公路养护工程中沥青封层微罩面技术及其试验检测分析

2024-01-26 12:50郭建平
运输经理世界 2023年35期
关键词:罩面封层碾压

郭建平

(泉州市公路事业发展中心桥梁隧道分中心,福建泉州 362000)

0 引言

国道228 线晋江大桥原桥面铺装层为8cm 厚AK-16 中粒式改性沥青混凝土,经检测发现部分桥面铺装存在坑槽,铺装表面磨损较多。为避免铣刨重铺对桥梁结构产生不利影响,同时减少铣刨施工产生废料,晋江大桥桥面铺装病害处治时,在坑槽处采用原铺装材料进行修复后,在原桥面的基础上加铺6mm 沥青路面封层微罩面,以提高桥面耐久性和抗滑能力。沥青封层微罩面技术是一种高效率的沥青路面预防性养护技术,其能够对有破损以及出现小型裂缝等情况的路面进行有效处理。为保证沥青封层的施工质量,在道路施工结束后,需要对沥青封层微罩面进行试验检测,以确保路面施工能够达到道路运营标准。检测内容主要包括沥青封层原材料检测、沥青撒布量检测及沥青封层微罩面实体质量检测。通过实际检测,并确认合格后,能够确保经过预防养护的公路可以继续投入使用。

1 沥青封层微罩面技术概述

沥青封层微罩面是一项针对城市干线、国省干道及高速公路等不同等级公路的养护与施工技术。其能够将施工原材料进行一体化处理并施工,以此一次性完成道路路面的修补与养护工作,实现对破损道路的快速高质量修补,保证破损道路能够尽快投入运营中。具体来说,沥青路面封层微罩面技术是将层间界面剂、乳化高黏沥青、水性环氧树脂、集料、表面保护剂等材料多层同步撒布施工至破损路面,形成一层厚度为6mm 的沥青封层罩面。该技术具有抗车辙、抗滑、耐久性好、施工简单快捷、较短时间内即可开放交通等优点,适用于交通量大、对路面性能要求高的高等级路面,能够对路面轻微病害进行预防性养护[1]。

2 沥青封层微罩面技术的施工材料及施工工艺

2.1 沥青封层微罩面技术的施工材料

封层微罩面胶结料采用集成乳化高黏改性沥青、水性环氧树脂和层间界面剂混合料,集料采用3~5mm 玄武岩石料。设计用量情况包括胶结料(含表面保护剂)撒布量为2.0±0.25kg/m2,集料撒布量为6.0±0.5kg/m2。

2.2 沥青封层微罩面技术的施工工艺

对破损公路路面开展沥青封层微罩面预防性养护,需要按照标准的施工工序进行。主要包括路面的清扫、封层撒布施工、碾压养护、边缝修补以及交通管制与开放等工序。每个工序开展时,需要切实地根据对应的施工工艺标准要求进行,以便有效保障施工质量。

路面清扫工序是指对需要修补的路面进行有效清扫,能够为路面和沥青封层的连接奠定良好基础,进而保证沥青封层微罩面的施工质量。在路面清扫过程中,应对原桥面铺装病害、路面污染物以及路面标线及时进行清除,以此保证后续施工路面的清洁干燥。

封层撒布是指将混合配比好的沥青混凝土材料进行喷洒。在喷洒过程中可以使用封层微罩面施工车进行,车内自带的加热系统可对沥青混凝土材料进行有效加热,当材料温度大于60℃后可进行撒布。在撒布前,需要对各处的喷油装置进行试喷试验,确保撒布管道通畅,以此保证沥青混凝土材料能够均匀喷洒。喷洒结束后,检查周围结构物是否被沥青混凝土材料污染,当受到污染时应及时进行清除。在撒布施工过程中应注意做到不漏撒、均匀撒布、密实撒布、保证撒布材料黏结牢固。此外,对于沥青撒布后所遗漏的缺陷应安排专人负责处理,主要是对漏料处进行及时补料,以此确保整个撒布工艺的质量[2]。

碾压与养护是指将喷洒的沥青材料进行均匀的碾压摊铺后,对公路进行有效养护,进而保证路面的修补质量。在实际摊铺过程中,需要等封层微罩面施工喷洒的材料初步破乳后,才可用胶轮压路机以2km/h 的速度匀速碾压6~8 遍,应进行多次碾压以确保集料与底部黏层沥青充分黏结成型。在碾压施工完毕后,需要根据天气以及路面实际温度等情况进行路面养护,时间应确保在2~4h,在路面养护期间禁止开放道路。

边缝修补是指在路面封层微罩面碾压不黏轮后,对破碎路面进行人工修补,主要是对道路边缘30cm宽的封层车无法撒布的路面进行修补,以确保路面整体的修补质量。

待养护结束后,便可开放交通进行行车自然碾压,以此增强路面沥青材料的黏结强度与路面平整度。

3 沥青封层微罩面施工的试验检测

3.1 原材料的检测

沥青封层所用原材料的质量是施工质量的重要保证。原材料主要包括层间界面剂、乳化高黏沥青、水性环氧树脂、集料、表面保护剂等。如对于胶结材料的检测主要包括两个方面,一方面是对胶结材料特性与质量的检测,包括其储存稳定性、破乳速度等。另一方面主要是对胶结材料蒸发的残留物进行检测试验,检测项目包括针入度、延度以及软化点等,根据检测结果来确认胶结材料在各项技术指标方面的合格情况,同时用以选用能够满足技术指标要求的胶结材料[3]。国道228 线晋江大桥项目中原材料检测结果见表1~表5。

表1 碎石检测结果

表2 沥青路面封层微罩面胶结材料技术要求及检测结果

表3 层间界面剂技术要求及自检结果

表4 表面保护剂技术要求及自检结果

表5 水性环氧树脂技术要求及自检结果

该项目将胶结材料蒸发残留物三大指标分成两组(一组纯胶结材料,一组胶结材料+表面保护剂),此后组织4 家检测机构进行比对试验,并与生产厂家自检进行比较,其检测结果如表6 所示。

表6 胶结材料三大指标比对试验检测结果

3.2 现场施工撒布的检测

在破损道路的修补工程中,沥青撒布量以及碎石用量的检测是检测公路修补情况的重要内容。其中,沥青撒布质量能够直接影响到公路的使用寿命及安全性,也是公路检测内容中的关键部分。对沥青撒布情况检测主要有以下几种方法:

第一,受样盘法是一种常用的检测方法,其主要能够对沥青撒布量及碎石用量进行检测,并根据实际的检测值得出各对应数值的平均值,进而分析实际的沥青撒布情况。在检测的过程中,应注意受样盘的面积不应小于1000cm2,并根据预计撒布沥青路段长度,在距两端1/3 长度处放置受样盘进行检测。第二,划线法也是沥青撒布质量检测时比较常用的方法。采用该方法检测时需要在撒布的沥青表面划一条长约30cm 的直线,然后用一把尖锐的刀具将道路按这条线切开,观察切口内部的情况,切口内部的情况也就代表着实际的沥青撒布情况。第三,核磁共振法是一种专业的沥青撒布检测方法,其需要利用专业的检测设备对沥青的撒布情况进行检测。该方法的原理是利用专业的仪器设备对沥青中氢原子的自旋进行探测,进而获取沥青内部的组成和结构信息。

在实际检测过程中,可根据检测需要的精度综合利用上述几种检测方法,并通过对比检测数据,得出比较全面的检测结果。在检测过程中,应开展扎实的沥青撒布检测,对于道路上沥青撒布出现的问题应认真对待,避免出现质量问题。

3.3 沥青封层微罩面实体检测

由于沥青混凝土微罩面实体检测是道路修补后的重点检测内容,其能够反映道路修补的整体效果,需要重点进行检测和分析。一般来说,沥青封层微罩面实体检测必要的检测指标包括构造深度、渗水系数、摩擦系数等。此外,在外观方面,要求路面的外观平整、沥青撒布密实;路面纵横连接处应平顺,色泽一致;在摊铺范围内,应无混合料流出,以免对周围结构物造成污染;与基层表面应牢固黏结,无油包和基层外露等现象,无多余乳化沥青等。如符合上述要求,则表明微罩面外观达到规范要求的施工效果[4]。

4 结语

在公路养护工艺技术中,沥青封层微罩面是一种有效的公路修补、养护技术,其具有耐久性良好、施工简单快捷、能够在较短时间内开放交通等优势,适用于交通运输量较大的高等级路面养护。此外,对于沥青封层微罩面的试验检测而言,需要从原材料、撒布试验、微罩面实体质量等方面有效开展,确保沥青封层微罩面技术能够达到理想的路面修补效果,从而保障公路的安全、可靠及可持续运转。

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