張雯婧 黃超凡
(河南中宇交通科技發(fā)展有限責任公司,河南 鄭州 450000)
經濟發(fā)展帶來了交通量的迅猛增長,重載、超載現象愈加嚴重,加之自然因素的影響,大量公路工程在修建1~3年之間都出現了不同程度的早期病害,如車轍、開裂、坑槽等,這些病害必定會對行車舒適性、安全性造成不利影響。為恢復路面使用性能,延長路面使用壽命,亟待解決路面養(yǎng)護問題。精表處是一種路面預防性養(yǎng)護技術,相比傳統養(yǎng)護工藝,其優(yōu)點更多,處理效果更佳,因此,在輕微病害處治中得到了大力推廣。
在瀝青路面早期病害防治中,傳統瀝青路面預防性養(yǎng)護技術發(fā)揮了至關重要的作用,很大程度上延緩了路面病害的發(fā)展趨勢,但與此同時也存有大量缺陷。如傳統霧封層技術,采用乳化瀝青或改性乳化瀝青作為原材料,此類材料使用中與舊瀝青路面之間粘結性不足,在行車荷載反復作用下,極易出現“掉皮”等情況,將對路面使用的耐久性造成嚴重影響。此外,據相關研究發(fā)現,路面經霧封層施工之后,一定程度上將降低路面構造深度與摩擦系數,大幅減小路面抗滑性能,這些問題的普遍存在,最終將會對路面行車安全造成不利影響。
精表處作為一種新型的養(yǎng)護技術,是在傳統霧封層技術的基礎上發(fā)展而言,由養(yǎng)護劑原材料著手,重點克服“掉皮”等缺陷,并能提升路面抗滑性能。其主要功能包括:預防水損壞、封閉微裂縫、固結松散集料等。此外,精表處也具備再生老化瀝青及改善路面外觀的特點。但精表處施工無法改變原路面的結構強度及承載力等,僅適用于綜合質量指數在良以上的路面,也就是說,精表處僅能處理路面早期病害。
某公路工程為雙向4車道,試驗段長度為1000m,經現場勘查可見,本路段整體路面良好,無顯著結構型病害,但局部存有早期病害,如微裂縫、輕微滲水、局部集料松散等,目前已對路面微裂縫實施灌縫預處理。
1)施工準備。精表處施工前,需關注施工天氣情況,要求施工期間氣溫高于10℃,路面溫度超過15℃,且無降雨狀況。同時,應保證瀝青路面干燥、清潔,不得存在散落砂石、泥土等。每批材料施工前,必須保證原材料具有出廠合格證,質量符合設計要求。同時,要做好交通管制工作。
2)病害預處理。在詳細調查路面病害后,需及時做好修補工作。如裂縫寬度在3mm以上,需做預處理??砂凑障嚓P施工技術規(guī)范要求,選用高含量乳化瀝青和細集料均勻攪拌制成的砂漿作為填縫料,一般可選用高標號瀝青材料,或強滲透性的瀝青材料,所使用的填縫料嚴禁和養(yǎng)護劑發(fā)生任何反應。此外,針對路面車轍病害,需及時做銑刨、拉毛處理,或將新瀝青混合料鋪筑其上,待完成上述作業(yè)后即可進行精表處施工。
3)表面清理。針對施工段路表面,可通過人工方式做好清理工作,要求徹底清理干凈路面雜草、松散集料、泥塊等。如路面沖水,則在施工前必須保證路面干燥。同時選用定制膠布封堵路面標志線,防止施工后對標志標線造成污染。
4)噴灑。按照設計配合比備好水性環(huán)氧乳化瀝青養(yǎng)護劑,待均勻拌和后,向專用灑布車儲存罐內灌入,同時將金剛砂置于噴砂裝置內。在灑布車施工前,需先將儲存罐開啟,進行30min均勻攪拌,隨后將攪拌器關閉,按照路面寬度進行灑布寬度的確定,且確定施工方向,做好車位調整工作。在現場試驗的基礎上,根據最佳灑布量適當調節(jié)養(yǎng)護劑用量,同時對各項施工技術指標進行準確確定,如行駛速度、噴灑壓力等。為避免出現堵管問題,可先將噴砂量控制在每平方米1kg左右,同時要求緊跟專用車后同步完成噴灑作業(yè)。噴灑過程中,需做好觀察,避免出現灑布不均勻現象。完成噴灑施工后,需立即將灑布車儲存罐內的剩余料清理出去,避免出現材料堵管問題,增加后期清管難度。
5)養(yǎng)護。完成精表處施工后,可根據當天氣溫條件確定養(yǎng)護時間。養(yǎng)護期一般在7d以上,完成養(yǎng)護后,需及時將標志標線上的膠帶去除,隨后開放交通。
1)現場試驗對比評價分析。按照相關規(guī)范要求,在與精表處預養(yǎng)護技術功能特點相結合的基礎上,決定試驗對比評價指標定為路面滲水系數、抗滑性能與材料滲透深度。根據相關設計規(guī)定,要求普通瀝青路面滲水系數需控制在120ml/min以內,瀝青路面滲水系數需控制在80ml/min以內。同時,利用擺式摩擦系數測定儀對抗滑性能進行測量,評價指標為摩擦系數抗滑擺值Fb,按照規(guī)定,擺值Fb≥42BPN。通過鉆芯取樣法對養(yǎng)護劑滲透深度進行準確測定。(1)滲水試驗。按照《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF801-2012)要求,瀝青路面滲水系數測試點間距為200m,本工程試驗段長度為1000m,為降低數據變異,此次測試間距可降為150m,測試時間為養(yǎng)護完成到通車前,要求將所有測點定在輪跡帶部位,通過兩次平行試驗進行測試值的確定。按照《評定標準》要求,每分鐘公路路面滲水系數需控制在20ml以內。通過試驗可見,施工前,本路段存在局部斷面滲水系數過大的現象,因此其具有較大數據變異性,遠遠大于規(guī)范要求,如處理不當,將加速此斷面瀝青膜脫落速度,加重滲水情況,從而導致面層病害產生。精表處施工之后,路面滲水系數逐漸下降,且趨于0,由此表明施工后具有良好的封水效果,能夠有效提升路表面施工質量,增強外界雨水侵蝕的抵抗能力。(2)摩擦系數抗滑擺值測試試驗。與滲水系數試驗相同,在完成試驗段養(yǎng)護作業(yè)后,按照每150m設一處測點,各斷面需3個測點,此測點位置的擺值取三個測試點的平均值。按照《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》等相關要求,必須在42BPN以內控制公路瀝青路面摩擦系數抗滑擺值。經試驗可見,在精表處施工應用前后,路面抗滑擺值都與規(guī)范要求相符。但相比施工前,施工后路面摩擦系數抗滑擺值顯著提升,提高了7.92%左右。主要原因在于施工前,在行車荷載長期作用下,與新鋪瀝青路面相比,原路面抗滑性能較低;精表處施工處理后,其選用的專用材料-金剛砂,可增強路面抗滑性能,從而提升路面摩擦系數,這對保證行車安全極為有利。(3)鉆芯取樣試驗。同上選取鉆芯取樣位置,但需在通車后3月后進行鉆芯取樣試驗。瀝青路面經精表處施工技術處理后,待3個月后,養(yǎng)護劑滲透深度可達到5~7mm的范圍。精表處專用養(yǎng)護劑的滲入,能夠對老化瀝青起到激活作用,最大限度地恢復瀝青各項性能指標,如針入度、延度等,確保達到新鋪瀝青路面狀態(tài)。
2)直觀目測表面評價分析。施工前,本路段表面呈泛白灰色,難見黑色瀝青路面,路表集料顆粒松散,粗集料凸出問題嚴重,微小裂縫眾多,且表面光滑。在駕駛過程中,因路面泛白極易影響行車視覺,如在陽光照射下路面標線極不顯著,不利于行車安全。施工后,目測可見,原路表微裂縫已被封閉,路面集料松散問題已解決,舊瀝青路面性能得以恢復,路面顏色呈黑色,這樣標線就更加醒目了,同時還可美化路面。
綜上所述,瀝青路面是公路建設的主要路面形式,在瀝青路面表面病害處理中,預養(yǎng)護技術的應用可有效提升工程質量,改善路面外觀,提高路面行車安全。精表處作為一種新型預養(yǎng)護處理技術,相比其他預養(yǎng)護技術,在微裂縫處理中更具優(yōu)勢,且具有良好的社會經濟效益。