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        瀝青路面霧封層施工技術(shù)的應(yīng)用研究

        2020-08-10 09:08:13洪磊聶文君
        卷宗 2020年13期
        關(guān)鍵詞:作用機(jī)理瀝青路面

        洪磊 聶文君

        摘 要:當(dāng)前,我國公路網(wǎng)已基本完善,公路建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大,大量早期修建的公路項(xiàng)目已步入大中修養(yǎng)護(hù)期,公路養(yǎng)護(hù)量也隨之增長。因此,如何采取有效的預(yù)養(yǎng)護(hù)措施來改善路面使用性能,延長道路使用年限顯得尤為重要。作為一種較為成熟的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),霧封層技術(shù)已被廣泛用于路面養(yǎng)護(hù)施工,且達(dá)到了良好的施工效果。為此,開展路面瀝青霧封層施工技術(shù)研究具有十分重要的意義。本文在全面了解霧封層作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體工程案例,對(duì)瀝青路面霧封層施工材料、施工工藝及質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行了分析與探討。

        關(guān)鍵詞:瀝青路面;霧封層;作用機(jī)理

        我國地域遼闊,公路工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,但在其快速發(fā)展的同時(shí),也存在諸多問題。如交通使用環(huán)境惡劣,車輛超載重載現(xiàn)象嚴(yán)重,導(dǎo)致瀝青路面早期病害不斷涌現(xiàn),主要病害包括車轍、裂縫、坑槽等,將給后期道路運(yùn)營維護(hù)造成極大影響。霧封層作為瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要技術(shù)之一,該技術(shù)的應(yīng)用,可有效提升路面使用狀況,延長路面使用壽命,且能降低后期維修養(yǎng)護(hù)成本。為此,提高霧封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平對(duì)公路事業(yè)發(fā)展具有重要意義。

        1 霧封層作用機(jī)理

        在行車荷載及自然因素反復(fù)作用下,瀝青路面內(nèi)乳化瀝青、改性乳化瀝青內(nèi)水分將被大量蒸發(fā)掉。在此基礎(chǔ)上,舊瀝青材料通過霧封層施工,可在表面形成一種瀝青薄層,從而保護(hù)路面結(jié)構(gòu),避免基層滲入水分。乳化瀝青與改性乳化瀝青還能完全裹覆松散的集料,通過增強(qiáng)新、老瀝青之間的粘結(jié)性能,可充分粘結(jié)松散的集料,并形成一個(gè)整體。

        于舊瀝青路面而言,噴灑新型瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑之后,在路表面養(yǎng)護(hù)劑將快速分散,此時(shí)養(yǎng)護(hù)劑與舊瀝青材料之間將產(chǎn)生一種類似相溶的作用,并以新形態(tài)呈現(xiàn),形成一個(gè)新的整體。因?yàn)r青路面養(yǎng)護(hù)劑內(nèi)存在大量不飽和鍵,且極性較強(qiáng),已老化的瀝青將被再次激活,此時(shí)可徹底擠出瀝青集料內(nèi)的空氣,經(jīng)一定時(shí)間養(yǎng)護(hù)后,可在瀝青路面上形成一層保護(hù)膜,且具有良好的防水功能,從而實(shí)現(xiàn)封閉路面的目的。

        2 工程概況

        某公路工程為雙向四車道,路面為瀝青混凝土路面,路面寬度23m,作為一條重要的干線公路,本路段擔(dān)負(fù)著繁重的交通運(yùn)輸任務(wù)。近年來,交通量越來越多,在行車荷載和自然因素的長期作用下,路面早期病害問題愈加凸顯,經(jīng)路面勘查顯示,裂縫、車轍、松散等為本路段主要病害類型。按照施工現(xiàn)場實(shí)際情況,可選取霧封層進(jìn)行瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工。

        3 瀝青路面霧封層施工材料選擇

        1)乳化瀝青。霧封層的主要材料為乳化瀝青,屬于陽離子類型,通常選取快裂型乳化瀝青用于施工。與一般路面乳化瀝青材料相比,霧封層乳化瀝青乳液具有更細(xì)粒度,根據(jù)工程所需,檢測(cè)乳液篩上剩余量時(shí)可選用0.6mm篩孔。

        2)水。于霧封層質(zhì)量而言,水質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系巨大。霧封層施工用水應(yīng)滿足飲用水標(biāo)準(zhǔn),不得有溶性雜質(zhì)存于水內(nèi),需在6~8控制PH值。霧封層混合液制作前期,需對(duì)乳化瀝青再生劑和水的相容性進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè),一般以乳化瀝青再生劑:水=1:1的比例添加材料,待均勻拌和后,按照施工使用時(shí)間,對(duì)其沉淀、分層等現(xiàn)象進(jìn)行觀察,如產(chǎn)生以上現(xiàn)象則不得使用,需及時(shí)選取其他水源。

        3)改性劑。改性材料以SBR膠乳為主,該材料能夠?qū)F封層材料高低溫性能進(jìn)行有效改善。霧封層材料內(nèi)膠乳摻加量可控制在10%以上。

        4)成膜劑。醇類為霧封層成膜劑,其通過霧封層成型可達(dá)到乳液穩(wěn)定性、均勻性提升的目的。

        5)添加劑。按照路面具體情況,可將適量添加劑摻加到霧封層材料內(nèi)。一般選取再生劑、緩凝劑與增粘劑等作為添加劑。

        4 瀝青路面霧封層施工工藝

        1)施工準(zhǔn)備。施工前,需先做好路面情況調(diào)查工作,并對(duì)全部病害進(jìn)行有效處治。同時(shí),要清理干凈路面所有雜物,采用高壓吹風(fēng)機(jī)將瀝青路面上的浮塵吹干凈,清理干凈路表。根據(jù)施工要求,為保證后期大面積施工質(zhì)量,可采取具有代表性的路段作為試驗(yàn)段,長度為200m。從而確定各項(xiàng)施工參數(shù),如噴灑時(shí)間、噴灑量等。為確定噴灑用量,可采用1×1m面積的舊瀝青路面,在其上均勻噴灑1Kg霧封層材料,隨后對(duì)路表面變化進(jìn)行詳細(xì)觀察,若材料未向路面全部滲入,則表明噴灑用量太多,需適量減少噴灑用量,直至材料全部滲入路面,經(jīng)確定0.55kg/m2為最佳噴灑用量。

        2)施工流程。(1)原路面病害處理。據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果顯示,原路面存有不同程度的早期病害問題,如裂縫、松散、車轍等,為了保證養(yǎng)護(hù)施工效果,需預(yù)先做好原路面病害處理工作,保證處治效果良好。病害類型不同,則所選用的處治方法也不盡相同。具體處治方式如下:裂縫處理:裂縫寬度在5mm以上,則采用開槽灌縫處理。車轍處理:本路段存有車轍病害,這種情況下,需先將舊瀝青層挖除,再選用填料重新鋪筑,從而有效處理車轍病害。沉陷、網(wǎng)裂處理:可先挖除舊瀝青層,隨后鋪筑新填料,以此處治沉陷及網(wǎng)裂病害。輕微松散:先確定輕微松散病害處,然后清理干凈松散粒料,再重新填筑新材料。(2)霧封層施工。霧封層施工,應(yīng)采用智能型自動(dòng)灑布車進(jìn)行改性乳化瀝青噴灑,最佳噴灑用量為0.55kg/m2。噴灑施工前,需合理確定噴灑寬度,盡可能做到均勻噴灑,不存死角、不漏灑,嚴(yán)禁出現(xiàn)油膜。此外,為防止施工過程中污染路面標(biāo)線,需做好路面標(biāo)線和路緣石的防護(hù)工作,并粘貼專用膠帶,保證全覆蓋標(biāo)線范圍。若出現(xiàn)噴灑不到位的地方,需及時(shí)通過人工方式進(jìn)行補(bǔ)灑處理。(3)霧封層養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)期間,禁止車輛隨意進(jìn)出,需做好交通管制工作,待霧封層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,才能開放交通,但前期需做好行車速度限制工作,一般控制在40km/h以下。待完成養(yǎng)護(hù)封閉工作之后,需再次進(jìn)行路面清理,并及時(shí)清除鋪在路面上的封膠布,待質(zhì)量檢查合格后,才可開放交通。

        5 瀝青路面霧封層質(zhì)量檢測(cè)分析

        為保證霧封層養(yǎng)護(hù)施工后,瀝青路面質(zhì)量良好,后期應(yīng)做好施工檢測(cè)工作。路面滲水、裂縫、摩擦系數(shù)等都是本次檢測(cè)的主要內(nèi)容。按照《公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程》等相關(guān)規(guī)定,可選取路面滲水儀、擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀等進(jìn)行檢測(cè)。為充分了解瀝再生的作用、特性,不僅要檢測(cè)瀝再生試驗(yàn)段,還應(yīng)檢測(cè)樁號(hào)相同的新鋪路面。

        1)抗滑性能。按照相關(guān)規(guī)范規(guī)定顯示,路面抗滑能力良好的情況下,擺值BPN在(37~42)以上,依據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,0.55mm以上為新建高速公路構(gòu)造深度。由此可見,路面使用瀝再生材料后的構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果都與相關(guān)規(guī)范規(guī)定相符,相比新養(yǎng)護(hù)路面,其抗滑性也基本一致。

        2)封水效果。根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定滲水系數(shù)應(yīng)控制在每分鐘300mL以內(nèi)。據(jù)檢測(cè)結(jié)果分析,瀝再生路面使用四個(gè)月后,路面具有較小滲水系數(shù),與規(guī)范規(guī)定相符。相比新鋪路面,很大程度上路面滲水系數(shù)處于減少狀態(tài),具有良好封水效果。使用期限達(dá)到一年之久后,瀝再生材料滲透較為充分,0為其滲水系數(shù)。

        3)外觀效果。應(yīng)用瀝再生封層四個(gè)月之后,通過路表觀察得出,與新鋪路面相比,瀝再生外觀無差別,具有黝黑的表面。應(yīng)用時(shí)間長達(dá)一年多以后,集料表面瀝青膜存在輕微脫落,相比新鋪路面,顏色方面基本相同,且表面集料固結(jié)效果良好,沒有出現(xiàn)脫落集料現(xiàn)象。

        6 結(jié)束語

        綜上所述,伴隨交通運(yùn)輸行業(yè)的迅速發(fā)展,我國交通量增長速度過快,特別是重載超載問題的加劇,嚴(yán)重?fù)p害了路面質(zhì)量,導(dǎo)致各類病害頻發(fā)。為提高路面使用性能,延長公路使用壽命,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,合理選取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。將有機(jī)硅瀝青霧封層技術(shù)用于路面養(yǎng)護(hù)施工,可有效控制路面病害,提高養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn)

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        [3]黃寧.霧封層技術(shù)在瀝青路面預(yù)養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì),2018,(15):134-135,138.

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