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        公路橡膠瀝青CAPE封層技術(shù)研究

        2021-04-14 18:12:17安萬里
        卷宗 2021年25期
        關(guān)鍵詞:微表工后封層

        安萬里

        (中犇檢測(cè)認(rèn)證有限公司,河南 鄭州 450000)

        1 橡膠瀝青CAPE封層的特點(diǎn)

        橡膠瀝青CAPE封層集合了橡膠瀝青碎石封層與微表處的優(yōu)點(diǎn),不僅可以改善路面表面路用性能,還可起到抑制路面反射裂縫的目的。在路面養(yǎng)護(hù)施工中,采用橡膠瀝青CAPE封層技術(shù),可以提高路面的使用性能,延長(zhǎng)工程使用壽命。橡膠瀝青CAPE封層的特點(diǎn)如下:

        第一,抑制反射裂縫。在應(yīng)變較大的情況下,采用橡膠瀝青CAPE封層施工,橡膠瀝青很難被破壞,并能將集中的應(yīng)力擴(kuò)散并重新分布,便可大大降低裂縫處傳遞到面層的應(yīng)力,由于應(yīng)力強(qiáng)度下降,可起到延緩或抑制反射裂縫的作用。

        第二,粘結(jié)性能好。相比普通瀝青,橡膠瀝青的粘結(jié)性能較好。此外,碎石材料可形成較強(qiáng)摩擦力,與瀝青等材料相互嵌擠,可以構(gòu)成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu),從而增強(qiáng)層間粘結(jié)作用,防止出現(xiàn)層間推移情況。

        第三,防水性能好。由于橡膠瀝青CAPE封層具有良好的抗裂能力,這種情況下,將會(huì)大大減少裂縫的產(chǎn)生,防止雨水下滲到路面基層,加上碎石封層本身具有良好的力學(xué)特征,可有效提升路面防水效果。

        第四,抗老化性能好。橡膠瀝青主要采用了廢棄的橡膠輪胎材質(zhì),橡膠含有一定添加劑,可大大增強(qiáng)路面瀝青的抗老化性能,增強(qiáng)路面耐久性。因此,相比一般瀝青材料,橡膠瀝青CAPE封層的使用壽命更長(zhǎng)。

        第五,抗高溫車轍能力強(qiáng)。橡膠瀝青具有良好的高溫穩(wěn)定性和較強(qiáng)粘結(jié)作用,橡膠瀝青膠結(jié)料不易流動(dòng),同時(shí),碎石、橡膠瀝青等材料內(nèi)含有許多大顆粒橡膠粉,摩阻力較大,碎石不宜滑動(dòng),可大幅減少車轍等病害出現(xiàn),有利于提升路面結(jié)構(gòu)的承載能力。

        2 工程概況

        某公路工程為主要干線公路,擔(dān)負(fù)著重大交通任務(wù)。本路段建成通車已久,瀝青路面已出現(xiàn)了不同程度的病害,比如龜裂、裂縫、沉陷、變形等。為進(jìn)一步確定養(yǎng)護(hù)方案,需對(duì)原路面各項(xiàng)路用性能進(jìn)行檢測(cè)。共設(shè)5個(gè)測(cè)點(diǎn),分別對(duì)其平整度、滲水系數(shù)、抗滑擺值、構(gòu)造深度及代表彎沉值進(jìn)行了測(cè)定,結(jié)果取平均值,具體為平整度為5.7mm,滲水系數(shù)為170ml/min,抗滑擺值為56.3BPN,構(gòu)造深度為0.8mm,代表彎沉值為20.8(0.01mm)。

        與此同時(shí),還對(duì)原路面進(jìn)行了彎沉檢測(cè)和鉆芯取樣,回彈模量平均值為13.8(0.01mm),說明路面的整體承載能力較好。鉆芯取樣所得結(jié)果為芯樣基本完整,結(jié)構(gòu)的板體性良好。通過本路段調(diào)查分析,決定在路面養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中,選用橡膠瀝青CAPE封層施工方案。

        3 公路橡膠瀝青CAPE封層技術(shù)要點(diǎn)

        3.1 原路面處理

        施工前,由于原路面存在一定病害問題,特別是裂縫數(shù)量很多,但通過路面路況調(diào)查分析,路面整體完整性良好,裂縫多為輕微裂縫,在原路面處理當(dāng)中,針對(duì)此類裂縫無需進(jìn)行過多處理。但對(duì)于坑槽等較為嚴(yán)重的病害,需進(jìn)行挖槽處理,要求先將不規(guī)則的坑槽開挖成矩形,隨后清理干凈坑槽底部病害,確?;靥畈牧虾涂硬鄣撞靠梢猿浞终辰Y(jié),與此同時(shí),還要將粘層油均勻涂抹到坑槽底部和四周,將熱拌瀝青混合料回填到坑槽底部,隨后一層一層填筑、壓實(shí)。

        在灑布橡膠瀝青碎石封層材料前期,必須保證原路面無雜物、潔凈,要求提前清理干凈路面。

        3.2 橡膠瀝青碎石封層施工

        為確保橡膠瀝青碎石封層與原路面粘結(jié)效果良好,在鋪筑橡膠瀝青碎石封層前,可先均勻?yàn)⒉家粚尤榛癁r青粘層油在路表面,粘層油灑布量大小直接影響到工程施工效果,因此,必須合理控制粘層油用量,不得太多,避免產(chǎn)生泛油等問題,根據(jù)本工程實(shí)際情況,粘層油灑布量可控制在0.5L/m2。在施工過程中,還需做好集料預(yù)裹附處理,碎石選用玄武巖,粒徑控制在10~15mm之間。基于充分裹附且不結(jié)團(tuán)的原則,按照施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)情況分析,在集料預(yù)裹附當(dāng)中,需合理控制裹附溫度,保證溫度超過120℃。此外,還要根據(jù)試驗(yàn)確定灑布橡膠瀝青、碎石的用量,并合理控制灑布溫度,保證滿足規(guī)定要求。

        在橡膠瀝青碎石撒布當(dāng)中,可采用同步碎石車進(jìn)行撒布施工,車速合理、勻速前行。在整個(gè)撒布過程中,需指派專人負(fù)責(zé)監(jiān)控撒布質(zhì)量,若出現(xiàn)局部撒布不均勻情況,需及時(shí)采取措施處理。待完成撒布作業(yè)后,可選取膠輪壓路機(jī)進(jìn)行碾壓施工。

        3.3 表層微表處施工

        碾壓施工后,待各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)定要求,便可開放交通。當(dāng)橡膠瀝青碎石封層完全被壓實(shí),檢驗(yàn)壓實(shí)度符合規(guī)定要求,即可鋪筑微表處。微表處施工前,要指派專人清理干凈橡膠瀝青碎石封層掉落的碎石、雜物,保證表層潔凈、無雜物,以此提高碎石封層和微表處之間的粘結(jié)作用。微表處施工時(shí),可采取稀漿封層車進(jìn)行攤鋪施工,攤鋪過程中隨時(shí)觀察攤鋪效果,若出現(xiàn)攤鋪不到位的情況,需及時(shí)處理。

        4 公路橡膠瀝青CAPE封層性能檢測(cè)分析

        為了檢驗(yàn)路面橡膠瀝青CAPE封層施工效果,在養(yǎng)護(hù)施工前、工后1個(gè)月、工后1年針對(duì)試驗(yàn)段各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定與分析,所得結(jié)果如下:

        1)平整度。養(yǎng)護(hù)前路面平整度為5.7mm,工后1個(gè)月路面平整度為2.3mm,工后1年路面平整度為3.5mm。

        2)滲水系數(shù)。養(yǎng)護(hù)前路面滲水系數(shù)為170ml/min,工后1個(gè)月路面滲水系數(shù)為5.1ml/min,工后1年路面滲水系數(shù)為1.2ml/min。

        3)抗滑擺值。養(yǎng)護(hù)前路面抗滑擺值為56.3BPN,工后1個(gè)月路面抗滑擺值為67.2BPN,工后1年路面抗滑擺值為65.1BPN。

        除此之外,還對(duì)橡膠瀝青CAPE封層噪聲情況進(jìn)行了測(cè)定,因?yàn)閱螌游⒈硖幘哂休^大噪聲問題,為了掌握橡膠瀝青CAPE封層是否可以有效改善單層微表處噪聲情況,本工程根據(jù)現(xiàn)行噪聲測(cè)試方法相關(guān)規(guī)定,在40km/h、60km/h、80km/h不同車速條件下,對(duì)比分析了微表處路段、AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面與橡膠瀝青CAPE封層路面的噪聲情況。所得結(jié)果如下:

        第一,微表處路段。40km/h車速條件下,微表處路段噪聲分貝值為72.3dB;60km/h車速條件下,微表處路段噪聲分貝值為76.5dB;80km/h車速條件下,微表處路段噪聲分貝值為82.4dB。

        第二,AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面。40km/h車速條件下,AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為67.1dB;60km/h車速條件下,AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為72.2dB;80km/h車速條件下,AC-13熱拌熱鋪瀝青混凝土路面噪聲分貝值為74.9dB。

        第三,橡膠瀝青CAPE封層路面。40km/h車速條件下,橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為69.3dB;60km/h車速條件下,橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為74.1dB;80km/h車速條件下,橡膠瀝青CAPE封層路面噪聲分貝值為78.3dB。

        通過上述分析可見,經(jīng)過1年時(shí)間的跟蹤檢測(cè)與分析,經(jīng)過橡膠瀝青CAPE封層處治之后,相比原路面,試驗(yàn)段在工后1個(gè)月的各項(xiàng)性能均有所改善,尤其是在抗?jié)B性能方面,橡膠瀝青CAPE封層效果極為顯著,工后1年時(shí)基本處于不滲水狀態(tài),可以有效避免水分破壞路面。此外,通過抗滑擺值分析可知,橡膠瀝青CAPE封層施工后,路面抗滑性能明顯提升,可以達(dá)到路面行車安全的要求。

        為了檢驗(yàn)橡膠瀝青CAPE封層的噪聲大小情況,本文對(duì)比分析了三類不同路面噪聲情況,在不同車速條件下,橡膠瀝青CAPE封層的車外噪聲明顯小于單層微表處,相比微表處養(yǎng)護(hù)處理方案,橡膠瀝青CAPE封層的應(yīng)用,可以有效克服其噪聲大、耐久性差的缺陷,基本上接近熱拌瀝青材料混合料路面噪聲大小情況。究其原因在于橡膠瀝青CAPE封層是微表處與碎石封層技術(shù)的結(jié)合體,在橡膠瀝青CAPE封層內(nèi)微表處集料和橡膠瀝青碎石能夠充分嵌擠,且橡膠瀝青的裹附效果良好,因此,與單層微表處路面相比,得橡膠瀝青CAPE封層降噪效果良好。

        5 結(jié)束語

        綜上所述,在我國交通運(yùn)輸事業(yè)建設(shè)水平不斷提高的背景下,在路面鋪筑施工中瀝青混凝土的運(yùn)用趨于廣泛,其特點(diǎn)在于穩(wěn)定性、高強(qiáng)度以及耐久性,對(duì)于提高公路路面質(zhì)量與使用性能而言有著積極的作用。當(dāng)然我們需要注意的是,隨著交通運(yùn)輸規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景下,瀝青公路路面承受的荷載也有所提升,受到多方面因素的影響,瀝青路面極易產(chǎn)生早期病害,瀝青路面的使用效率大打折扣,對(duì)于行車舒適度與安全性而言構(gòu)成了一定的威脅。為此,本文提出了公路橡膠瀝青CAPE封層施工技術(shù),希望通過科學(xué)、有效的路面養(yǎng)護(hù),可以提高路面使用性能,確保行車安全。

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