张 欣
(河北省高速公路京秦管理处,河北 秦皇岛066001)
在沥青路面的使用过程中,受到日光、气温以及雨水等的共同影响,经过一系列的物理和化学反应之后,会对沥青路面性能造成不利影响,这种变化过程即为沥青的老化。随着沥青的老化,路面的耐久性会逐渐变差,导致路面开始出现轻微的疲劳裂缝和细集料流失。这一阶段,路面的使用功能仍处于完好的状态,但是如果不对这些问题进行及时处理,会导致路面出现更为严重的病害。雾封层是沥青路面预防性养护措施中的一种,它能够实现旧沥青的再生,是一种有效、快捷的养护方式,同时工程造价较为低廉。
雾封层是将阳离子乳化沥青稀释或特制路面保护剂,通过专业的施工设备将渗透性良好的雾封层材料,均匀地雾化撒布在现有的沥青路面表层上,对旧沥青起到激活再生的作用,从而有效实现已养护旧沥青的更新。雾封层预防性养护技术能够使路面的使用性能维持2~3年,这样可以推迟使用造价更高的养护技术,同时达到了延长沥青路面使用寿命的目的。雾封层预防性养护技术工程造价低,具有很好的经济效益。在雾封层施工中,也可以适当补撒一些铁钢砂等细集料,这样可以有效提高路面的抗滑性能。图1为雾封层养护技术示意图。
图1 雾封层养护示意图
雾封层养护技术的适用条件如下:
(1)当沥青路面表面出现渗水、贫油、微细裂缝、中等程度的纵横向裂缝等问题时,适宜采用雾封层养护技术,松散的路面和老化的沥青路面也可采用雾封层养护;
(2)能够采用雾封层养护技术的路面首先应具有足够的强度和刚度,同时整体的稳定性应较好;
(3)当路面出现较为明显的疲劳裂缝时不宜采用雾封层养护技术;泛油路面和温缩裂缝比较严重的路面以及摩擦系数较低的路面均不能采用雾封层养护技术。
雾封层养护技术对养护时机的要求很高。如果路面病害较为严重,已经错过了雾封层养护的最佳时机,此时再采用雾封层技术进行养护,效果会大打折扣。
雾封层材料具有较大的流动性,能够快速渗入到路面的表层和集料的缝隙中,有效地将表层的微小裂缝填满,使旧沥青再生,从而对沥青路面起到保护作用,提高沥青胶结料和集料之间的黏结效果,起到防水和抑制松散的作用,防止沥青路面进一步老化。当沥青路面由于水的渗透而出现损坏时,采用雾封层养护技术可以很好地缓解水损坏,使路面焕然一新,但雾封层不能增大路面的结构强度。
在采用雾封层养护技术之后,路面摩擦系数会降低。因此,为了提高路面的粗糙度,通常在施工中撒布一些铁钢砂,以提高路面的摩擦系数,确保路面行车安全。雾封层预防性养护技术施工工艺简单,施工方便,工期短,能够较早地开放交通。
下面以某市一公路养护工程为例介绍雾封层预防性养护技术在实际工程中的应用。该公路路面出现大面积白斑,其主要原因是积聚于路面内部空隙中的水在高温下,一方面将集料中的可溶性物质溶解,另一方面出现水分蒸发的问题,从而引起体积膨胀,导致路面中集料与沥青界面的破坏,形成灰浆。本工程的养护主要是针对路面的局部轻微松散、车辙以及白斑等问题。通过对路面强度和抗滑性能的检测,认为其满足雾封层的使用要求,因此决定采用雾封层预防性养护技术对该路面进行养护,以延长路面的使用寿命,提高工程的经济效益。
本工程雾封层养护技术所用到的主要材料为基质沥青、乳化剂、改性剂、添加剂等,其中基质沥青为韩国进口的重交通石油沥青,乳化剂为美国进口的乳化剂,改性剂为美国进口的胶乳,水为饮用清洁水。表1所示为乳化沥青的各项技术指标。
表1 乳化沥青的各项技术指标
在施工前,应对路面的各种病害问题进行一次全面细致的检查,并做好记录。对于处理效果不佳的病害应重新处理,不留下任何质量隐患。通常情况下,应每200m 布置一个测点对路面的渗水系数和摩擦系数进行检测,在特殊和重要部位,可以适当加大检测密度。
本工程雾封层施工采用的施工设备为全自动沥青喷洒车,同时配套有计算机自动控制系统和养护工具等,性能可靠。在施工中,可以根据施工的具体情况调整沥青的撒布量以及撒布宽度,这样可以有效地提高施工效率和施工质量。
为了尽量减少对交通的干扰,本工程采用单车道全封闭施工的方式。施工前应先将路面清扫干净,确保路面无杂物。对定位的标线进行保护,在其上覆盖一块托板,在施工中,托板应跟随撒布车辆一同前进,这样不仅可以起到保护标线的作用,同时能够节约成本。应严格按照规范的要求采用全自动沥青喷洒车及配套喷洒系统进行雾封层施工。雾封层施工完成之后,应及时进行路面养生。通常情况下养护时间应控制在2~4h。
(1)喷洒均匀度的控制
在施工中影响喷洒均匀度的因素主要有两点:①稀释后的改性乳化沥青液体是否是匀质的;②喷洒设备的工作性能是否稳定。
为了确保这两点,在施工准备阶段应进行多次严格检查和调试,确保沥青喷洒车的各个部位能够正常运作,同时还应注意以下几个方面:
①根据施工的具体情况选择合适的喷嘴并对限高喷头架的高度进行设定;
②应确保喷洒车的储油罐清洁;
③应确保施工设备的电气油路畅通。
(2)改性乳化沥青浓度及喷洒量的控制
目前我国的规范中对于雾封层所采用的改性乳化沥青的浓度并没有统一的规定,因此本工程在确定改性乳化沥青稀释后浓度时是结合以往的工程经验综合考虑的。本工程将乳化沥青的浓度控制在50%,同时喷洒量应满足0.25~0.35kg/m2的要求。(3)横向接头的控制
在雾封层施工中,应严格控制横向接头的衔接。横向接头的衔接是影响施工外观效果的重要因素。因此在施工中,应特别注意接头的衔接处理。通常情况下,应避免接缝密集,同时还应确保接头的施工质量。在施工时,可以先在起点铺垫一层塑料布,当撒布机起步之后,再将塑料布撤走,这样可以确保施工起点的整齐和美观。
随着公路交通量的增大,沥青路面破损现象严重,加强公路路面预防性养护成为当前公路建设与养护的重要内容之一。从工程实施效果来看,雾封层是沥青路面预防性养护措施中的一种,它能够实现旧沥青的再生,是一种有效、快捷的养护方式,同时造价较低。鉴于此,本文介绍了雾封层养护技术措施,同时结合工程实例,探讨了该技术的具体实施过程,可为同类工程提供参考。
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