張振強
(衡水市桃城區(qū)公路站,河北 衡水 053000)
公路預防性養(yǎng)護可以使公路路面維持優(yōu)良的使用性能,增加公路的使用年限,節(jié)省養(yǎng)護維修成本。現(xiàn)階段,我國公路預防性養(yǎng)護中較為常用的技術(shù)有裂縫填補、碎石封層、霧封層、冷或熱薄層罩面以及熱超薄罩面等。其中碎石封層技術(shù)主要使用專業(yè)機械設備,在公路表層鋪設碎石材料與結(jié)合材料,之后攤鋪瀝青,然后對其進行碾壓,進而實現(xiàn)對公路的養(yǎng)護。
封層預拌碎石施工技術(shù)的主要原理是在兩種結(jié)構(gòu)層中間布置一個專用功能過渡層,其能夠提高各層之間的黏結(jié)力,同時還可以有效避免水分滲透基層。該工藝通過均勻灑布瀝青達到層間黏結(jié)、應力吸收、防水等目標。碎石的攤鋪則主要是對下封層的瀝青膜予以保護,也能夠為下一步施工工藝提供施工平臺。其最大的優(yōu)勢就是下封層碎石可以完全和瀝青面層融合,從而有效優(yōu)化基層和瀝青面層之間的層間黏結(jié),且整個路面的力學性能也能得到明顯提升。這與公路預防性養(yǎng)護工作的要求完全相符。
2.1.1 設備要求
公路預防性養(yǎng)護封層預拌碎石施工應采用專用的設備,該設備可有效控制瀝青、碎石撒布數(shù)量,可分檔存放石料,具有加溫保溫功能,其最大優(yōu)點是同步鋪撒瀝青和石料,落地時差不大于1s,實現(xiàn)噴灑到路面上的高溫瀝青立即與碎石結(jié)合,從而保證瀝青和碎石之間的牢固黏結(jié)。并需配備相應的碾壓和清掃設備。瀝青碎石同步封層設備要求,如表1所示。
表1 碎石同步封層設備要求
2.1.2 表面處理
因封層的厚度偏薄,所以明確有養(yǎng)護需求的路段之后,可先對其表面進行處理。尤其是不平整的部位,鏟除凸起、填補凹陷,由此確保公路的平整性,便于后期施工的順利進行。除此之外,在處理完路面表層之后,還需應用吹風機對路面上的塵土、顆粒予以全面清除,使公路表面的平整度滿足設計需求。
2.1.3 瀝青灑布控制
在灑布瀝青時可選取專業(yè)瀝青灑布設備。其自帶導熱油加熱系統(tǒng)與自動控制灑布量的電腦控制系統(tǒng),能夠合理調(diào)節(jié)灑布寬度和灑布量。需要格外注意的是,噴灑寬度可以隨意調(diào)節(jié),控制在150~620cm內(nèi)即可,且灑布瀝青一定要用霧狀形式。對需要用到的施工機械設備進行全面徹底清理,尤其是瀝青灑布車與碎石撒布車的車輪表面,杜絕將污染物帶到施工路面上。
2.1.4 施工溫度控制
在對公路進行預防性養(yǎng)護時,應用碎石封層技術(shù)之前務必詳細了解公路四周的環(huán)境以及現(xiàn)場的施工狀況,并結(jié)合采集的信息材料,對需要重點養(yǎng)護的路段設定合適的溫度參數(shù)。一般情況下,瀝青材料應加熱至180~190℃;路段溫度則要確保在30℃以上;養(yǎng)護時外界環(huán)境溫度不得低于25℃。這些溫度設定的目的是防止因施工人員在操作環(huán)節(jié)未能滿足設計需求,從而導致原材料的流動性降低,影響施工質(zhì)量和進度。
當透層階段完工之后,給予其充分的養(yǎng)生時期,方可開展下封層的施工操作。注意透層務必保持干燥、干凈和沒有污染物。瀝青膜的具體厚度取決于瀝青具體的灑布量。灑布量大小衡量的基準是橫向不流動,且有一定厚度,油膜均勻,嚴禁存在“空白、缺邊”等問題。一般情況下,熱瀝青灑布溫度應控制在135~165℃,灑布需均勻、不流動,且不得中途斷開。瀝青灑布與碎石撒布速度兩者一定要相對應,不可過快,否則影響施工質(zhì)量。
碎石的粒徑應處于4.75~9.5mm,預拌瀝青碎石的瀝青用量控制在2‰~5‰。預拌碎石出料溫度也要嚴格把控,160~170℃最佳。在撒布預拌瀝青碎石過程中,其溫度要在150℃以上,一般撒布量在9~10kg/m2。瀝青灑布車和集料撒布車需要密切配合,速度應一致,注意撒布的均勻性,嵌縫等難撒布均勻的部位,需要相關(guān)施工人員進行處理。碎石的覆蓋率應達85%以上,直到其無重疊、松散、“露黑”等問題為止。撒布一段碎石之后,選擇不足20t的膠輪壓路機趁熱把預拌碎石壓到瀝青層,由底部開始逐漸升高,對其進行碾壓。
封層的主要構(gòu)成材料是碎石。在開展后續(xù)碾壓操作的過程中,一定要確保碾壓效果,其平整度一定要滿足施工設計要求。碾壓對碎石封層技術(shù)的施工質(zhì)量起著決定性作用,應結(jié)合瀝青的性質(zhì),采取最為合適的碾壓措施。比如:乳化是瀝青特有的性質(zhì)之一,施工人員在碾壓環(huán)節(jié)應嚴格掌控機械設備前進的速度,每小時28km即可。同時,還要對碾壓效果進行實時動態(tài)監(jiān)督,在整個碾壓過程中,至少需要查看6次。若是常規(guī)的瀝青材料,封層完畢之后,應選擇振幅碾壓模式對路面進行碾壓。一般而言,設計人員普遍將碎石封層技術(shù)分成3部分:(1)初期:重點是對碾壓的進度進行掌控,禁止發(fā)生剎車、調(diào)頭等問題,否則會對碾壓質(zhì)量產(chǎn)生不利影響;(2)該路段的交通恢復之后,對行駛車輛的碾壓狀況予以認真全面的檢查,如果察覺有問題,一定要第一時間采取措施予以處理;(3)碾壓完畢后,該路段可能會發(fā)生脫落現(xiàn)象,對此,相關(guān)工作人員需要對其進行處理,并將周圍路段的殘渣予以全部清理。
接縫處理不當,容易導致“錯臺”“油帶”等多種病害產(chǎn)生。而瀝青碎石封層中最容易出現(xiàn)病害的部位則是縱橫接縫。由于縱橫接縫是該層最薄弱的部位,因此需要重點處理接縫的位置。在橫縫處可以選擇放置鋼棒或者油氈,保障接縫的美觀與密實;在縱縫處需要做好兩側(cè)層面的搭接工作,從而降低接縫處的病害。
對預防性養(yǎng)護路段的病害類別、受損程度予以檢測記錄,同時掌握該路段的車流量、外界環(huán)境,據(jù)此選擇最為有效的施工技術(shù)。購買碎石、瀝青等材料,確保材料的品質(zhì)和性能,為公路預防性養(yǎng)護的開展奠定良好基礎。
碎石封層技術(shù)會應用到專業(yè)的機械設備,比如封層車、噴灑裝置等,技術(shù)人員應當定期對這些機械設備展開仔細嚴格的檢測,保證設備能夠順利運行,防止設備發(fā)生故障、延誤工期。
加強質(zhì)量控制,落實公路養(yǎng)護項目的個人責任制,確保每一位工作人員都了解自己的責任和義務,防止在實際操作過程中出現(xiàn)混亂情況,確保養(yǎng)護工作的順利進行。
因磨耗層的特殊性,施工人員在處理時,一定要嚴格遵守相關(guān)規(guī)章制度,對其進行嚴格控制,保證其防水能力,為公路的防水建設提供保障。
在運輸環(huán)節(jié),需要對瀝青的膠結(jié)劑予以加熱,使材料能與施工設計完全相符。應用改性瀝青作為黏結(jié)材料時,其溫度一定要在160~170℃之間,以保證形成均勻、厚度相等的瀝青膜。
預拌碎石封層抗滑性能檢測可衡量施工質(zhì)量。抗滑性能主要有兩個控制指標,分別為擺值和構(gòu)造深度。用30cm×30cm車轍板制作試驗模型,選取5~10mm、10~15mm粒徑玄武巖分別對比,對擺值和構(gòu)造深度進行分析。
用擺式儀測定摩擦系數(shù),考慮第一次試驗數(shù)據(jù)的偏差性,從第2次開始記錄,做3次試驗求出平均值,如表2所示。
表2 摩擦系數(shù)測定結(jié)果
由表2可知,碎石封層摩擦系數(shù)與瀝青種類關(guān)系較小,但粗粒徑石料能提高擺值。
用砂鋪法測定構(gòu)造深度,分別做3次試驗,取平均值,測定結(jié)果如表3所示。
表3 構(gòu)造深度測定結(jié)果 單位:mm
由表3可知,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,碎石封層構(gòu)造深度較大,因此在瀝青路面上層加鋪預拌碎石封層有增強抗滑性能的作用。對于交通事故多發(fā)、坡陡彎急路、潮濕多雨的路段建議采用10~15mm粒徑,以提高路面抗滑性能。
隨著經(jīng)濟的發(fā)展,對公路承載能力要求越來越高。要想確保公路的質(zhì)量和人們的出行安全,對公路進行預防性養(yǎng)護非常必要。該項目中,分別采用5~10mm和10~15mm粒徑石料進行抗滑性能試驗,根據(jù)試驗結(jié)果可知10~15mm粒徑石料抗滑性能較好,可在抗滑性能要求高的特殊路段采用。碎石封層技術(shù)優(yōu)勢眾多,在預防性養(yǎng)護中對其進行應用,能夠有效延長公路的使用壽命,提升公路運行質(zhì)量。