蔣 毅
(桐梓縣交通運輸局,貴州 遵義 563200)
隨著農(nóng)村經(jīng)濟水平的不斷提升,農(nóng)村公路建設日益完善,其建設里程在我國公路工程中占比高達80%,因此,加強農(nóng)村公路養(yǎng)護管理對保障交通安全及經(jīng)濟發(fā)展具有重要作用[1]。稀漿封層作為農(nóng)村公路養(yǎng)護中最常用的養(yǎng)護技術,不僅能顯著增強道路防水、防滑能力,提高行車舒適性、安全性,而且節(jié)能環(huán)保、成本低,具有良好的經(jīng)濟和社會效益[2-3]。結合工程實例,對乳化瀝青稀漿封層技術在農(nóng)村公路養(yǎng)護中的應用進行分析,對提高農(nóng)村公路服務質(zhì)量具有重要意義。
稀漿封層技術產(chǎn)生于20世紀80年代,主要利用機械設備將乳化瀝青、集料及其他材料根據(jù)設計配合比拌制而成的瀝青混合料,將其均勻攤鋪在原始道路結構表面形成封閉性薄層,具有良好的防水、抗滑性能,可顯著提高瀝青路面平整度,保證車輛安全穩(wěn)定運行[4]。
農(nóng)村公路養(yǎng)護采用乳化瀝青稀漿封層技術,能顯著提高農(nóng)村公路力學性能,使其在重載車輛作用下,依舊能夠發(fā)揮正常服務功能,確保車輛通行安全。同時,農(nóng)村公路由于施工標準低、養(yǎng)護不及時,質(zhì)量病害高發(fā),采用乳化瀝青稀漿封層技術,能有效提升公路管養(yǎng)人員對道路結構的認知能力,確保道路結構更加穩(wěn)定、可靠[5]。農(nóng)村公路管養(yǎng)人員應全面了解瀝青稀漿封層施工工藝流程,嚴格按照施工技術標準開展道路養(yǎng)護工作,以有效提升農(nóng)村公路養(yǎng)護質(zhì)量,為人們營造舒適、安全、高效的交通通行空間,對促進區(qū)域經(jīng)濟安定有序發(fā)展具有重要意義。
乳化瀝青稀漿封層主要是利用乳化瀝青黏結性、流動性、滲透性等特征,與各種集料按照特定比例混合,形成封閉性良好的薄層結構,不僅具有乳化瀝青的各種優(yōu)勢,且具有較高的延展性,可直接應用于公路工程養(yǎng)護施工中。與其他養(yǎng)護技術相比,乳化瀝青稀漿封層技術具有強度高、防水性能好、防滑性能高、施工速度快、成本低等優(yōu)勢,對提高道路路用性能具有重要作用。其主要技術特點如下:
(1)防水性能較好。由于乳化瀝青具有較強的防水性能,因此由其制成的稀漿封層材料防水性能更加突出。常規(guī)道路養(yǎng)護時,養(yǎng)護人員為提高道路抵御雨雪侵蝕破壞能力,通常會采用性能優(yōu)良的瀝青混合料進行養(yǎng)護施工,施工難度大、效率低、造價高,且使用年限較短,經(jīng)濟效益較低。而采用乳化瀝青稀漿封層不僅能顯著提升道路防水性能,且能顯著降低養(yǎng)護費用,具有良好的經(jīng)濟及社會效益[6]。
(2)防滑性能較高。乳化瀝青常溫下為黏稠狀液態(tài),遇冷后變?yōu)楣腆w狀態(tài),稀漿封層施工時將乳化瀝青制成稀漿,并在其中加入集料、改性劑等材料均勻混合后攤鋪在道路表面,在低溫狀態(tài)下形成較為粗糙的固體狀態(tài),增大車輪與地面摩擦力,防止車輛運行過程中打滑,保證行車安全。
(3)節(jié)省施工時間。我國農(nóng)村區(qū)域范圍廣大,致使農(nóng)村公路網(wǎng)絡密布,給養(yǎng)護工作帶來較大困難。因此,為有效確保道路養(yǎng)護的及時性、有效性,實施乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護技術勢在必行。乳化瀝青稀漿封層可在較短時間內(nèi)固結硬化,施工簡單、快捷,對現(xiàn)狀交通影響較小。由于稀漿封層僅在道路表面加鋪一層瀝青薄層,資源消耗量較小,造價較低,且方便后期養(yǎng)護修補,實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標。此外,乳化瀝青稀漿封層實際應用時,可有效增強公路管養(yǎng)人員對道路結構的認識,提高公路養(yǎng)護水平。
某農(nóng)村公路工程設計里程10 km,雙向二車道布置,道路結構為20 cm墊層+20 cm水穩(wěn)基層+4 cm瀝青面層,項目施工完成后,經(jīng)質(zhì)量檢測驗收,所有指標均符合設計標準要求。因該路段位置較為特殊,交通量、載重量較大,導致道路運營壓力日益增大,產(chǎn)生了不同形式的質(zhì)量病害,如裂縫、車轍等,嚴重降低道路使用性能,威脅車輛運行安全。結合道路具體狀況,經(jīng)綜合研究決定,采用稀漿封層技術對其實施養(yǎng)護處理,以有效提升運營能力,保證行車安全。
(1)乳化瀝青。由于乳化瀝青常溫狀態(tài)下為液態(tài),拌和時能與各種集料均勻混合,具有良好的工作性能,施工中隨著瀝青內(nèi)部溶劑的不斷揮發(fā),乳化瀝青逐漸破乳固化,強度顯著提升,形成延展性較強的致密薄層結構,因此,其前期強度相對較低。乳化瀝青質(zhì)量是決定稀漿封層技術養(yǎng)護效果的關鍵,施工前必須對其質(zhì)量性能指標實施檢測,以確保滿足規(guī)范及設計要求,保證養(yǎng)護效果[7]。其具體檢測結果如表1所示。
表1 乳化瀝青性能試驗結果
黏度是決定乳化瀝青性能的關鍵技術指標,乳化瀝青主要包含陰、陽離子型兩種類型。陰離子型乳化瀝青帶有負電荷,與堿性骨料相互排斥,其內(nèi)部溶劑完全通過自然散失排出,破乳時間較長;而陽離子型乳化瀝青,能迅速與堿性骨料結合發(fā)生理化作用,內(nèi)部溶劑快速排出,瀝青固結速度較快,早期強度相對較高。因此,實際施工中陽離子型乳化瀝青應用更加廣泛。結合該農(nóng)村公路項目實際情況,養(yǎng)護施工也采用陽離子乳化瀝青,為保證具有足夠的拌和及攤鋪時間,選用慢裂型乳化瀝青。乳化瀝青拌和時應嚴格控制油水比,瀝青用量以55%~60%為宜,其最佳用量通常采用圖解法獲得,若瀝青用量不足,則混合料性能較差,無法滿足施工要求[8]。
(2)集料。該項目集料由石灰?guī)r、巖漿巖碎化而成,主要應用于缺陷部位加固及稀漿封層施工。水泥選用強度不低于32.5 MPa的普通硅酸鹽水泥,其初凝時間不得低于3 h,終凝時間以6~10 h為宜,各項指標性能應符合現(xiàn)行《公路路面施工技術標準》相關規(guī)定。
(3)配合比設計。結合某農(nóng)村公路路面破損具體狀況,并結合室內(nèi)試驗,確定乳化瀝青稀漿封層油石比為9%,含水量為14%,其集料∶乳化瀝青∶水=100∶8.5∶13.8,集料配合比如表2所示。
表2 礦料配合比
該道路稀漿封層厚度為10 mm,符合《瀝青路面施工技術規(guī)范》(JFGF40—2004)要求的8~10 mm標準。
(1)乳化瀝青質(zhì)量控制。為最大限度保證農(nóng)村公路養(yǎng)護質(zhì)量,施工中應嚴格控制乳化瀝青質(zhì)量,確保制備稀漿混合料性能優(yōu)良,滿足規(guī)范及設計標準要求。因乳化瀝青對環(huán)境條件較為敏感,因此,在實際養(yǎng)護施工中,應實時關注環(huán)境變化情況,并結合道路工程損害狀況,合理確定乳化瀝青摻配比例,以有效提升其力學性能,增強道路養(yǎng)護效果。
(2)集料質(zhì)量控制。稀漿封層應選用質(zhì)地堅硬、粗糙、耐磨、潔凈的集料。由于乳化瀝青是通過礦料提取而來,因此,在制備乳化瀝青時,應選擇材質(zhì)優(yōu)良、粒徑均勻的礦料材料,確保制備的乳化瀝青具有較強的抗滑和防水性能。公路管養(yǎng)人員在進行養(yǎng)護時,應結合各地區(qū)公路工程結構及材質(zhì)特點,對各種集料材料進行篩選,確保乳化瀝青稀漿封層技術可以適用于各種環(huán)境條件下的道路封層施工,以有效提升封層結構性能。當集料采用天然砂時,應確保質(zhì)地堅硬、干燥、無雜質(zhì),砂當量應高于45,且含水量不宜過大,以免影響運輸及拌和。同時,施工中應合理確定集料級配,確保滿足施工要求,若細料過多,稀漿封層延展性較差,易產(chǎn)生脆裂破壞;而粗料過多時,則會影響與原始路面黏附效果,且混合料工作性較差,攤鋪時易出現(xiàn)離析現(xiàn)象,嚴重降低養(yǎng)護質(zhì)量。此外,稀漿封層拌和用水應采用純凈飲用水。
乳化瀝青稀漿封層技術實際應用時,農(nóng)村公路管養(yǎng)工作人員應提前做好道路勘察工作,結合道路實際破壞情況,制定出科學有效的養(yǎng)護方案,以有效提升道路養(yǎng)護質(zhì)量和效率。其養(yǎng)護要點如下:
(1)針對公路存在的、坑槽裂縫等質(zhì)量病害,應在不影響現(xiàn)狀交通的情況下完成養(yǎng)護處理。而為最大限度地保證養(yǎng)護質(zhì)量,實際養(yǎng)護施工中,工作人員應對稀漿封層材料實施充分攪拌,確保各種材料均勻混合[9];并結合道路實際狀況,科學調(diào)整稀漿混合料黏稠度,確保與現(xiàn)場環(huán)境條件相適應,使其性能得以完全發(fā)揮。
(2)稀漿封層施工時,為保證施工質(zhì)量,應先對公路具體狀況實施分析,先將其存在的質(zhì)量病害處理完成后,再進行封層處理,以有效提高道路整體承載能力。結合不同的施工路段及環(huán)境條件,制定針對性處治方案,以保證乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護效果滿足規(guī)范及設計要求;因乳化瀝青具有較高的感溫性,針對不同溫度條件下瀝青變形情況存在顯著差異,因此,施工前應對養(yǎng)護區(qū)域內(nèi)溫度等環(huán)境條件進行全面分析,以科學確定乳化瀝青及各種集料配比,制備出滿足施工需求的稀漿封層混合料,有效提高養(yǎng)護質(zhì)量和效率。
(3)乳化瀝青主要是由礦料提煉而成,其性能優(yōu)劣與礦料質(zhì)量密切相關,因此為有效保證乳化瀝青質(zhì)量,必須嚴格控制礦料材料質(zhì)量。乳化瀝青制備時,應選擇質(zhì)地堅硬、棱角分明、級配合適、粗糙度滿足要求的礦料材料,以有效提升稀漿封層防水、抗滑能力,提高公路工程路用性能[10]。
(4)乳化瀝青稀漿封層混合料除乳化瀝青材料外,還包括各種集料、外加劑、水等,集料通常采用石灰、粉煤灰、水泥、天然砂等,為最大限度地保證稀漿材料性能,必須加強原材料質(zhì)量控制,嚴格控制集料含水率,防止出現(xiàn)結塊、硬化現(xiàn)象。此外,還應對原材料粒徑進行把控,粒徑過大、過小均會對稀漿封層混合料性能產(chǎn)生不良影響。
乳化瀝青稀漿封層材料與其他材料相比優(yōu)勢顯著,但在實際應用中應注意以下幾點:
(1)乳化瀝青稀漿封層施工時,應嚴格控制稀漿混合料黏稠度,避免黏稠度不達標,影響與原始路面黏附及成型效果,降低養(yǎng)護質(zhì)量。
(2)實際養(yǎng)護施工中,為避免稀漿封層與原始路面產(chǎn)生脫空,施工前應將道路表面清理干凈,且對混合料配合比實施優(yōu)化和調(diào)整,有效提高與路面的結合程度。
(3)農(nóng)村公路養(yǎng)護過程中,養(yǎng)護人員應根據(jù)稀漿封層施工效果,對施工方法實施優(yōu)化和完善,結合施工中出現(xiàn)的問題,制定科學有效的處理方案,在工作中不斷總結經(jīng)驗,使乳化瀝青稀漿封層技術在農(nóng)村公路養(yǎng)護施工中的應用更加成熟。
綜上所述,農(nóng)村公路在我國公路交通規(guī)劃建設中占據(jù)重要的地位,加強農(nóng)村公路后期養(yǎng)護能有效確保道路安全穩(wěn)定運營,延長農(nóng)村公路使用年限。乳化瀝青稀漿封層技術在農(nóng)村公路養(yǎng)護中的應用,能有效增強農(nóng)村公路防水、抗滑能力,顯著提高養(yǎng)護質(zhì)量和效率,取得了良好的經(jīng)濟和社會效益。因此,在實際施工中,農(nóng)村公路管養(yǎng)人員應充分掌握稀漿封層施工技術要點,不斷學習,不斷優(yōu)化,在施工中總結經(jīng)驗和教訓,全面提升養(yǎng)護水平,保證公路養(yǎng)護質(zhì)量。