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        農(nóng)村公路改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)效果分析

        2022-06-28 18:05:08楊容
        西部交通科技 2022年4期
        關(guān)鍵詞:公路養(yǎng)護(hù)農(nóng)村公路瀝青路面

        楊容

        【摘要:】文章以某農(nóng)村公路修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)工程為背景,針對(duì)原瀝青路面現(xiàn)狀病害問(wèn)題,采取了改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)方案,總結(jié)了該養(yǎng)護(hù)方案的配合比設(shè)計(jì)及施工工藝,并對(duì)改性乳化瀝青稀漿封層在該農(nóng)村公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)效果展開(kāi)了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:瀝青路面的平整度、滲水系數(shù)以及橫向力系數(shù)在實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后均符合規(guī)范要求,瀝青路面的使用性能、抗?jié)B性能及抗滑性能等均得到有效的改善,故改性乳化瀝青稀漿封層適用于農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程。

        【關(guān)鍵詞:】農(nóng)村公路;改性乳化瀝青;稀漿封層;瀝青路面;公路養(yǎng)護(hù)

        U418.6A210633

        0 引言

        瀝青路面是我國(guó)公路工程中最為常見(jiàn)的路面結(jié)構(gòu)形式之一,其設(shè)計(jì)使用年限約為8~15年,但隨其服役時(shí)間的增加以及在車(chē)輛荷載、溫度、雨水等因素共同作用下,瀝青路面會(huì)產(chǎn)生裂縫、坑槽、麻面、剝落等病害,給行車(chē)安全和行車(chē)舒適性造成嚴(yán)重影響,因此對(duì)于瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)尤為重要[1-2]。根據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì),我國(guó)現(xiàn)有超500萬(wàn) km的公路養(yǎng)護(hù)里程數(shù),且每年還在逐步增加,其中農(nóng)村公路占比為總里程的70%以上。由此可見(jiàn),農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)將成為國(guó)內(nèi)公路行業(yè)的重點(diǎn)課題[3-5]。

        目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者在瀝青路面養(yǎng)護(hù)方面進(jìn)行了不少研究,如曲亮[6]以某高速公路養(yǎng)護(hù)工程為實(shí)例,針對(duì)改性乳化瀝青稀漿封層施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析;張光鵬[7]以某農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程為背景,討論了乳化瀝青稀漿封層技術(shù)的施工工藝及要點(diǎn);吳海燕[8]研究了同步碎石封層技術(shù)在我國(guó)西北地區(qū)瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用。本文以某農(nóng)村公路實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工為背景,總結(jié)了改性乳化瀝青稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)和施工工藝,并對(duì)其養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析,以期為同類(lèi)農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程提供參考與借鑒。

        1 工程概況

        某農(nóng)村公路K5+000~K8+00段瀝青路面寬度為7 m,路基寬度為8 m,設(shè)計(jì)車(chē)速為40 km/h。由于交通流量較大且超載運(yùn)營(yíng)時(shí)間較長(zhǎng),使得現(xiàn)狀路面出現(xiàn)了裂縫、坑槽、麻面、剝落等病害,給路面行車(chē)安全和行車(chē)舒適性造成嚴(yán)重影響,故亟須對(duì)該路段的破損路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。通過(guò)對(duì)原路面實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)查及檢測(cè),確定選擇改性乳化瀝青稀漿封層的維修養(yǎng)護(hù)方案。在施工前首先對(duì)破損嚴(yán)重的路段進(jìn)行局部翻挖補(bǔ)強(qiáng)或銑刨處理,然后清理路面上的松散粒料、雜物,最后采取改性乳化瀝青稀漿封層對(duì)整個(gè)路段路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。

        2 改性乳化瀝青稀漿封層的材料及配合比設(shè)計(jì)

        2.1 原材料的選擇

        (1)改性乳化瀝青:由SBR膠乳改性而成,其基本性能指標(biāo)如表1所示。

        (2)集料:選用由玄武巖破碎而成的石料,其中粗集料的壓碎值為13.2%,洛杉磯磨耗值為22.5%,磨光值為55.5,堅(jiān)固性為2.2%,針片狀含量為2.6%;細(xì)集料的堅(jiān)固性為1.3%,砂當(dāng)量為82%。集料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。集料的篩分結(jié)果如圖1所示。

        (3)填料:普通325#硅酸鹽水泥。

        (4)水:市政自來(lái)水。

        2.2 配合比設(shè)計(jì)

        根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2017)和《路面稀漿封層施工規(guī)程》(CJJ66-95)中相關(guān)規(guī)程,同時(shí)結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果,確定改性乳化瀝青稀漿封層的配合比為改性乳化瀝青∶集料∶骨料∶水=8.5∶1∶100∶14。

        3 改性乳化瀝青稀漿封層的施工工藝

        3.1 施工準(zhǔn)備

        按照原路面的實(shí)際狀況調(diào)查檢測(cè)結(jié)果,首先對(duì)坑槽、裂縫等破損嚴(yán)重的路面進(jìn)行修補(bǔ)。其中,坑槽處一般先使用切割機(jī)切成方形后,使用原瀝青路面材料進(jìn)行填補(bǔ)處理;裂縫處先清除縫內(nèi)灰塵和雜質(zhì),然后采用瀝青進(jìn)行灌縫;而基層或路基嚴(yán)重破損處則應(yīng)將其徹底挖除修補(bǔ),以避免后期對(duì)路面產(chǎn)生新的病害。在稀漿封層施工前應(yīng)使用高壓水槍將原路段的瀝青路面清洗干凈,保證路面無(wú)塵土和雜物。同時(shí),路緣石需采用膠帶覆蓋進(jìn)行防護(hù)處理,以避免施工時(shí)對(duì)其造成污染。另外,在稀漿封層施工前瀝青路面應(yīng)適當(dāng)保持濕潤(rùn),但不能出現(xiàn)路面有積水的現(xiàn)象。

        3.2 施工放線

        根據(jù)施工路段的路幅寬度分別確定攤鋪寬度及攤鋪車(chē)程次數(shù),施工過(guò)程中攤鋪機(jī)的走向線由一側(cè)路緣石放樣控制。

        3.3 攤鋪機(jī)標(biāo)定及攤鋪

        在攤鋪前應(yīng)以改性乳化瀝青稀漿封層混合料的配合比設(shè)計(jì)為依據(jù),分別對(duì)攤鋪機(jī)的改性乳化瀝青流量、水流量、集料出料量等攤鋪施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與標(biāo)定,確保攤鋪材料與配合比設(shè)計(jì)一致。施工前將攤鋪機(jī)對(duì)準(zhǔn)控制線,攤鋪速度控制在1.5~3.0 km/h,整個(gè)施工過(guò)程需保持勻速的攤鋪狀態(tài),同時(shí)不能隨意轉(zhuǎn)向或停止攤鋪。另外,攤鋪箱內(nèi)的改性乳化瀝青稀漿封層混合料量不得低于箱體積的50%。

        3.4 路面養(yǎng)護(hù)及開(kāi)放交通

        在施工路段攤鋪完畢后需對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期不得有車(chē)輛和行人通行。如遇陰雨或氣溫<10 ℃的天氣不得進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。當(dāng)稀漿封層的粘結(jié)力(45 min)>20 N·cm時(shí)即可開(kāi)放路面交通。

        4 改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)效果分析

        在瀝青路面施工完成后選取1 km作為測(cè)試路段,分別對(duì)稀漿封層施工前后的平整度、抗?jié)B性能、抗滑性能等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),各項(xiàng)指標(biāo)均選取10個(gè)檢測(cè)點(diǎn),以評(píng)價(jià)改性乳化瀝青稀漿封層在該農(nóng)村公路中的實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果。

        4.1 平整度

        考慮到瀝青路面平整度是衡量行車(chē)舒適性的重要指標(biāo),因此使用8輪連續(xù)式平整度儀分別對(duì)測(cè)試路段養(yǎng)護(hù)前后的瀝青路面展開(kāi)平整度檢測(cè),得到測(cè)試結(jié)果如圖2所示。

        由圖2可知,原瀝青路面各測(cè)點(diǎn)在養(yǎng)護(hù)施工前的平整度最大值和最小值分別為1.44 mm、1.13 mm,且各測(cè)點(diǎn)的平均值達(dá)1.28 mm,其中除測(cè)點(diǎn)1、8外的其他測(cè)點(diǎn)平整度值均超出了瀝青路面平整度規(guī)范要求(≤1.2 mm)。而稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工完成后,瀝青路面各測(cè)點(diǎn)的平整度最大值和最小值分別降至1.03 mm、0.83 mm,平均值降至0.95 mm,且各測(cè)點(diǎn)的平整度均≤1.03 mm,表明該測(cè)試路段瀝青路面的平整度在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后得到明顯的改善,且均滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求。

        4.2 抗?jié)B性能

        滲水系數(shù)是瀝青路面抗?jié)B性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo),當(dāng)滲水系數(shù)較大時(shí),雨水會(huì)經(jīng)過(guò)路表滲透至路面結(jié)構(gòu)內(nèi),致使面層材料產(chǎn)生松散、剝落等水損病害,給瀝青路面的使用壽命帶來(lái)嚴(yán)重的影響。通過(guò)對(duì)測(cè)試路段養(yǎng)護(hù)前后的瀝青路面進(jìn)行抗?jié)B性能檢測(cè),得到各測(cè)點(diǎn)的滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。

        由圖3可知,原瀝青路面在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工前的滲水系數(shù)最大值和最小值分別為88 ml/mim、55 ml/mim,平均值為66.3 ml/mim,而養(yǎng)護(hù)施工后滲水系數(shù)的最大值和最小值分別為9 ml/mim、0 ml/mim,平均值為4 ml/mim,其平均值較養(yǎng)護(hù)施工前降低了94%左右,表明改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后測(cè)試路段的瀝青路面抗?jié)B性能得到明顯的改善。

        4.3 抗滑性能

        一般情況下瀝青路面的抗滑性能采用橫向力系數(shù)SFC作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目路段養(yǎng)護(hù)施工前后的瀝青路面進(jìn)行抗滑性能檢測(cè),得到各測(cè)點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC檢測(cè)結(jié)果如圖4所示。

        由圖4可知,在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工前瀝青路面的橫向力系數(shù)SFC最大值與最小值分別為50、4 平均值為46. 且各測(cè)點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC均沒(méi)達(dá)到規(guī)范值(≥54),表明原路面抗滑性能差,須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)處理。而在養(yǎng)護(hù)施工后橫向力系數(shù)SFC的最大值和最小值分別達(dá)到了71、62,且平均值達(dá)66.6,較養(yǎng)護(hù)施工前提高了43.8%。同時(shí),各測(cè)點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC均滿(mǎn)足了規(guī)范要求,表明改性乳化瀝青稀漿封層能夠有效提升瀝青路面的抗滑性能。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文通過(guò)對(duì)某農(nóng)村公路瀝青路面實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)進(jìn)行檢測(cè)及評(píng)價(jià),結(jié)果表明:

        (1)在實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后,該農(nóng)村公路瀝青路面的平整度、滲水系數(shù)以及橫向力系數(shù)均滿(mǎn)足規(guī)范要求。

        (2)改性乳化瀝青稀漿封層能夠有效改善農(nóng)村公路瀝青路面的使用性能、抗?jié)B性能及抗滑性能,值得大規(guī)模在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程中推廣應(yīng)用。

        (3)改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)施工周期較短,對(duì)交通通行影響也較小,能有效提升農(nóng)村公路瀝青路面的使用效率和使用壽命。

        參考文獻(xiàn):

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