纤维同步封层在路面工程中的应用

2012-04-29 13:54陈洁庞伟
科技创新导报 2012年28期
关键词:耐磨性施工工艺

陈洁?庞伟

摘?要:本文主要根据工程中的实际情况,着重对纤维同步封层在路面施工中的施工工艺、施工条件及适用的范围进行介绍,着重对该技术的施工工艺及施工过程进行阐述。从技术的实际应用来看,纤维同步封层技术对路面龟裂危害的解决是十分有效的,使路面的耐磨性能增强,提高了道路的使用寿命。

关键词:纤维同步封层?施工工艺?施工条件?耐磨性

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)10(a)-0148-02

纤维同步封层技术最早出现在英国,由于该技术的性能优越,适用性广泛,在世界上已经大力的推广起来。现在,该技术已经在许多国家都得到广泛的应用。通过对该技术的长期评估和监测,其应力分散及吸收能力都达到较好的效果,并且其防水的性能较好,对反射裂纹能够有效的避免,将道路表面与路基病害阻断,道路的使用寿命大大的延长。该技术还最大的优势在于施工速度快,施工便捷,封闭道路的时间短,尤其对普通公路较为适用,是道路养护的主要技术。

1实际工程

2007年6月,营口市公路管理处引进了国内首台显威风层设备,根据省公路管理局统一规划,分别在营口市的上白线、新后线、岫水线以及抚顺市的沈通线、沈环线,大连市的雄城线、鹤大线进行试验性铺筑。铺设的总面积达到5.6×105m2,铺筑周期最大可达一年,铺设的效果良好,对路面龟裂、网裂等问题有效的进行了解决,大大提高了路面的性能及寿命。

2施工条件及适用范围

通过在抚顺地区采用纤维同步封层对应力吸收层施工及营口、大连地区的磨耗层施工,在相关技术经验的基础上,总结了该技术的施工条件以及适应的范围。

2.1施工条件

该技术对外部环境的要求相对较高,在雨雾天气下尽量避免施工。如果空气或路面温度达到10℃并出现持续下降时,坚决不能施工;在路面或者空气的温度达到7℃且持续上升的时候,可以采用该技术进行施工。

2.2适用范围

(1)对路面普遍均匀轻微龟网裂、破损率低及基层强度高的路面的封层施工比较适应,施工原理主要是对磨耗层的预防性养护,避免裂纹的扩大化,这样就大大延长了路面的使用时间。施工结构如图1所示:(2)适用于粘结应力吸收层施工。如新摊铺沥青路面与旧沥青路面之间、沥青面层与新建路基基层之间的粘结应力吸收层施工等,对应力进行吸收和分散,抑制及预防纵向的反射裂纹出现,降低半刚性基层受温度的影响出现的横向裂纹,其施工结构如图2所示。(3)对于一些病害严重、年久失修或者是超期服役导致路面沉降程度过大的路段,该技术是不适合使用的。

3施工工艺

3.1施工类型及施工方案的确定

对施工类型及方案的确定要建立在对施工路段进行现场勘查情况的基础上,要对路面的龟裂情况进行认真的查看和了解,以及该路段的交通量、工程的性质等因素的基础上,对工程结构类型及施工方案进行确定。

3.2路面病害预处理

纤维同步封层技术在施工中的质量与路面病害处理有着直接的关系,在运用该技术施工之前,首先要对施工路段的实际情况进行认真的检查和查看,对路面病害要由施工单位进行预先处理,并且要保证处理的质量达标。

3.3确定材料种类及用量

总的来说,施工中所采用的施工材料是根据不同路段、不同封层类型决定的,实际施工路段中对材料的用量也是不同的,不管是采用何种材料或者使用多达量的材料都是要根据施工路段的实际情况来定,由试验进行确定。

(1)沥青结合料的选择使用。在对封层的结合料的选择上,主要选用改性乳化沥青材料,包含SBR、CR、SBS等改性乳化沥青。其中,施工工艺、环境及路面状况等因素对该材料的选择及用量的大小有决定性的作用。老路面路面粗糙程度越大、龟网裂情况越严重,所需要的材料量就越大。施工中,应力吸收层比磨耗层的材料用量要少一些,与之相比,高温季节施工时的乳化沥青用量要比低温季节施工的用量大。因为该施工路段地处辽宁境内,寒冷季节时间长,且温度低,所以在改性乳化沥青材料的选择上要选择抗低温性能强的。SBR最主要的特点是抗开裂性强、抗低温延度大、早期的强度高、粘附性强、恢复交通快及路面使用寿命长等优势,因此可以选择该材料作为封层结合材料。施工中要根据路面的状况以及碎石粒径来进一步确定,各封层材料用量技术参数如表1所示。(2)纤维的选择及使用。根据纤维封层设备的使用功能,纤维的类型是喷射无捻粗纱玻璃纤维。封层设备一般能把纤维切割成3cm、6cm、12cm不等的长度。具体要根据实际施工路段的需求而定,该工程中主要选择6cm长度的纤维。而纤维的用量大小,要根据施工类型、路面实际情况进行确定,然后按照龟网裂的严重程度调节纤维的用量,一般遵循龟裂程度越大,纤维的用量越大,龟裂越小,纤维用量越少的原则,一般磨耗层相对于应力吸收层的纤维用量而言要少很多,纤维外观如图3所示。(3)碎石的选择及使用。该技术对石料没有特殊的要求,不管是花岗岩、玄武岩或者是石灰岩,都是适用的。对石料具体规格的选择主要根据交通量大小及施工结构等因素来决定。本文主要对石灰岩、玄武岩、花岗岩三种碎石进行试验,通过对三种石料的试验结果对比分析可知,无论是压碎值、石粉杂质含量、粘附性及掉粒率等性质,玄武岩都比其他两种碎石的效果要好,而石灰岩各种性能均好于花岗岩。主要用量技术参数如表3所示:(4)抗剥落剂的选择与使用。一般情况下,剥落剂的选择主要根据石料的酸碱性来确定。如果石料的酸碱性呈现出酸性,就需要添加一定量的剥落剂;如果呈现出碱性,那么就不需要添加剥落剂,这样石料与沥青的粘附性就会增强,从实践中可看出,抗剥落剂添加量一般是沥青量的3‰,使用时,要先对其进行稀释。

3.4施工过程及注意事项

(1)试验段铺筑,对材料用量参数进行确定。对各种材料的用量及规格都要在这个阶段由技术人员进行确定,然后通过电脑程序的控制,对试验段进行铺筑,根据铺筑的试验路段效果对各参数进行调整,直到所得的参数达到路段的设计要求,才可以进行正常的施工。(2)乳化沥青及纤维撒布。封层设备同时对一层玻璃纤维和两层改性乳化沥青进行撒布。车速控制在3~4.5km/h,最佳时速为3.5km/h左右,设备操作人员要随时观察撒布状况,如果出现间断或不均匀情况要停车检查,一旦发现问题,要及时进行解决。(3)随时撒布。两台碎石撒布车轮流跟进封层设备撒布碎石。车速与封层设备一致,对磨耗层的碎石撒布量控制在100%以上,应力吸收层的碎石撒布量要控制在70%以上。(4)碾压。完成碎石撒布作业后,用胶轮压路机碾压两次,碾压的速度控制在2km/h内,碾压两次之后可以逐渐提速碾压。一般以碎石侵入深入为其粒径的1/2为佳。(5)恢复交通。在碾压完成以后,等待20min左右即可恢复交通,需要注意的是,需对过往车辆的车速进行限制,时速不能超过30km/h,1h后可以撤出限速。

4结语

该技术对现阶段的道路预防性养护非常适用,且施工的效果较好,对道路的使用寿命大大延长,在道路养护及施工中的应用也逐渐扩大。此外,该技术逐渐也应用于桥梁防水层、山区公路路面防滑等施工中,因此,可以看出该技术的应用领域也在逐步的拓宽。

参考文献

[1]张宏波.纤维同步封层在路面工程中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2010(5).

[2]张士军.加纤沥青封层在高速公路养护中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2010(10).

[3]李占伟.材料选择对纤维沥青碎石封层性能影响分析[J].交通世界(建养机械),2011(2).

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