洪磊 聂文君
摘 要:当前,我国公路网已基本完善,公路建设规模逐步扩大,大量早期修建的公路项目已步入大中修养护期,公路养护量也随之增长。因此,如何采取有效的预养护措施来改善路面使用性能,延长道路使用年限显得尤为重要。作为一种较为成熟的路面预防性养护技术,雾封层技术已被广泛用于路面养护施工,且达到了良好的施工效果。为此,开展路面沥青雾封层施工技术研究具有十分重要的意义。本文在全面了解雾封层作用机理的基础上,结合具体工程案例,对沥青路面雾封层施工材料、施工工艺及质量检测进行了分析与探讨。
关键词:沥青路面;雾封层;作用机理
我国地域辽阔,公路工程建設规模持续扩大,但在其快速发展的同时,也存在诸多问题。如交通使用环境恶劣,车辆超载重载现象严重,导致沥青路面早期病害不断涌现,主要病害包括车辙、裂缝、坑槽等,将给后期道路运营维护造成极大影响。雾封层作为沥青路面预防性养护的重要技术之一,该技术的应用,可有效提升路面使用状况,延长路面使用寿命,且能降低后期维修养护成本。为此,提高雾封层预防性养护技术水平对公路事业发展具有重要意义。
1 雾封层作用机理
在行车荷载及自然因素反复作用下,沥青路面内乳化沥青、改性乳化沥青内水分将被大量蒸发掉。在此基础上,旧沥青材料通过雾封层施工,可在表面形成一种沥青薄层,从而保护路面结构,避免基层渗入水分。乳化沥青与改性乳化沥青还能完全裹覆松散的集料,通过增强新、老沥青之间的粘结性能,可充分粘结松散的集料,并形成一个整体。
于旧沥青路面而言,喷洒新型沥青路面养护剂之后,在路表面养护剂将快速分散,此时养护剂与旧沥青材料之间将产生一种类似相溶的作用,并以新形态呈现,形成一个新的整体。因沥青路面养护剂内存在大量不饱和键,且极性较强,已老化的沥青将被再次激活,此时可彻底挤出沥青集料内的空气,经一定时间养护后,可在沥青路面上形成一层保护膜,且具有良好的防水功能,从而实现封闭路面的目的。
2 工程概况
某公路工程为双向四车道,路面为沥青混凝土路面,路面宽度23m,作为一条重要的干线公路,本路段担负着繁重的交通运输任务。近年来,交通量越来越多,在行车荷载和自然因素的长期作用下,路面早期病害问题愈加凸显,经路面勘查显示,裂缝、车辙、松散等为本路段主要病害类型。按照施工现场实际情况,可选取雾封层进行沥青路面养护施工。
3 沥青路面雾封层施工材料选择
1)乳化沥青。雾封层的主要材料为乳化沥青,属于阳离子类型,通常选取快裂型乳化沥青用于施工。与一般路面乳化沥青材料相比,雾封层乳化沥青乳液具有更细粒度,根据工程所需,检测乳液筛上剩余量时可选用0.6mm筛孔。
2)水。于雾封层质量而言,水质量的优劣关系巨大。雾封层施工用水应满足饮用水标准,不得有溶性杂质存于水内,需在6~8控制PH值。雾封层混合液制作前期,需对乳化沥青再生剂和水的相容性进行详细检测,一般以乳化沥青再生剂:水=1:1的比例添加材料,待均匀拌和后,按照施工使用时间,对其沉淀、分层等现象进行观察,如产生以上现象则不得使用,需及时选取其他水源。
3)改性剂。改性材料以SBR胶乳为主,该材料能够对雾封层材料高低温性能进行有效改善。雾封层材料内胶乳掺加量可控制在10%以上。
4)成膜剂。醇类为雾封层成膜剂,其通过雾封层成型可达到乳液稳定性、均匀性提升的目的。
5)添加剂。按照路面具体情况,可将适量添加剂掺加到雾封层材料内。一般选取再生剂、缓凝剂与增粘剂等作为添加剂。
4 沥青路面雾封层施工工艺
1)施工准备。施工前,需先做好路面情况调查工作,并对全部病害进行有效处治。同时,要清理干净路面所有杂物,采用高压吹风机将沥青路面上的浮尘吹干净,清理干净路表。根据施工要求,为保证后期大面积施工质量,可采取具有代表性的路段作为试验段,长度为200m。从而确定各项施工参数,如喷洒时间、喷洒量等。为确定喷洒用量,可采用1×1m面积的旧沥青路面,在其上均匀喷洒1Kg雾封层材料,随后对路表面变化进行详细观察,若材料未向路面全部渗入,则表明喷洒用量太多,需适量减少喷洒用量,直至材料全部渗入路面,经确定0.55kg/m2为最佳喷洒用量。
2)施工流程。(1)原路面病害处理。据实地调查结果显示,原路面存有不同程度的早期病害问题,如裂缝、松散、车辙等,为了保证养护施工效果,需预先做好原路面病害处理工作,保证处治效果良好。病害类型不同,则所选用的处治方法也不尽相同。具体处治方式如下:裂缝处理:裂缝宽度在5mm以上,则采用开槽灌缝处理。车辙处理:本路段存有车辙病害,这种情况下,需先将旧沥青层挖除,再选用填料重新铺筑,从而有效处理车辙病害。沉陷、网裂处理:可先挖除旧沥青层,随后铺筑新填料,以此处治沉陷及网裂病害。轻微松散:先确定轻微松散病害处,然后清理干净松散粒料,再重新填筑新材料。(2)雾封层施工。雾封层施工,应采用智能型自动洒布车进行改性乳化沥青喷洒,最佳喷洒用量为0.55kg/m2。喷洒施工前,需合理确定喷洒宽度,尽可能做到均匀喷洒,不存死角、不漏洒,严禁出现油膜。此外,为防止施工过程中污染路面标线,需做好路面标线和路缘石的防护工作,并粘贴专用胶带,保证全覆盖标线范围。若出现喷洒不到位的地方,需及时通过人工方式进行补洒处理。(3)雾封层养生。养护期间,禁止车辆随意进出,需做好交通管制工作,待雾封层强度达到设计要求后,才能开放交通,但前期需做好行车速度限制工作,一般控制在40km/h以下。待完成养护封闭工作之后,需再次进行路面清理,并及时清除铺在路面上的封胶布,待质量检查合格后,才可开放交通。
5 沥青路面雾封层质量检测分析
为保证雾封层养护施工后,沥青路面质量良好,后期应做好施工检测工作。路面渗水、裂缝、摩擦系数等都是本次检测的主要内容。按照《公路路基路面现场测试规程》等相关规定,可选取路面渗水仪、摆式摩擦系数测定仪等进行检测。为充分了解沥再生的作用、特性,不仅要检测沥再生试验段,还应检测桩号相同的新铺路面。
1)抗滑性能。按照相关规范规定显示,路面抗滑能力良好的情况下,摆值BPN在(37~42)以上,依据《公路沥青路面设计规范》规定,0.55mm以上为新建高速公路构造深度。由此可见,路面使用沥再生材料后的构造深度、摩擦系数检测结果都与相关规范规定相符,相比新养护路面,其抗滑性也基本一致。
2)封水效果。根据相关规范规定渗水系数应控制在每分钟300mL以内。据检测结果分析,沥再生路面使用四个月后,路面具有较小渗水系数,与规范规定相符。相比新铺路面,很大程度上路面渗水系数处于减少状态,具有良好封水效果。使用期限达到一年之久后,沥再生材料渗透较为充分,0为其渗水系数。
3)外观效果。应用沥再生封层四个月之后,通过路表观察得出,与新铺路面相比,沥再生外观无差别,具有黝黑的表面。应用时间长达一年多以后,集料表面沥青膜存在轻微脱落,相比新铺路面,颜色方面基本相同,且表面集料固结效果良好,没有出现脱落集料现象。
6 结束语
综上所述,伴随交通运输行业的迅速发展,我国交通量增长速度过快,特别是重载超载问题的加剧,严重损害了路面质量,导致各类病害频发。为提高路面使用性能,延长公路使用寿命,应根据实际情况,合理选取预防性养护技术。将有机硅沥青雾封层技术用于路面养护施工,可有效控制路面病害,提高养护质量。
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