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縱向刻槽技術對增強路面抗滑性能應用
導語：公路造價師考試對專業(yè)知識的要求分為掌握、熟悉、了解三個層次，其含義分別為：了解，即要求考生應具有與工程造價有關的廣泛知識面;熟悉，即要求考生對有關工程造價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)過一段時期運營后，在超重車、路面攤鋪時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(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)點為：施工簡單、施工質(zhì)量易掌握、造價低，在通車一段時間后仍保持較大的摩擦系數(shù)和構造深度值，但在較長時間(一至兩年)后，在超重車等因素影響下溝槽磨損嚴重，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，在通車一年多時間后，目前路面拉毛磨損嚴重，個別路段已基本磨平，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美觀，摩擦系數(shù)和構造深度值穩(wěn)定且也高于建議值，可用于縱坡超標不多的路段。但在制動或驅(qū)動過程中易造車輛打滑，且行車一段時間后磨損較大。
(三)嵌石屑
嵌石屑方法在通車一年多時間后，仍有較大的摩擦系數(shù)和構造深度值，但造價較高且施工較麻煩。表面粗、欠美觀，但行車時有輕微震動感，對司機有提示作用，可用于長陡坡等危險路段。
(四)壓紋(槽)
壓紋(槽)方法的摩擦系數(shù)和構造系數(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(相對于其標準負載)，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。
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、技術特點
(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，在構造深度合適時，車輪會受到較大的縱向連續(xù)摩阻力作用，所產(chǎn)生的橫向力矩遠小于路面橫向刻槽時所產(chǎn)的橫向力矩，汽車在制動過程中一般不會出現(xiàn)側向滑動或打轉。
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采用的摩擦系數(shù)和構造深度極限值，一般認為：摩擦系數(shù)應取≥55、構造深度應≥0.6mm。
(二)耐磨性好，磨損小
通過實驗表明，縱向刻槽路面在經(jīng)過一段時間通車后，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
公路運營一段時期后，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
通過試驗路段路面橫槽、縱槽的噪聲進行的測試結果表明，同一斷面處(k18+500)、同一時間(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，相鄰面板在刻槽時要保持槽溝連貫，順直。施工時要先劃出標線或先掛線后施工,機械操作人員必須隨時控制、調(diào)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，刻槽時宜由高向低逐步推進。在作業(yè)過程中，刀頭冷卻用水量比較大，需有專人供刻槽機用水。為盡量縮短作業(yè)時間，如有幾臺刻槽機可以一起施工加快進度,在施工作業(yè)過程中，刻一段清洗一段。
(二)附屬配置
每臺刻槽機根據(jù)電源的間隔距離配備相應電纜線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(xiàn)場管理
在對舊路面修補時，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，考慮到在單幅車道作業(yè)時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，需及時清理積聚泥漿，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造深度和抗滑性能。
對于在新建公路進行刻槽處治，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(shù)對路面進行測試，從刻槽測試前后結果來看，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
(一)作業(yè)時間
在對新建水泥混凝土路面進行刻槽處治時，一定要在水泥混凝土終凝后達到一定強度方可進行，并及時清理路面、灑水養(yǎng)生。
(二)加強接縫養(yǎng)護
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)護提出了更高的要求，要對其進行及時清理，要選用防水型好的填充材料。
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