公路路面预防性养护雾封层措施应用研究

2020-01-19 04:29卫乐义孙新亚许昌华通路桥监理检测有限公司
环球市场 2020年18期
关键词:封层摩擦系数集料

卫乐义 孙新亚 许昌华通路桥监理检测有限公司

一、雾封层的作用机理及特点

当沥青路面正常使用几年后,路面开始出现轻微疲劳龟裂、损失细骨料的现象,并且其渗水性大大提高,路面水会经过裂缝或细骨料损伤处(露骨处)进入到沥青混合料中,这进一步加速了路面的损坏。在这时期,路面处于基本完好时期,如果在这一时期不进行及时处理,会导致网裂、龟裂、坑洞等路面破坏。如何对以上的这些缺陷进行处理,方法很多,如微表处、薄罩面等,都各有优缺点,但总结起来,在这一阶段,最有效的方法是“雾封层技术”,且它的费用非常的低廉。雾封层材料主要成分包括改性乳化沥青、聚合物添加剂、陶土等,上述材料与砂混合便可形成一种性能优异的混合料。在施工中,需采用专用设备,如含砂雾封层高压喷洒车,将混合料按照一定喷洒量均匀喷洒到沥青路面,将形成一个薄层,从而消除路面微裂缝,有效避免石料松散掉落,控制水分下渗,在恢复路面使用性能,改善路面外观质量等方面效果显著,同时可以进一步延缓路面材料老化。其技术特点如下:

1.雾封层可提高路面摩擦系数,解决原路面因进行传统雾封层施工后路面摩擦系数降低或磨损、老化、光滑等病害引起的抗滑能力不足问题。

2.能较好的渗透到路面孔隙和微小裂缝中,并填封原路面的孔隙,有效防止水的下渗。

3.可用于老化较为严重的沥青路面,通过材料本身的还原再生能力改善老化状态,在改善路面外观方面效果显著。

4.补偿原路面的沥青损失,能够保持和加强沥青路面骨料间的粘结力。

5.可以改善和恢复路面色泽。

6.施工机具简单、施工速度快。

二、工程概况

某公路工程是一条重要的交通要道,经实地勘察可知,目前路面承载力仍可满足规范要求,存在少量破损现象。由于本路段建成通车时间较长,加之行车荷载与自然因素的反复作用,沥青路面已出现剥落、老化现象,为保证行车舒适性和安全,决定对本路段进行养护施工。为保证后期大面积施工质量,决定选取具有代表性的路段作为试验段,试验段全长1000m,结合工程实际情况,决定采用雾封层作为路面预养护施工方案。

三、路面预防性养护雾封层施工措施

(一)原路面处理

施工前,需做好施工准备工作,全面了解当地气象情况,保证施工当天温度适宜。为保证施工质量,需提前将局部行车道封闭,在明显处摆放安全标识牌。清理干净路表,保证路面清洁、无污染。一般可采用高能吹风设备除去表面杂物,用高压水枪清理泥土和油污。

(二)施工材料及机械准备

根据相关施工规范要求,施工前,必须对所需材料进行抽样检测,待检测质量合格后,才能用于施工。此外,还要保证机械设备配置合理,雾封层所采用的是专用洒布设备,要求精度为0.01kg/㎡,施工前,应全面检查洒布设备,保证其始终处于最佳工作状态。此外,在施工中,还要控制好喷洒间距和角度。

(三)雾封层施工

本工程采用智能化沥青洒布车进行施工,根据试验段施工确定0.55kg/㎡为洒布量,按照设计要求,合理控制洒布施工速度和洒布量。针对死角或漏洒部位,则采用人工的方式进行补洒处理,特别是路缘带或标线周围。

横向接缝处理不当势必会对路面的美观性造成影响,甚至会存在局部多油问题。因此,在施工过程中应尽量降低横缝数量,不得随意停机,或缩短停机时间。当洒布设备所装材料用完时,前后摊铺重叠一定距离,待油毛毡铺好后,即可进行洒布施工。

在封层材料破乳时,施工当天的温度、湿度与风力等均会对施工造成一定影响。若气温在10℃以下,或路表温度在15℃以下,或阴雨天气,不得施工。若施工过程中突遇降雨,必须马上暂停施工,若涂料被雨水冲掉,可在路面干燥程度达到设计要求时,及时重新洒布。

(四)路面养护及开放交通

雾封层施工结束后,待乳液破乳及成型后,即可开放交通。一般来讲,完工4天后,即可开放交通。在整个养护阶段,严禁任何车辆和行人通行,防止对雾封层成型效果造成不利影响。

(五)应用效果评价

1.外观对比评价

施工前:在雾封层未施工前,本路段旧沥青路面局部已出现表面集料松散现象,路面颜色以浅灰色为主,其中少数地方已发白,甚至出现麻点,道路标线已不清晰,将会严重影响行车安全。由于表层沥青膜已出现剥落,在车辆行驶过程中,结构层相当一部分细集料的作用将会散失,甚至会影响粗集料的粘结性能,路面产生均匀的小坑洞。此外,在车辆长期碾压下,由于粗集料粘结力不足,随着时间的不断延长,路面病害将会进一步发展,最终影响路面通行,引发严重的安全隐患。

施工后:采用雾封层养护处理后,从外观来看,路面颜色明显改善,为深黑色,同时,有效封闭了路面微小裂缝和表面孔隙,且有一层沥青薄膜存于路表面,有效增强了路面抵抗低温能力,起到保护路面的效果。雾封层还能重新粘合松散的集料,延长路面使用年限。

2.试验对比评价

基于雾封层仅能养护路面,不能提高路面结构层强及平整度。此次试验检测的评价指标仅选用摩擦系数摆值、构造深度。本文采用手工铺砂法检测构造深度,采用摆式仪测定法测定路面抗滑性能。

按照相关规范要求,沥青路面构造深度TD≥0.55mm。施 工 前,TD检 测 值 为0.799mm。施工后,TD检测值为0.671mm,整体来讲,工后TD检测值有所下降,降低了0.128mm,减少比例为13.123%,但仍在规范要求以内。说明,雾封层施工后可明显改善路面构造深度,有利于路面排水,可阻止或减少对路面的水损坏。

根据相关规范规定,沥青路面摩擦系数抗滑摆值Fb≥42BPN,施工前摆值平均值为51.10 BPN,施工后摆值平均值为47.60BPN,降低值为3.5mm,降低比例为7.58%,整体来讲,下降幅度不大,表面使用雾封层后,可对路面摩擦系数抗滑摆值进行有效改善。

整体来讲,在治理沥青路面轻微病害方面,雾封层技术具有良好的应用效果,可提高路面抗滑性能、避免水损害,达到保护路面结构,延长路面使用寿命的目的,是一种经济有效的预防性养护措施。

四、结束语

综上所述,随着公路通行运营时间的不断增加,运营质量和服务水平将越来越低,做好养护维修工作,才能保证道路运行状态良好。当前我国公路事业已进入“建养并重”的阶段,在养护资金有限的前提下,如何提升路面质量成为关键。雾封层是一种应用效果良好的预防性养护技术,将其用于路面早期病害养护,可有效阻止路面病害发展,延长路面使用寿命。

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