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        瀝青路面同步碎石封層施工技術(shù)

        2022-07-13 03:26:14李月英
        交通世界 2022年14期
        關(guān)鍵詞:封層壓路機橡膠

        李月英

        (邯鄲市交通建設(shè)投資管理中心,河北 邯鄲 056000)

        0 引言

        為降低瀝青面層厚度,減少公路造價,不影響道路承載能力,半剛性基層瀝青路面在高等級公路中應(yīng)用越來越廣泛。實踐證明,半剛性基層干、溫縮裂縫頻發(fā),且反射裂縫出現(xiàn)概率大大增加,對路面結(jié)構(gòu)整體性造成不利影響。瀝青同步碎石封層是路面養(yǎng)護施工中的重要措施,可有效提升工作效率,減少層間污染,提高施工質(zhì)量。

        1 工程概況

        某公路工程為雙向四車道,路基寬26m,為瀝青混凝土路面,因本路段為交通主干道,交通量大,特別是重載車輛占比較高,導(dǎo)致路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題,如裂縫、沉陷、車轍等。根據(jù)施工要求,以其中200m為試驗段,選取瀝青同步碎石封層技術(shù)進行路面養(yǎng)護施工。

        2 同步碎石封層施工機理

        同步碎石封層是指通過同步碎石封層車在路面上同步鋪撒碎石、改性瀝青或改性乳化瀝青等黏結(jié)材料,隨后經(jīng)自然行車碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。在施工中,封層主要用于路面表層。相比其他碎石封層技術(shù),同步碎石封層技術(shù)的特點如下。

        (1)高溫黏結(jié)

        傳統(tǒng)石屑封層采用2臺設(shè)備進行瀝青、碎石撒布,兩臺設(shè)備距離較遠,不利于瀝青結(jié)合料和骨料的結(jié)合。通過同步噴灑設(shè)備,可以克服這一缺點,提高材料的黏結(jié)性。

        (2)修復(fù)路面病害

        路面經(jīng)同步碎石封層施工后,能夠有效增強路面抗裂、防滲能力,還可以減少或抑制路面反射裂縫等病害的發(fā)生,有利于延長道路使用壽命。

        (3)減少污染

        同步碎石封層可以同時鋪灑瀝青和碎石材料,碎石流噴灑時將像一個“窗簾”,源源不斷下落,能夠及時抑制瀝青噴灑過程中產(chǎn)生的黑煙擴散,改善施工環(huán)境,減少污染,同時,還可以減少熱量損失。

        (4)成本低

        公路行業(yè)是一個高能耗產(chǎn)業(yè),節(jié)能、環(huán)保一直是發(fā)展的主題。同步碎石封層技術(shù)的應(yīng)用,可以加快施工進度、提高施工效率、縮短施工工期,進而實現(xiàn)降低成本的目的。

        3 瀝青路面同步碎石封層施工技術(shù)要點

        3.1 原材料選擇

        (1)橡膠瀝青

        根據(jù)工程實際情況,本工程采用橡膠瀝青材料。據(jù)相關(guān)研究顯示,隨著橡膠粉用量的增加,橡膠瀝青黏度也會隨之提高。通過摻加適量橡膠瀝青材料,可以有效提升路面使用性能,但橡膠瀝青摻量過多,也會大幅增加施工難度?;诖?,必須合理控制橡膠瀝青的用量。根據(jù)工程實際情況,橡膠瀝青摻量可控制在18%~20%之間,可采用90號基質(zhì)瀝青,30目膠粉,保證各項指標(biāo)均可滿足規(guī)定要求。最終確定橡膠瀝青灑布量,要求控制在1.5~2.0kg/m2范圍內(nèi),保證灑布量適宜,避免出現(xiàn)泛油、瀝青膜厚度不足等情況。

        (2)石料

        同步碎石封層施工中,石料可以多選幾個檔,比如4.75~9.5mm,9.5~13.2mm,13.2~16mm。根據(jù)本工程實際情況,基于經(jīng)濟性原則,采用9.5~13.2mm單粒徑石灰?guī)r碎石,確保碎石粒徑符合規(guī)定要求,且無風(fēng)化、雜質(zhì),各項技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)定要求。

        (3)水

        水是拌和施工的重要原材料,在選擇時,應(yīng)以無污染、無雜質(zhì)的自來水為準(zhǔn),保證用水量充足。

        3.2 原路面病害處治

        同步碎石封層施工前,由于本工程存在沉陷、擁包等病害,需提前進行原路面病害處治,保證路表平整。

        (1)坑槽、裂縫

        同步碎石封層施工前,必須先修補坑槽、填充裂縫。灌縫不僅可以避免水進入路面基層,還可防止同步碎石封層施工中灑布的瀝青進入裂縫??硬坌扪a可平整路面,隔離病害。

        (2)擁包、波浪

        當(dāng)路面擁包及波浪病害已趨于穩(wěn)定,可及時進行補平處理。若存在嚴(yán)重的擁包、推移病害,高差超過5cm,應(yīng)及時處理路基土,做大修處治。經(jīng)試驗檢測強度不足的路段,需補強路面。

        (3)車轍

        車轍病害較輕的情況下,可將車轍內(nèi)及周邊雜物清理干凈,灑水保濕,隨后耙松路面,摻加適量新料進行填補壓密。若車轍病害較為嚴(yán)重,則應(yīng)將路面上面層或所有面層銑刨,并用新料重新鋪筑面層。

        3.3 路面清理

        路面清理是將原路面上的所有雜物清理干凈,如泥土、灰塵、碎石等,確保路面潔凈,能夠與新噴灑的材料充分黏結(jié)在一起。若清掃過程中產(chǎn)生大量灰塵,可通過灑水車灑水處理,將灰塵控制在一個較為安全的狀態(tài)。為了徹底清理路面雜質(zhì)和灰塵,必要時也可采用水洗法,這種方法還能恢復(fù)泛油區(qū)域的路面紋理。但水洗過程中,注意避免大量碎石表面瀝青被清除,造成更為嚴(yán)重的傷害。

        3.4 預(yù)噴灑施工

        按照設(shè)計灑布率、瀝青用量,結(jié)合封層車行駛速度等條件,準(zhǔn)確確定瀝青泵進料量、噴油嘴角度等參數(shù),用于施工參考。在實際鋪筑施工中,應(yīng)根據(jù)鋪筑效果做適當(dāng)調(diào)整,保證參數(shù)正確無誤。預(yù)噴灑時,應(yīng)調(diào)整好碎石撒布系統(tǒng)和瀝青灑布系統(tǒng),避免對同步碎石封層的外觀和質(zhì)量造成不利影響。比如,瀝青灑布系統(tǒng)校正中,需要調(diào)整噴灑桿噴嘴和高度。通過調(diào)整噴灑桿噴嘴可以保證瀝青灑布的均勻性,保證噴灑桿兩端的瀝青噴灑邊緣整齊。同時,還要檢查噴嘴是否存在堵塞現(xiàn)象。

        3.5 同步碎石封層施工

        同步碎石封層施工時,需將油毛氈鋪設(shè)到噴灑起點位置,以提高初期階段灑布的均勻性,確保接縫呈一直線。認真做好施工縱、橫向接縫處理,縱向接縫不宜設(shè)于車道中間,以免影響路面外觀的美觀性。同時,還應(yīng)盡可能降低縱向接縫數(shù)量。接縫膠結(jié)料重疊不得大于5cm,盡可能防止泛油、漏灑等情況。根據(jù)工程實際情況,鋪筑時車輛行駛速度不宜過快,可控制在3~4km/h,撒布寬度為3.5m。本工程采用改性橡膠瀝青、碎石兩種材料,同步撒布中,溫度、濕度等因素會影響改性橡膠瀝青材料的性能,因此,嚴(yán)禁在溫度0℃以下或濕度75%以上時進行施工。同步封層車行駛中,速度要始終一致,不得忽慢忽快。根據(jù)規(guī)定要求,在存儲設(shè)備中,橡膠瀝青的溫度可控制在200℃,溫度過低,將會影響封層和面層之間的黏結(jié)作用。在整個施工過程中,應(yīng)實時監(jiān)測瀝青噴灑情況,保證噴嘴可以正常噴灑,若存在堵塞、瀝青溫度不符合規(guī)定等情況,需及時暫停施工。碎石撒布要均勻,碎石撒布一旦過量,很容易影響嵌擠效果。若碎石撒布過少,則很容易脫落,容易造成路面松散。因此,在施工前,必須調(diào)整好撒布量,保證碎石撒布量合理。

        3.6 壓實施工

        完成上述施工后,可采用壓路機進行施工。碾壓施工可以使碎石嵌入瀝青材料內(nèi),增強黏結(jié)作用。壓實施工必須在瀝青冷卻前完成,根據(jù)施工現(xiàn)場情況,確定碾壓遍數(shù)。初壓時,壓路機必須緊跟同步碎石封層車進行施工,采用膠輪壓路機施工,膠輪壓路機的壓力要求不會將碎石壓碎,且能將碎石壓入瀝青。碾壓時不宜采用重型壓路機,采用6~8t輕型膠輪壓路機。碾壓施工前期,壓路機行駛速度不宜過快,可控制在2km/h以內(nèi)。隨著碾壓遍數(shù)的增加,速度可適當(dāng)提升,但仍需控制在5km/h以內(nèi)。根據(jù)施工要求,需合理控制碾壓遍數(shù),一般為3~4遍,確保壓實度滿足設(shè)計要求。

        3.7 封層后清理施工

        完成上述施工后,需及時清理多余的材料,比如碎石。要在瀝青完全凝固,瀝青材料、碎石和基層之間黏結(jié)強度達到設(shè)計要求后方可清理。清掃時,要注意不得使碎石脫落。

        4 性能測試

        4.1 滲水性

        同步碎石封層滲水性評價采用滲水儀試驗法。與瀝青混合料滲水試驗方法相同,采用滲水儀直接在施工完成路段進行試驗檢測。滲水儀底座應(yīng)用密封材料將其封住,防止漏水,否則影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。表1為公路養(yǎng)護中普通瀝青路面、加鋪同步碎石封層路面的滲水情況。

        表1 滲水系數(shù)測定結(jié)果

        根據(jù)表4中滲水系數(shù)測定情況,原路面滲水系數(shù)均值為364mL/min,同步碎石封層滲水系數(shù)為72mL/min,說明實施同步碎石封層增強了原路面的封水性能,具有防水性能好的優(yōu)點。

        4.2 構(gòu)造深度

        用砂鋪法測定構(gòu)造深度,分別做3次試驗,按平均值計算出構(gòu)造深度,測定結(jié)果如表2所示。

        表2 構(gòu)造深度測定結(jié)果 單位:mm

        由表2可知,同步碎石封層構(gòu)造深度與瀝青種類關(guān)系較小,但粗粒徑石料可使構(gòu)造深度加大。從以上試驗數(shù)據(jù)中可以看出,同步碎石封層構(gòu)造深度較大,因此在瀝青路面上層加鋪同步碎石封層有增強抗滑性能的作用。對于交通事故多發(fā)、坡陡彎急、潮濕多雨的路段建議可采用10~15mm粒徑,以提高抗滑性能。

        5 結(jié)語

        綜上所述,近年來,我國公路建設(shè)事業(yè)取得了令人矚目的成就,通車?yán)锍萄杆僭鲩L。然而,在公路建設(shè)里程增長的同時,也面臨著大量的養(yǎng)護維修任務(wù)。瀝青路面因其優(yōu)異的性能在高等級公路中得到了廣泛應(yīng)用。但在長期實踐中發(fā)現(xiàn),在行車荷載和自然因素作用下,瀝青路面極易出現(xiàn)大量早期病害,比如坑槽、裂縫、車轍等。為了消除病害,恢復(fù)路面使用性能,必須采取切實可行的養(yǎng)護維修方案,全面提升道路通行服務(wù)質(zhì)量。同步碎石封層技術(shù)具有良好的防水、抗滑、穩(wěn)定等性能優(yōu)勢,在公路養(yǎng)護維修中應(yīng)用效果顯著。為此,必須結(jié)合工程實際情況,在充分了解同步碎石封層技術(shù)原理的前提下,規(guī)范施工工藝流程,掌握施工技術(shù)要點,提高施工技術(shù)水平,這樣才能最大限度提升工程質(zhì)量,延長公路使用壽命。

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