Að skila Arizona þjóðveginum til Portland sementssteypu gæti bara sannað ávinninginn af því að nota demantsslípun sem valkost við venjulega slípun og fyllingu.Horfur sýna að á 30 ára tímabili mun viðhaldskostnaður lækka um 3,9 milljarða dala.
Þessi grein er byggð á vefnámskeiði sem upphaflega var haldið á International Grooving and Grinding Association (IGGA) tækniráðstefnunni í desember 2020. Horfðu á kynninguna í heild sinni hér að neðan.
Íbúar á Phoenix svæðinu vilja slétta, fallega og rólega vegi.Vegna mikillar fólksfjölgunar á svæðinu og ófullnægjandi fjármuna til að halda í við hefur hins vegar ástand vega á svæðinu farið minnkandi undanfarinn áratug.Samgönguráðuneytið í Arizona (ADOT) er að rannsaka skapandi lausnir til að viðhalda þjóðvegakerfi sínu og veita þær tegundir vega sem almenningur býst við.
Phoenix er fimmta fjölmennasta borg Bandaríkjanna og er enn í vexti.435 mílna neti borgarinnar af vegum og brýr er viðhaldið af miðsvæði Arizona Department of Transportation (ADOT), sem flest samanstendur af fjögurra akreina hraðbrautum með viðbótar akreinum fyrir há ökutæki (HOV).Með byggingaráætlun upp á 500 milljónir bandaríkjadala á ári framkvæmir svæðið að jafnaði 20 til 25 framkvæmdir á umferðarmiklu vegakerfi á hverju ári.
Arizona hefur notað steyptar gangstéttir síðan 1920.Steinsteypa er hægt að nota í áratugi og þarf aðeins viðhald á 20-25 ára fresti.Fyrir Arizona, 40 ára farsæl reynsla gerði það kleift að nota það við byggingu helstu þjóðvega ríkisins á sjöunda áratugnum.Á þeim tíma þýddi að leggja veginn með steinsteypu að gera málamiðlun hvað varðar hávaða á vegum.Á þessu tímabili er steypuyfirborðið klárað með tinningu (að draga málmhrífu á steypuyfirborðið hornrétt á umferðarflæðið) og dekk sem keyra á tíndu steypunni munu framleiða hávaðasamt, samfellt væl.Árið 2003, til að leysa hávaðavandann, var 1-þ.Asphalt Rubber Friction Layer (AR-ACFC) var borið ofan á Portland Cement Concrete (PCC).Þetta veitir stöðugt útlit, hljóðlátt hljóð og þægilegt ferðalag.Hins vegar hefur reynst áskorun að varðveita yfirborð AR-ACFC.
Hönnunarlíf AR-ACFC er um það bil 10 ár.Hraðbrautir Arizona hafa nú farið fram úr hönnunarlífi sínu og eru að eldast.Lagskipting og tengd atriði valda ökumönnum og samgönguráðuneytinu vandamálum.Þrátt fyrir að aflögun leiði venjulega aðeins til taps upp á um 1 tommu af vegdýpt (vegna þess að 1 tommu þykkt gúmmímalbikið hefur skilið sig frá steypunni fyrir neðan), er aflögunarpunkturinn álitinn hola af ferðafólki og er litið á hann sem alvarlegan vandamál.
Eftir að hafa prófað demantsslípun, næstu kynslóðar steypuyfirborð og klárað steypuyfirborðið með slípun eða örmölun, ákvað ADOT að lengdaráferðin sem fæst með demantsslípun veitir ánægjulegt corduroy útlit og góða akstursgetu (Eins og sýnt er með lágum IRI) tölum ) og lítil hávaðaútblástur.Randy Everett og samgönguráðuneytið í Arizona
Arizona notar International Roughness Index (IRI) til að mæla ástand vega og hefur þeim farið fækkandi.(IRI er eins konar tölfræðileg gögn um grófleika, sem eru nánast almennt notuð af innlendum stofnunum sem frammistöðuvísir fyrir slitlagsstjórnunarkerfi þeirra. Því lægra sem gildið er, því minni er grófleiki, sem er æskilegt).Samkvæmt mælingum IRI sem gerðar voru árið 2010 eru 72% þjóðvega á svæðinu í góðu ástandi.Árið 2018 var þetta hlutfall komið niður í 53%.Leiðir þjóðvegakerfisins sýna einnig lækkun.Mælingar árið 2010 sýndu að 68% vega voru í góðu ástandi.Árið 2018 var þessi tala komin niður í 35%.
Þegar kostnaður jókst - og fjárhagsáætlunin gat ekki staðið við - í apríl 2019, byrjaði ADOT að leita að betri geymslumöguleikum en í fyrri verkfærakistunni.Fyrir gangstéttir sem eru enn í góðu ástandi innan 10 til 15 ára hönnunarlífsgluggans - og það verður sífellt mikilvægara fyrir deildina að halda núverandi slitlagi í góðu ástandi - fela valkostirnir í sér sprunguþéttingu, úðaþéttingu (beita þunnu lagi lag af ljósi, hægt storknað malbiksfleyti), eða gera við einstakar holur.Fyrir gangstéttir sem fara yfir hönnunarlíftímann er einn möguleiki að slípa niður slitið malbik og leggja nýtt gúmmímalbik.Vegna umfangs svæðisins sem þarf að laga reynist þetta hins vegar of kostnaðarsamt.Önnur hindrun í vegi hvers kyns lausnar sem krefst endurtekinnar slípun á malbiksyfirborði er að slípibúnaðurinn mun óhjákvæmilega hafa áhrif á og skemma undirliggjandi steypu og tap á steypuefni við samskeyti er sérstaklega alvarlegt.
Hvað myndi gerast ef Arizona kæmi aftur á upprunalega PCC yfirborðið?ADOT veit að steyptu hraðbrautirnar í ríkinu eru hannaðar til að veita langan líftíma uppbyggingu stöðugleika.Deildin áttaði sig á því að ef þeir gætu notað undirliggjandi PCC til að bæta upprunalega tennt yfirborð þess til að mynda hljóðlátan og aksturshæfan veg gæti viðgerða vegurinn enst lengur og þarfnast viðhalds.Það er líka miklu minna en malbik.
Sem hluti af verkefninu á SR 101 norður af Phoenix hefur AR-ACFC lagið verið fjarlægt, þannig að ADOT setti upp fjóra prófunarhluta til að kanna framtíðarlausnir sem munu nýta núverandi steypu á sama tíma og tryggja sléttleika, hljóðláta akstur og gott vegaútlit.Deildin endurskoðaði demantsslípun og Next Generation Concrete Surface (NGCS), áferð með stýrðu jarðvegssniði og almennt neikvæða eða niður áferð, sem hefur verið þróað sem sérstaklega hávaðalítið steypu slitlag.ADOT er einnig að íhuga að nota renna kvörn (ferli þar sem vél stýrir kúlulegum að vegyfirborði til að bæta núningseiginleika) eða örmala til að klára steypuyfirborðið.Eftir að hafa prófað hverja aðferð, ákvað ADOT að lengdaráferðin sem fæst með demantsslípun veitir ánægjulegt corduroy útlit auk góðrar reiðreynslu (eins og lágt IRI gildi gefur til kynna) og lágan hávaða.Demantarslípunarferlið hefur einnig reynst nógu mjúkt til að vernda steinsteypt svæði, sérstaklega í kringum samskeytin, sem áður skemmdust við mölun.Demantsslípun er líka hagkvæm lausn.
Í maí 2019 ákvað ADOT að demantslípa lítinn hluta af SR 202 sem staðsettur er í suðurhluta Phoenix.15 ára AR-ACFC vegurinn var svo laus og lagskiptur að lausu grjóti kastaðist á framrúðuna og ökumenn kvörtuðu yfir því að framrúðan hefði skemmst af fljúgandi grjóti á hverjum degi.Hlutfall tjónabóta á þessu svæði er hærra en í öðrum landshlutum.Gangstéttin er líka mjög hávær og erfið í akstri.ADOT valdi demant-kláruð áferð fyrir tvær hægri akreinar meðfram SR 202 sem er hálf míla löng.Þeir notuðu hleðslufötu til að fjarlægja núverandi AR-ACFC lag án þess að skemma steypuna fyrir neðan.Deildin prófaði þessa aðferð með góðum árangri í apríl þegar þeir voru að hugleiða leiðir til að fara aftur á PCC veginn.Eftir að verkefninu var lokið tók ADOT fulltrúinn eftir því að ökumaðurinn myndi færa sig frá AR-ACFC akreininni yfir á demantsmalaða steypubrautina til að upplifa betri aksturs- og hljóðeiginleika.
Þrátt fyrir að ekki hafi öllum tilraunaverkefnum verið lokið benda bráðabirgðaniðurstöður um kostnað til þess að sparnaðurinn sem fylgir notkun steyptrar gangstéttar og demantsslípun til að hámarka útlit, sléttleika og hljóð gæti dregið úr viðhaldi um allt að 3,9 milljarða dollara á ári.Á 30 ára tímabili.Randy Everett og samgönguráðuneytið í Arizona
Um þetta leyti gaf Maricopa Government Association (MAG) út skýrslu sem metur staðbundinn hávaða og akstursgetu á þjóðvegum.Í skýrslunni er tekið undir erfiðleika við viðhald vegakerfisins og áhersla lögð á hávaðaeiginleika vegarins.Lykilniðurstaða er sú að vegna þess að hávaðakostur AR-ACFC hverfur svo fljótt, þá ætti „að íhuga meðferð á demantsgrunni í stað gúmmímalbiks.Önnur samtímis þróun er viðhaldskaupasamningur sem leyfir demantsslípun. Verktaki var fenginn til viðhalds og framkvæmda.
ADOT telur að það sé kominn tími til að taka næsta skref og stefnir að því að hefja stærra demantaslípunarverkefni á SR 202 í febrúar 2020. Verkefnið nær yfir fjögurra mílna langan, fjögurra akreina breiðan kafla, þar með talið halla.Svæðið var of stórt til að hægt væri að nota hleðslutæki til að fjarlægja malbikið og var því notuð fræsari.Deildin klippir ræmur í gúmmímalbik fyrir mölunarverktaka til að hafa að leiðarljósi við mölun.Með því að auðvelda rekstraraðilanum að sjá PCC yfirborðið undir hlífinni er hægt að stilla mölunarbúnaðinn og lágmarka skemmdir á undirliggjandi steypu.Endanlegt demantsmalað yfirborð SR 202 uppfyllir alla ADOT staðla - það er hljóðlátt, slétt og aðlaðandi - samanborið við malbik yfirborð, IRI gildið var mjög hagstætt á 1920 og 1930.Hægt er að fá þessa sambærilegu hávaðaeiginleika vegna þess að þrátt fyrir að nýja AR-ACFC slitlagið sé um 5 dB hljóðlátara en demantsgrunnurinn, þegar AR-ACFC slitlagið er notað í 5 til 9 ár, þá eru mæliniðurstöður þess sambærilegar eða hærri.Ekki aðeins er hljóðstig nýja SR 202 demantagrunnsins mjög lágt fyrir ökumenn, heldur veldur gangstéttin einnig minni hávaða í nærliggjandi samfélögum.
Árangur fyrstu verkefna þeirra varð til þess að ADOT hóf þrjú önnur tilraunaverkefni til að mala demants.Demantaslípun Loop 101 Price Freeway er lokið.Demantaslípun Loop 101 Pima hraðbrautar verður framkvæmd snemma árs 2021 og gert er ráð fyrir að framkvæmdir við Loop 101 I-17 til 75th Avenue verði framkvæmdar á næstu fimm árum.ADOT mun fylgjast með frammistöðu allra hluta til að athuga stuðning liðanna, hvort steypa hafi flagnað af og viðhald hljóðs og akstursgæða.
Þrátt fyrir að ekki hafi öllum tilraunaverkefnum verið lokið, réttlæta gögnin sem safnað hefur verið hingað til að skoða demantsslípun sem valkost við hefðbundna slípun og fyllingu.Bráðabirgðaniðurstöður kostnaðarrannsóknarinnar sýna að sparnaður sem fylgir því að nota steinsteypt slitlag og demantslípun til að hámarka útlit, sléttleika og hljóð getur lækkað viðhaldskostnað um allt að 3,9 milljarða dollara á 30 ára tímabili.
Með því að nota núverandi steinsteypta slitlag í Phoenix er ekki aðeins hægt að lengja viðhaldsfjárveitingu og halda fleiri vegum í góðu ástandi, heldur tryggir ending steypunnar að truflun tengd vegaviðhaldi verði sem minnst.Mikilvægast er að almenningur geti notið slétts og hljóðláts akstursflöts.
Randy Everett er háttsettur deildarstjóri fyrir samgönguráðuneytið í Mið-Arizona.
IGGA er félagasamtök sem ekki eru rekin í hagnaðarskyni, stofnuð árið 1972 af hópi sérhæfðra iðnaðarmanna, tileinkað þróun demantarslípun- og skurðarferla fyrir Portland sementssteypu og malbiksyfirborð.Árið 1995 gekk IGGA til liðs við samstarfsaðila American Concrete Pavement Association (ACPA) og myndaði IGGA/ACPA Concrete Pavement Protection Partnership (IGGA/ACPA CP3) í dag.Í dag er þetta samstarf tæknilega auðlind og leiðandi í iðnaði í alþjóðlegri markaðssetningu á bjartsýni slitlagsflötum, viðgerðum á steyptum gangstéttum og slitlagsvörnum.Hlutverk IGGA er að verða leiðandi tækni- og kynningarúrræði fyrir samþykki og rétta notkun á demantsslípun og gróp, svo og PCC varðveislu og endurgerð.
Pósttími: 08-09-2021