薄层罩面技术在公路养护中的运用探索

2023-04-29 12:38曲竞
中国科技投资 2023年8期
关键词:公路养护应用要点

曲竞

摘要:薄层罩面技术是一项性能良好、操作便利、灵活性高的路面病害处理技术,该技术具有经济性高等诸多优势,能够进一步解决路面病害问题,改善路面的整体性能,避免产生噪音,所以得到了广泛应用。本文主要围绕薄层罩面技术,探索了该项技术在公路养护中的具体应用。

关键词:薄层罩面技术;公路养护;应用要点

随着沥青路面原材料的供应不足和人们对公路养护方面提出的要求越来越高,应用薄层罩面技术维修和养护公路是未来公路养护的必然选择。因此,应加强对该项技术的探究及实践。

一、薄层罩面技术论述

薄层罩面结构包括表面磨耗层和黏结防水层两部分,前者能保持行驶路面的舒适性、耐久性和安全性,将路面的表面功能充分体现出来,提升路面的抗滑性能,确保路面的平整度。后者可以加深薄层罩面和原路面之间的结合程度,避免雨水渗透,防止沥青路面发生裂缝。薄层罩面本身具有表面处理的优势,可以改善原有路面的不平整性情况。不过,应将薄层沥青混凝土罩面铺设到路面结构性能良好、抗形变能力强的路面上,强化路面结构的承载性能,增强公路路面预防性的养护效果。薄层罩面的厚度表现为20mm,可以采取改性沥青或其他添加剂,进而提升超薄磨耗层的稳定性。同时,以路面等级、交通量大小、道路功能要求为主,进一步明确罩面层的厚度,有效解决路面的轻微网裂现象。以较薄的罩面层为主,而用较厚的罩面层改善路面受损、平整度等情况,严格控制各类型的罩面厚度,避免其低于较小施工结构层的厚度。薄层罩面的特征主要体现在能有效规避渗水现象、防水性能良好、可以减少路面噪音、抗滑性和排水性极佳、有效解决缺陷性、保持路面平整度等方面。

二、薄层罩面技术类型

(一)热薄层罩面技术

热薄层罩面技术是一种预防型的养护处理方式,该技术经济性能良好,适合在多个施工阶段使用。在公路路面预防性养护期间,热薄层罩面技术可改善路面性能,构建抗滑磨耗层。

(二)冷薄层罩面技术

该技术以改性乳化沥青材料、乳化沥青等多种类型的混合料为主,经过具体的操作流程开展养护,有利于使用率提高,能源消耗量非常少,且施工期间不会排放污染性物质。但是该项技术也存在一定局限性,具体表现为冷拌沥青混合料性能不高,适合在较低等级的公路施工中应用。

(三)温拌沥青混合料罩面技术

科学、合理地使用温拌沥青混合料照面技术,有利于改善公路自身性能,适合在多种环境状态下应用。该技术是在热薄层罩面技术以及冷薄层罩面技术整体优势的基础上形成的,具有工艺性特别强、消耗的资源较少、使用性能极高的特征。在使用该技术期间,材料热度处于180℃内,材料的性能将得到良好的发挥,但其缺陷表现为环境污染现象比较严重。

三、工程案例

以某公路养护工程为例,该工程整体长度72.33km,检测表明,部分路段发生了车辙问题。荷载作用下,道路病害现象出现概率极高,该病害表现为纵向裂缝、局部存在坑槽等,有的是轻度病害,有的是重度病害。产生路面病害的具体原因是高温、降雨量大、交通流量大等。要想彻底解决病害问题,应制定完善的路面养护措施:第一,对原有路面开展铣刨处理,全面控制铣刨深度。第二,应用薄层罩面技术开展相关的处理工作,全面控制具体的厚度。详见表1。

四、公路养护期间薄层罩面施工材料的应用

(一)橡胶沥青

橡胶沥青是一种将废旧橡胶轮胎磨细以后产生的胶粉,再在相应的条件下把基质沥青和添加剂结合到一起产生的一种改性沥青,也被称为复合类型的高分子胶接材料。在相关工程开展期间,以低碳型橡胶沥青为主,采取合理的工艺研磨橡胶颗粒,使之成为100目以上的橡胶粉,然后将其应用到基质沥青内,在高温状态下均匀搅拌。详见表2。

(二)集料

要想增强稳定性及密实程度,需要合理应用沥青混合料,结合工程的具体情况,采用和封层厚度一致的材料,从而体现出集料的坚硬性和耐磨性。从工程建设工作的实际开展情况来看,橡胶沥青薄层罩面具有构造深度大、抗滑性强等一系列特点,在选取集时,必须确保其整洁性,能和沥青结合到一起。

(三)水泥

水泥的功能表现为强化沥青和骨料之间的黏结性,有效处理稀浆,通过和骨料的比较来看,水泥应用量约为2%。

(四)纤维稳定剂

要想体现橡胶沥青的良好性能,应将木质纤维添加到混合料内,这是非常重要的。

(五)混合料级配设计和油石比

决定薄层罩面整体施工质量的基本因素除原材料外,级配设计及油石比也非常重要,有关混合料级配的设计如表3所示。

五、薄层罩面技术在公路养护中的应用情况

(一)处理路面病害

第一,裂缝处理。该公路裂缝表现为横向贯穿裂缝,呈现出均匀分布的特点,裂缝之间的间距为8~10m。通过分析来看,产生横向贯穿裂缝的具体原因是面层沥青老化现象十分严重,沥青路面低温抗裂性和抗剪性变形能力降低,基于温度和测流量作用发生了应对松懈问题,使得疲劳的产生概率升高。在单条横向裂缝的处理期间,应提前清理路面,然后铺设高分子抗裂贴,最后铺设罩面。

第二,处理车辙病害。该路段存在严重的车辙病害现象,一般处于上坡主车道。车辙病害的深度不超过1cm,该类型的病害也被称为轻度车辙病害。局部路段发生中度车辙病害,深度在15mm左右,变形严重。产生车辙病害的具体原因是温度较高,来往车辆对路面结构产生了巨大破坏。可以采用直接罩面处理工艺加以解决。

(二)施工工艺的应用

第一,做好施工前期阶段的准备工作。在薄层罩面技术施工前期,应明确具体的施工路段,该路段是城市道路,施工前期应封闭交通,利用半幅施工、半幅通行的方式开展施工作业。同时,应充分了解施工环境,查看温度和天气状况是否与标准要求相符,如果下雨天开展薄层罩面施工,将不利于提升罩面层和原路面的连接能力,所以严禁在雨天施工。此外,应引进性能良好的机械设备,如传送带、料斗,以发挥摊铺机的整体性能。施工可从左幅开始,铣刨原路面的沥青混合料,完成后,指派专业性的施工人员清理路面,以免在路面留下杂物,对后期施工造成不良影响。第二,混合料撒布。在沥青撒布过程中,应进一步确定撒布领域,有效设置道路边缘的标线,以免产生沥青混合料撒布远远超出施工领域的现象,进而引起污染问题。相关人员应保持匀速处理纱布,防止漏撒或少撒。完成沥青的撒布后,应搅拌均匀集配碎石。该环节有利于确保完工后路面的防水效果。第三,运输混合料。运输混合料的过程中,要想避免混合料温度下降过快,需要提前做好相关的保温工作,动态检验粗料温度,详细检验新拌混合料的温度,将温度控制在合理范围内,一旦和施工实际情况不一致,应禁止应用。采取双层覆盖的保温方式实施运输工作,把一层棉被覆盖到料顶部,然后将油布覆盖到棉被上面,从而产生良好的保温和防水效果。第四,摊铺施工罩面。摊铺过程中,以专业性的机械设备为主,保持混合料摊铺和乳化沥青喷洒同时进行。基于此,在摊铺作业前期,应全面清理路面,强化磨耗层和原路面之间的黏结作用,为持续性地开展摊铺工作,必须保持材料的供应性。喷洒改性乳化沥青期间,要全面控制温度,喷洒施工期间,以具体的喷洒数量为主,确保路面的整洁性和光滑性。比如,改性乳化沥青的喷洒量为1L/m3,混合料摊铺过程中,最合理的摊铺量是0.85L/m2。相关人员可采取观测的方式,科学、合理地改进乳化沥青的喷洒量。完成摊铺作业后,必须对路面进行熨平处理,动态检验摊铺厚度和平整性,当出现不符合规范性要求的现象时,应立刻反馈给施工管理层和监理人员,及时采取措施予以处理。第五,压实处理。完成沥青混合料摊铺后,进入压实流程。相关人员应强化沥青薄层罩面的密实度,使其符合标准要求。压实施工涉及多方面,分别是初压、复压和终压。相关人员应结合具体的施工情况和基本要求,明确压实施工的碾压速度和碾压次数。在初压期间,应用振动钢轮压路机碾压三遍即可。复压过程中,应由25t的轮胎压路机碾压6遍。中压则应用钢轮式压路机碾压2遍。在碾压操作期间,要想避免沥青薄层罩面发生轮迹、车辙等不良问题,应禁止压路机从尚未成型的罩面领域内转向和停留,遵循先中间后两边的施工流程,第一次碾压操作和摊铺机位置靠近。横向碾压期间则以横向切入的形式为主,摊铺在薄层沥青混凝土罩面中的厚度较小,碾压过程中应按照高振频和低振幅的理念,当路面温度在100℃以上,可开展压实工作。第六,接缝处理。在纵向接缝施工期间,沥青洒布宽度应处于搭接宽度之上有效连接纵缝接缝,保障整体质量,遇到异常状态应停止摊铺,使用切割机切缝处理中断后的横向接缝,以保持切面的平整度。第七,开放交通施工作业完成后,沥青混合料温度下降到合适温度即可撤除封闭交通标识。由于混合料自身的温度较高,必须派遣专业的施工人员进行管理,避免非施工人员进入施工场地影响施工质量。结合薄层罩面沥青混凝土的开展效果来看,路面养护处理方式有利于加深黏结层和路面之间的连接程度,全面抑制裂缝形成。

六、施工期间的注意事项

(一)摊铺温度控制要点

在铺设薄层沥青混凝土罩面的过程中,应保持沥青面层的高温抗变形能力和公路路面结构强度符合标准要求,加强各项施工阶段温度的控制力度。

(二)选择薄层罩面结构

当前,应强化路面的防滑性能,提高路面平整度,提升原路面和薄层罩面之间的融合程度,抑制沥青路面反射裂缝进一步扩大,薄层罩面结构适合在新旧沥青路面中应用。

(三)早期养护

在混凝土凝固前,应将各项受损阶段全面清理干净,比如,行人、车辆受损位置等,使用稀浆混合料加以修补。

七、结束语

综上所述,基于当前公路交通运输量的增加以及规模的扩大,道路路面出现病害问题的概率也是非常高的。要想保障车辆安全行驶,需要结合实际情况采取合理的方式开展修复处理,薄层罩面技术具备较强的耐久性和稳定性,应用该项技术进行施工,既可以提升施工效率,又可以借助摊铺设备一次性完成混合料摊铺作业,摊铺完成后即可开放交通。实践证明,该技术的总体应用良好,对我国公路行业的稳定发展具有极高的价值。

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