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        超薄磨耗層在城市道路養(yǎng)護的應(yīng)用

        2021-11-27 13:14:58劉海龍
        魅力中國 2021年32期
        關(guān)鍵詞:粘層乳化攤鋪

        劉海龍

        (北京市政路橋管理養(yǎng)護集團有限公司,北京 100000)

        近年來,我國市政道路事業(yè)不斷發(fā)展,與此同時,各種重交通或者重載現(xiàn)象使路面的表面使用功能嚴重下降,大部分的路面也隨之進入養(yǎng)護維修階段。除此之外,在市政道路養(yǎng)護發(fā)展的同時,發(fā)現(xiàn)瀝青路面的表面使用性能與當?shù)厮哂械臍夂驐l件密切相關(guān)。因此,尋求適合相應(yīng)條件的市政道路瀝青路面養(yǎng)護維修技術(shù)成為目前的一種研究與發(fā)展趨勢。而超薄磨耗層養(yǎng)護技術(shù)作為一種先進的養(yǎng)護形式,可以大大降低道路使用中養(yǎng)護工作的難度,能夠?qū)ζ渲械年P(guān)鍵部位進行針對性的養(yǎng)護處理,從而提高道路工程的實用性。

        一、超薄磨耗層技術(shù)概述

        超薄磨耗層新技術(shù)是如今市政道路施工建設(shè)中廣泛使用的一項新技術(shù),其在保證并延長公路使用壽命上發(fā)揮著十分重要的作用。在市政道路的建設(shè)施工過程中,只要在施工階段加強了施工質(zhì)量控制,就可以保證工程后期實用性的提高,那么在道路竣工投入使用后,還需要做好日常的養(yǎng)護和管理工作,對于使用中常見的道路病害進行事前分析和解決,經(jīng)過近些年的實踐總結(jié)可知,超薄磨耗層技術(shù)是一種實用性很高的道路養(yǎng)護技術(shù),它的養(yǎng)護工藝具有一定的預(yù)防性特征,它的主要養(yǎng)護機理是把厚度為10mm-25mm的間斷級配改性瀝青混合料直接鋪設(shè)在一層聚合物改性乳化瀝青粘層之上,然后再采用專用設(shè)備實現(xiàn)瀝青混合料的攤鋪,經(jīng)過壓路機碾壓之后實現(xiàn)一次成型。從它的實際應(yīng)用來看,這種養(yǎng)護技術(shù)不僅可以應(yīng)用在道路的養(yǎng)護工作中,而且在一些新建道路中也可以發(fā)揮作用。

        二、對于超薄磨耗層的使用時間選擇

        首先,如果從道路的外觀來看的話,道路的整體狀況是趨于良好狀態(tài)的,各種病害所導(dǎo)致的破損面積一般不會超過道路總面積的10%,路面大面積是處于致密和光滑發(fā)亮的狀態(tài),在抗滑作用上還有很大缺陷和不足。其次,從當前道路使用中所出現(xiàn)的各種病害來看,主要有裂縫、龜裂、車轍、坑槽以及泛油等等為主,集中發(fā)生在瀝青混合料上部層的局部范圍內(nèi)。最后,路面出現(xiàn)嚴重的下沉現(xiàn)象、破碎需要處理的水泥混凝土以及水泥穩(wěn)定碎石等底基層的病害面積控制在路面總面積的5%以下。

        三、超薄磨耗層技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

        首先,它的防裂作用和防水效果十分突出,它所采用的熱拌青混合料配合噴灑大劑量的改性乳化瀝青黏結(jié)層結(jié)構(gòu),可以使改性乳化瀝青的優(yōu)勢進一步發(fā)揮,使它的破乳速度加快,提升黏結(jié)力,進而發(fā)揮封層和粘層的兩重效果。其次,它采用的是良好的嵌鎖型級配模式,所需要的粗集料較多,而細集料的相對較少,因此它的空隙率就會很大,在它的這個路面結(jié)構(gòu)中,基本上是以粗骨料為主的嵌鎖結(jié)構(gòu),這也就大大減少了薄層路面再次壓密變形的空間,可以對車轍危害起到一定的限制作用。在整個工程施工結(jié)束之后,路面的構(gòu)造深度比較大,并且抗滑能力也很好,也就避免了噪音和水霧對道路行車的不利影響,使道路行車的安全性得到保障。最后,它在施工中應(yīng)用所采用的攤鋪設(shè)備是一次成型的,這種形式幾乎不存在污染,而且最明顯的是它的施工速度很快,可以在短時間內(nèi)恢復(fù)正常的交通秩序。

        四、超薄磨耗層在城市道路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用難點

        超薄磨耗層技術(shù)在具體應(yīng)用中易受外界因素影響而產(chǎn)生質(zhì)量問題,相關(guān)人員應(yīng)明確該項技術(shù)在城市道路養(yǎng)護中的應(yīng)用難點,從而有針對性地采取解決措施。首先,路面病害范圍大且類型多,很大程度上增大了養(yǎng)護難度。而且近年來車流量明顯增大,路面病害問題難以徹底解決,影響了超薄磨耗層的應(yīng)用效果。其次,路口密集,公交車站較多,阻礙了養(yǎng)護工程的順利進行,進而降低超薄磨耗層技術(shù)的綜合效益。再則,路面檢查井數(shù)量眾多,檢查井周圍極易出現(xiàn)碎裂、下沉等問題,進行攤鋪處理時應(yīng)保證檢查井與超薄磨耗層無縫銜接,以免影響行車的舒適度與安全性。最后,日間車輛流量大,只能在夜間施工,導(dǎo)致施工難度加大。值得注意的是,超薄磨耗層技術(shù)在應(yīng)用中還缺乏完善的質(zhì)量標準,影響了技術(shù)優(yōu)勢的充分發(fā)揮,降低了城市道路養(yǎng)護質(zhì)量。

        五、超薄磨耗層在城市道路養(yǎng)護工程中的應(yīng)用

        (一)施工技術(shù)要求

        1.原路面處治。熱拌超薄磨耗層技術(shù),要求路面具有一定的結(jié)構(gòu)強度,不作為結(jié)構(gòu)補強層,若在結(jié)構(gòu)強度不足路段實施前須進行結(jié)構(gòu)強度的恢復(fù)措施。實施前必須對局部病害(裂縫、坑槽、沉陷、擁包等)進行預(yù)處理。施工前路面要求潔凈、無泥土和其他雜物并且干燥。為保證罩面的施工,需要在施工前對原路面進行以下幾方面的處理:(1)對瀝青砼路面的病害處理:①病害處理。微罩面不作為結(jié)構(gòu)補強層,要求原路面具有一定的結(jié)構(gòu)強度。施工前需要對路面裂縫、坑槽、沉陷、擁包等病害進行處理,保持路面潔凈、無泥土等污染。②提升窨井蓋。為保持井蓋標高與熱拌超薄瀝青混合料薄層加鋪后的路面等高,在實施微罩面前,先對路面原有井蓋進行整體提升,確保攤鋪瀝青砼后表面平整。③精銑刨處理。路面原有的平石保持標高不變,為保證微罩面與平石的標高一致,在實施微罩面前,采用銑刨機對平石邊往車道內(nèi)的1 m范圍內(nèi)進行精銑刨處理。(2)對混凝土路面“白改黑”的病害處理。①對存在的破損板塊進行挖除換板處理。②對破碎松動的砼塊鑿除,切割,然后用專用冷補料填充或GTTECH 熱瀝青砼填充。③對局部坑槽、崩角用專用冷補料或熱瀝青砼填充。④完全清理原脹縫、縱橫縫、施工縫的灌縫瀝青,再重新用高性能灌縫材料進行灌縫,確保充分灌滿。

        2.粘層油灑布。為增強熱拌超薄磨耗層與原路面的黏結(jié),應(yīng)在超薄磨耗層實施的同時灑布粘層油。粘層油采用SBS 聚合物改性乳化瀝青,灑布量按0.6-0.8kg/m2 控制,在混凝土路面白改黑時灑布量增加到0.8-1.0kg/m2 控制(由于表面粗糙)。為噴灑均勻流暢防止噴頭堵塞,攤鋪前需將粘層油加溫度至75-80 度。

        3.天氣條件。熱拌超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)在路面溫度高于5℃、環(huán)境濕度在90%以下的情況下進行作業(yè);不得在雨天或可能有雨的天氣下進行,風力大于5 級時停止施工,因罩面厚度薄料冷卻快,防止影響質(zhì)量問題。

        (二)施工工藝

        1.拌合。宜采用3000 型以上的進口拌合設(shè)備,其中熱料倉篩網(wǎng)應(yīng)按0-3mm、3-6mm 和6-11mm 配置?;旌狭细砂钑r間不得低于3s,濕拌時間不得低于45s。2.溫度控制。石料加熱溫度不高于220℃,瀝青加熱溫度不高于190℃,出料溫度170-210℃,攤鋪溫度>150℃,碾壓溫度>80℃。運輸過程車輛覆蓋雙層帆布保溫措施。3.攤鋪。熱拌超薄磨耗層攤鋪過程采用計量準確的維特根同步攤鋪設(shè)備1800-3(乳化瀝青和混合料同步噴灑攤鋪)一次成型,減少了車輛輪脊帶走粘層油,保證了黏結(jié)力。施工前將攤鋪機的熨平板溫度加溫達到90 度以上以保證攤鋪時防止料溫低產(chǎn)生拉毛。維特根同步攤鋪1800-3 裝備了噴灑模塊:作為噴灑型同步薄層攤鋪機時,最大攤鋪寬度為6m,作為普通攤鋪機時,最大噴灑寬度可達9m。超薄瀝青磨耗層施工中,維特根同步攤鋪1800-3 同步攤鋪技術(shù)優(yōu)勢明顯:粘層油準確計量,均勻噴灑;確保粘層體系不被污染和破壞;噴灑攤鋪工序合二為一,提升施工效率;攤鋪速度快,可達到6-20m/min。4.壓實。熱拌超薄磨耗層依靠攤鋪機熨平板基本可達到密實效果,采用11-13 噸雙鋼輪壓路機進行靜壓和收光整平各1 遍即可,壓路機應(yīng)緊跟攤鋪機進行碾壓,防止瀝青混合料冷卻過快。碾壓過程遵循了緊跟、慢壓的原則。混合料攤鋪后須緊跟著在盡可能高溫狀態(tài)下開始碾壓,碾壓段的長度一般控制在20-30m。由于攤鋪厚度薄,碾壓一定采用靜壓碾壓,不可振動,不可過壓。碾壓不是為了使混合料密實,而是為了使混合料與粘層油良好黏結(jié)。5.養(yǎng)護與開放交通。熱拌超薄磨耗層在路面溫度低于50℃時即可開放交通。養(yǎng)護期間,磨耗層路面不得有車輛駛?cè)?,防止路面出現(xiàn)痕跡影響平整度。通常碾壓作業(yè)完成后30min 左右即可滿足開放交通要求,從而大大提高了切換作業(yè)面的效率。

        六、超薄磨耗層在城市道路養(yǎng)護工程中施工質(zhì)量控制

        (一)病害路面處理

        病害路面處理可以看成超薄磨耗層技術(shù)應(yīng)用的準備工作,工作人員需根據(jù)不同的病害類型合理選擇處理手段,以免影響道路養(yǎng)護效果,進而阻礙城市的健康發(fā)展。針對裂縫問題,需事先觀察裂縫的開裂趨勢,然后利用開鑿機沿著開裂方向?qū)⑵淝懈畛纱笮『线m的深槽,保持槽內(nèi)清潔干燥無異物,最后將灌縫膠灌入槽內(nèi)進行封縫處理。針對龜裂及車轍問題,處理方法是銑刨瀝青混凝土結(jié)構(gòu),該步工序完成后噴灑防水黏結(jié)層,以此消除龜裂、網(wǎng)裂及車轍問題造成的不利影響。針對路面下沉、破碎等問題,需采用科學方法評估混凝土結(jié)構(gòu)損壞程度,如果損壞程度較小,可進行粗料襯補后再鋪設(shè)瀝青混凝土路面。但如果損壞嚴重,則需在保留原鋼筋的基礎(chǔ)上鑿去混凝土,按照施工流程重新進行澆筑、噴涂防水層、攤鋪混合材料等方面的施工。

        (二)做好材料設(shè)備準備工作

        超薄磨耗層技術(shù)在具體應(yīng)用中使用了五大類材料,分別是粗集料、細集料、填料、聚合物改性瀝青及聚合物改性乳化瀝青,材料質(zhì)量對城市道路養(yǎng)護工程的建設(shè)質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響,需進行嚴格把控。粗集料的粒徑大于4.75 mm,作用是增大摩擦力,從而提高路面的防滑水平。細集料的粒徑應(yīng)小于4.75 mm,能有效提高黏結(jié)能力,其性能指標應(yīng)符合國家標準。填料的成分為粒徑極小的礦粉,主要是石灰石礦粉,防水效果良好。聚合物改性瀝青與聚合物改性乳化瀝青是超薄磨耗層施工的關(guān)鍵材料,其性能與質(zhì)量應(yīng)滿足路面養(yǎng)護需求,不可存在質(zhì)量問題。另外,該項技術(shù)對設(shè)備的要求較高,需選用專業(yè)的攤鋪機與熱瀝青混凝土拌和站,至于運輸車、水罐車及清掃車等應(yīng)滿足施工需求。

        (三)超薄磨耗層的施工質(zhì)量控制要點

        首先,施工人員在對瀝青混合料進行拌合之前要先按照技術(shù)性標準對拌合的設(shè)備進行全面檢查,確保性能質(zhì)量不存在缺陷,并且還要對計量系統(tǒng)進行校準,以確保生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性,不會中途停止。其次,在對瀝青混合料進行生產(chǎn)時,各個部分的溫度控制也要作為重點,石料的加熱溫度要控制在180℃- 190℃;瀝青加熱的溫度控制在165℃- 175℃;拌合的溫度要控制在170℃- 180℃,最后有效的拌合時間也要保持在30s- 45s 之間。第三,在對粘層油進行噴灑之前,需要對其底層進行清掃處理,確保干燥,對于存在的雜物雜質(zhì)要及時清除。第四,在進行同步施工超薄磨耗層時,需要注意的是,要保證乳化瀝青灑布和瀝青混合料的鋪設(shè)要同時進行,并使乳化瀝青在最短時間內(nèi)凝固,這樣可以保證進入到瀝青混合料的量是最大的,此過程中主要是以改性乳化瀝青為主。

        結(jié)語:隨著我國道路交通體系的不斷健全和完善,作為地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展命脈的道路工程來說,做好其后期使用中的維護檢修工作具有重要現(xiàn)實意義,不僅關(guān)系著地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的協(xié)調(diào)性,而且也和城市的正常功能發(fā)揮密切相關(guān)。超薄消耗層養(yǎng)護工程技術(shù),可以對已經(jīng)出現(xiàn)病害的道路路面進行很好的修復(fù),結(jié)合實際的工程案例分析可知它的實際應(yīng)用效果非常好,具有很好的社會效益和經(jīng)濟效益。

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