并按《道路交通标志和标线(第四部分:作业区)》(GB5768.4-2017)规定进行交通导改与防护。

2.车辆管理

凡进入高速公路的施工车辆严禁违法行驶及违法停车,确保交通安全;在施工区域服从现场安全员的指挥,不得妨碍高速公路的安全畅通;因工作需要临时停靠紧急停车带时,须在车后来车方向150米以外进行防护;因工作需要进入高速公路的施工车辆,车况必须良好,标志清晰,车厢后挡板挂高强级反光膜施工标志牌;施工专用车辆必须安装并开启工程警示灯。

3.作业人员

在高速公路上施工区内作业的人员须穿反光背心,严禁人员在施工防护区外活动、横穿马路、拦截和搭乘过往车辆及人货混载。

4.防护设施

高速公路上的各类临时防护设施(标志)必须符合规范《道路交通标志标线GB5768-2017》及设计文件的要求。

5.施工现场车辆及机械设备、材料

必须停(堆)放在施工防护区内,夜间不撤场的机械设备应当在施工防护区内摆放整齐,并在迎车流方向为机械挂上反光车衣或安装夜间闪式示警灯。

论文作者:马富贵

论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期

论文发表时间:2020/4/14

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