罗 君
(中交路桥华南工程有限公司,广东 中山 528400)
沥青路面雾封层技术及应用效果研究
罗 君
(中交路桥华南工程有限公司,广东 中山 528400)
介绍了沥青路面雾封层的技术指标,从路面病害预处理、交通管制、雾封层施工、路面养护等方面,阐述了雾封层施工工艺流程,通过实践应用表明,雾封层技术减少了路面老化和水损坏现象的发生。
沥青路面,雾封层技术,预防性养护,施工工艺
公路交通作为国民经济发展的重要基础设施,自改革开放以来迎来了巨大发展,截至2014年年底,我国公路通车总里程已经达到446.39万km,比上年末增加10.77万km,公路密度为46.50 km/100 km2,公路养护里程为435.38万km,占公路总里程97.5%。随着公路里程的逐年增加以及使用年限的延长,由于受到快速增长的交通量、重载车辆、行驶渠化及太阳辐射、大气降水等环境因素作用,沥青路面性能快速衰减,沥青路面不同程度的出现裂缝、车辙、松散、坑槽等病害,不仅对路面使用性能产生影响,还会引起路面结构性破坏,甚至危及行车安全,为了保持公路良好的通行能力与服务水平,养护维修将逐渐成为我国公路交通发展的主要方向。预防性养护是在沥青路面还没有出现明显结构性破坏之前采取的一种主动养护措施,不仅可以减缓路面性能衰减速率,延长路面使用寿命,还可以节约养护维修成本[1,2]。预防性养护技术在欧美等发达国家已普遍应用,但我国预防性养护技术起步较晚还在探索阶段。随着养护新技术、新工艺不断出现,预防性养护技术也越来越丰富。目前国内普遍采用的预防性养护技术有:雾封层技术、微表处技术、同步碎石封层技术、薄层罩面技术等[1-3]。有研究表明,雾封层技术是预防公路早期破坏最有效的技术之一,雾封层技术自身具有系统、严密、工艺精确、效果良好的施工技术特点,方便在国内沥青路面预防性养护中推广应用[3,4]。为此,本文从雾封层技术指标、施工工艺、应用效果三个方面开展研究,为进一步推进雾封层技术提供参考。
雾封层是一种将乳化沥青、改性乳化沥青或沥青路面养护剂等材料,通过喷洒器械喷洒在原沥青路面上,封闭路面孔隙和微裂缝、粘结松散集料,形成一薄层结构的预防性养护技术[3-5]。雾封层施工工艺简单,开放交通迅速,可以延缓路面病害发展,延长道路的使用寿命。由于雾封层技术属于预防性养护,因此需要注意养护时机与应用条件的选择。养护时间过早,将不能突显雾封层的养护效果,且造成养护资金浪费;若沥青路面已发生结构性破损,雾封层养护将起不到预期的养护效果,甚至对路面性能产生副作用[3-5]。图1为路面使用状况与预防性养护的关系,可以看出随着使用年限的增加路面性能持续衰减,当路面性能下降到临界状态时呈直线快速下降,在路面性能临界状态前对其采取雾封层预防性养护可以有效提高路面性能且节约养护成本[2,3]。
关于养护时间,目前常采用的方法有行驶质量指数RQI法、道路状况评价法、效益—费用分析法。行驶质量指数RQI法是用行驶质量指数RQI和实际路面的行驶质量增长值来确定预防性养护的最佳时间。道路状况评价法是从沥青路面的破坏情况出发,寻找预防性养护的临界破坏状态。效益—费用分析法是用最小的费用达到最大的效益,通过改善或推迟路面损坏而延长道路使用寿命,从而减少大中型养护维修或重建。
雾封层预防性养护主要是在不改变原有路面结构的前提下改善沥青路面的表面功能,如构造深度、摩擦系数、渗水系数等指标。这就要求原有的沥青路面具有足够的强度和刚度、良好的整体稳定性,还应具有较好的平整度与清洁的表面。
雾封层的施工工艺直接影响着雾封层的使用效果与技术成本,雾封层施工过程如下:1)路面病害预处理。雾封层技术只修复路面表面功能,不能增加路面的结构强度。为了保证雾封层养护效果,在雾封层施工前应对影响路面结构的病害进行处理,如集料损失较为严重的路段、裂缝宽度超过4 mm的裂缝、轻微车辙路段等。2)交通管制。待路面病害处理完并相对稳定后,应与交通管理部门联系,对将要实施雾封层的路段进行交通管制。对施工路段采取相应的交通管制措施,既可以保证良好的施工环境,还可以保障交通安全。可以采取封闭半幅道路,设立禁止通行标志,安排交通疏导与管制人员等措施。3)施工前准备。施工前应对沥青路面进行清扫,然后用洒水车清洗路面,或者用高压气流吹风机将路面上灰尘和细颗粒清理干净。若用洒水车清洗路面,应等到路面干燥后才能进行下一步工艺。为了避免标线被污染,影响标线正常使用,在施工前可以用特定胶带封住标线。在清理路面的过程中,可以同时进行施工喷洒的机械的准备工作,把雾封层材料拌和均匀,以备喷洒。4)雾封层施工。按照试验的喷洒量及计算的喷洒高度进行现场施工。5)路面养护。雾封层施工完成后,保持道路封闭直至强度形成,期间应严禁车辆行人入内。6)开放交通。待雾封层强度形成后,清理路面,将路面上的封胶布清除,逐步开放交通,初期车辆限速在40 km/h以内。
使用雾封层养护后会对沥青路面的抗滑性能有所影响,为此本文通过对比1 km试验段雾封层养护前后构造深度和摩擦系数指标,说明雾封层养护的应用效果。试验段旧沥青路面颜色已变为灰白色,表面部分集料松散,且路面出现微裂缝等病害,路面结构
整体性能较好。采用雾封层养护后,在路表形成了一层沥青薄膜,原路面外观颜色变得乌黑,明显发生改观,路表细微裂缝和表面孔隙被封闭,可以有效防止水损坏的进一步扩展。
采用铺砂法测定试验路段构造深度,结果如图2所示;用摆式仪测试行车道两轮迹中的抗滑摆值,结果如图3所示。
由图2可知,采取雾封层养护措施后,沥青路面构造深度有所减小,但仍然满足设计规范中沥青路面构造深度不小于0.55 mm(一级和高速公路)的要求。雾封层养护前后摩擦系数抗摆值总体趋势变化不大,满足沥青路面的摩擦系数抗滑摆值不小于42 BPN的要求。通过试验段构造深度和抗滑摆值可以看出,严格控制雾封层施工工艺可以保证沥青路面的抗滑性能。
雾封层是一种快速提高沥青路面表面性能的预防性养护措施,不仅可以修复微裂缝、粘结松散材料、封闭路面孔隙等病害,还可以减少路面的老化和水损坏。雾封层施工工艺主要包括路面病害预处理、交通管制、施工前准备、雾封层施工、路面养护、开放交通六个环节。通过对比试验段雾封层前后构造深度和摩擦系数,雾封层对沥青路面抗滑性能影响较小,可以提高路面的表面性能。
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Study of the technologies and application effect of fog seal maintenance
Luo Jun
(TheBridgeSouthChinaEngineeringCo.,Ltd,Zhongshan528400,China)
The paper introduces the technical index of the asphalt roadbed fog sealed layer, illustrates its construction craft procedure from the roadbed disease preprocessing, traffic management, fog sealed layer construction and roadbed maintenance, and proves by the practice that the technique can reduce the road aging and water damage.
asphalt roadbed, fog sealed technique, preventive maintenance, construction craft
1009-6825(2016)22-0142-02
2016-05-28
罗 君(1983- ),男,工程师
U416.217
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