熱熔標(biāo)線面撒玻璃珠工藝對標(biāo)線耐久性的影響分析

作者簡介：龔 宇（1988—），工程師，主要從事交通工程研究工作。

摘要：針對目前依靠增大原材料用量去提高逆反射系數(shù)，導(dǎo)致熱熔標(biāo)線耐久性較差的應(yīng)用現(xiàn)狀，文章依托實際工程的試驗路段，設(shè)計了6種面撒玻璃珠施工工藝方案，分別在施工完成時與施工完成后的15 d、75 d、90 d、180 d里進行數(shù)據(jù)采集，追蹤熱熔標(biāo)線逆反射性能的衰變情況。結(jié)果表明：通過更改面撒玻璃珠的撒布順序，即先撒細(xì)玻璃珠后撒大玻璃珠來降低部分初期的逆反射系數(shù)，可以提升熱熔標(biāo)線的耐久性能；當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時，適當(dāng)增加大粒徑玻璃珠的用量，可以起到提升熱熔標(biāo)線耐久性的作用，讓熱熔標(biāo)線的性能更穩(wěn)定。

關(guān)鍵詞：道路熱熔反光標(biāo)線；逆反射系數(shù)；施工工藝；耐久性

中圖分類號：U418.3⁺8

0 引言

廣西積極響應(yīng)國家“交通強國”戰(zhàn)略的號召，區(qū)內(nèi)現(xiàn)有高速公路約8 000 km、國省干線公路約15 000 km，并且根據(jù)《廣西高速公路網(wǎng)規(guī)劃（2019—2035）》，預(yù)計至2030年廣西高速公路總規(guī)模將達(dá)到1.2×10⁴ km以上。

道路標(biāo)線作為公路的重要組成部分，其質(zhì)量好壞直接影響著車輛的行車安全，相關(guān)研究表明，道路標(biāo)線的逆反射性能與交通事故的相關(guān)概率為70%^[1]，當(dāng)?shù)缆窐?biāo)線逆反射亮度系數(shù)每提高10～100 mcd·m^-2·lx^-1，交通風(fēng)險就會降低0.9%～8.6%^[2]。道路標(biāo)線作為公路的消耗品，其耐久性也直接影響著公路養(yǎng)護費用的多少，因此提升熱熔標(biāo)線的逆反射性能對車輛的行車安全與節(jié)約公路養(yǎng)護費用有著重大意義。

1 區(qū)內(nèi)熱熔反光標(biāo)線現(xiàn)狀

1.1 性能現(xiàn)狀

道路熱熔反光標(biāo)線的理論壽命為五年左右^[3]。一些標(biāo)線施工單位為提高熱熔標(biāo)線的初始逆反射系數(shù)，采取增加面撒玻璃珠的用量并對熱熔標(biāo)線涂料使用過多增白劑的方法，使新施劃的白色標(biāo)線初始逆反射亮度系數(shù)可以達(dá)到500～600 mcd·m^-2·lx^-1。但這種完全靠增大原材料用量去提高逆反射系數(shù)的方式，直接導(dǎo)致了熱熔標(biāo)線耐久性較差。在施工完成半年內(nèi)，標(biāo)線的逆反射系數(shù)會急速衰減，衰減率甚至達(dá)到50%，在完工兩年內(nèi)標(biāo)線的逆反射系數(shù)值很快下降到規(guī)范的最低要求80 mcd·m^-2·lx^-1以下。當(dāng)逆反射性能不滿足使用要求后就需要重新施劃，如此反復(fù)不僅浪費了大量的人力物力，而且標(biāo)線的施工質(zhì)量得不到保證。

1.2 施工工藝現(xiàn)狀

熱熔標(biāo)線施工要對原路的舊標(biāo)線進行清除或在新加鋪的路面上進行放樣，確定標(biāo)線位置。對確定好的標(biāo)線位置涂刷下涂劑，增強路面與道路熱熔標(biāo)線的粘結(jié)力。待下涂劑完全干燥后，使用熱熔釜對熱熔標(biāo)線涂料進行加熱攪拌，當(dāng)涂料溫度達(dá)到180 ℃～220 ℃時，涂料呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，將熔融的涂料倒入手推式劃線車，由操作員將劃線車的行進速度控制在7～9 m/min，進行熱熔標(biāo)線的施劃，同時使用雙撒或單撒工藝進行面撒玻璃珠撒布，面撒玻璃珠總量控制在0.5～0.7 kg/m²。如圖1所示。

當(dāng)面撒玻璃珠采用雙撒工藝時，使用的是兩種粒徑不同一大一小的玻璃珠，但兩者用量相同，施工時先撒布大玻璃珠后撒布小玻璃珠。有研究表明，采用面撒玻璃珠的雙撒工藝比單撒工藝明顯提高了初始逆反射亮度系數(shù)^[4]。因此，目前廣西更多是采用傳統(tǒng)的“先撒大珠后撒小珠”的雙撒工藝。

2 試驗段概況

試驗段設(shè)于廣西某高速公路，設(shè)計速度為80 ～120 km/h。試驗段起點樁號為K2040+700，終點樁號為K2043+800，總長度3.1 km。標(biāo)線位于第三、四車道之間虛線位置，標(biāo)線寬20 mm、厚2.5 mm。涉及面撒玻璃珠施工工藝優(yōu)化研究的路段有1.2 km，每200 m實施一個方案，共六個方案。

3 試驗段方案

本次研究的方向為：面撒玻璃珠粒徑大小與面撒玻璃珠撒布順序?qū)δ娣瓷湎禂?shù)的影響，具體方案如表1所示。

其中方案一、方案二與方案五、方案六分別形成兩組，共同研究面撒玻璃珠粒徑對逆反射系數(shù)的影響；方案三、方案四研究面撒玻璃珠撒布順序?qū)δ娣瓷湎禂?shù)的影響。

在六個方案中，除玻璃珠撒布量與撒布順序不同外，其余施工參數(shù)例如施工溫度均為200 ℃、涂料、玻璃珠等均為同一生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的同一批次原材料。

4 試驗段數(shù)據(jù)

4.1 數(shù)據(jù)采集

為了追蹤熱熔標(biāo)線逆反射性能的衰變情況，分別在施工完成時與施工完成后的15 d、75 d、90 d、180 d進行數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)采集選取靜態(tài)檢測方法，使用京渠手持式RP-R18型設(shè)備對每條熱熔標(biāo)線取三個測點進行檢測，得到三個數(shù)據(jù)，再對三個數(shù)據(jù)取算術(shù)平均值作為該條熱熔標(biāo)線的逆反射系數(shù)值，最終對每個方案中200 m的所有標(biāo)線逆反射系數(shù)值取算術(shù)平均值作為該方案的最終逆反射系數(shù)結(jié)果。

4.2 數(shù)據(jù)分析

檢測的數(shù)據(jù)結(jié)果見表2，數(shù)據(jù)對比見圖2、圖3。

由表2、圖2、圖3可以看出：

在180 d時間里，各案逆反射系數(shù)最高值均是在施工完成時，而后都開始逐步降低，當(dāng)逆反射系數(shù)衰減到一定程度時，都會出現(xiàn)平臺期，平臺期結(jié)束后，逆反射系數(shù)再度上升。從圖3可以明顯看出，方案一、方案三、方案五這三個方案標(biāo)線表面擁有更多大粒徑面撒玻璃珠，其逆反射系數(shù)下降到平臺期后的下降比較平緩，上升也比較平緩，整體性能更穩(wěn)定。而方案二、方案四、方案六這三個方案小粒徑面撒玻璃珠更多，達(dá)到平臺期結(jié)束后下降幅度較大，但在下降到一定程度后，逆反射系數(shù)同樣開始逐步上升，但整體的穩(wěn)定性不如前者。

從表2可以看出，當(dāng)面撒玻璃珠總量相同、撒布順序一致時，各方案組的初始逆反射系數(shù)基本一樣，符合理論推斷，也從側(cè)面證明了整體上施工時溫度等工藝上的穩(wěn)定性，排除其他施工因素的干擾。

當(dāng)面撒玻璃珠的撒布順序不一致時，先撒大粒徑玻璃珠的方案三可以讓初始逆反射系數(shù)更高。而先撒小粒徑玻璃珠的方案四初始逆反射系數(shù)與方案三相比偏小，相差約3.6%。但從表2可以看出先撒小粒徑玻璃珠的方案四的標(biāo)線逆反射系數(shù)衰減率在同時期里只有第75 d數(shù)據(jù)不是最低，其余時間段都處于最低水平，180 d后逆反射系數(shù)只降低了3.6%。

在這180 d時間里，通過比較方案一與方案二、方案五與方案六可以看出：當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時，方案一與方案五的大粒徑玻璃珠用量更多，在施工完成后的四個時間段里其逆反射系數(shù)衰減率更小；方案二與方案六的小粒徑玻璃珠用量更多，其逆反射系數(shù)衰減率更大。

5 結(jié)語

隨著全國國省干線公路與高速公路通車?yán)锍淘絹碓蕉啵鞴愤\營單位面臨的養(yǎng)護壓力也因此增大。標(biāo)線作為公路組成中不可或缺的一部分，其耐久性能的好壞對養(yǎng)護費用有直接影響。

本文通過對熱熔標(biāo)線施工工藝展開研究，提出了一些能提升熱熔標(biāo)線耐久性的建議：

（1）初始的逆反射系數(shù)過高會導(dǎo)致面撒玻璃珠的浪費，材料利用率不高，對熱熔標(biāo)線后期逆反射系數(shù)提升不大。因此，可以通過更改面撒玻璃珠的撒布順序，即先撒小玻璃珠，后撒大玻璃珠來降低部分初期的逆反射系數(shù)，換取熱熔標(biāo)線的耐久性能提升。

（2）當(dāng)面撒玻璃珠總量一定時，適當(dāng)增加大粒徑玻璃珠的用量，可以起到提升熱熔標(biāo)線耐久性的作用，讓熱熔標(biāo)線的性能更穩(wěn)定。

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