收稿日期:2024-01-11
作者简介:杨永青(1974—),男,大专,高级工程师,从事高速公路养护施工工作。
摘要 复式精表处技术是一项新型的沥青路面养护方式,能够有效提升路面外观质量及路用性能,延长道路使用寿命。为提高沥青路面养护中复式精表处施工的技术水平,保证沥青路面养护效果,文章结合某高速公路沥青路面养护实践,针对复式精表处技术的应用展开综合探究,论述了复式精表处技术优势,分析总结了复式精表处施工的工艺要点。通过路面路用性能及技术状况检测,沥青路面外观质量及抗滑、抗水损能力得到显著提升,有效验证复式精表处技术的可行性,具有重要的推广价值。
关键词 高速公路项目;复式精表处;预防性养护
中图分类号 U416.217文献标识码 A文章编号 2096-8949(2024)09-0128-03
0 引言
高速公路沥青路面在车辆荷载与气候环境联合影响下,路用性能日益衰减,若不及时采取防治措施,将会造成路面病害的持续恶化,引发更加严重的质量问题,影响道路正常使用。所以,在沥青路面产生损坏前,通过科学合理的预防性养护处理,能有效恢复道路使用性能,延长使用寿命。为此,该文依托某公路项目沥青路面养护实践,系统分析了复式精表处养护技术的应用,对提高沥青路面养护水平,保证公路安全运营,具有重要意义[1]。
1 复式精表处技术优势
复式精表处是一项新型沥青路面养护工艺,采用高强沥青为胶结材料,并以优质碎石及界面剂为辅料,通过同步沥青碎石封层摊铺机械,将沥青与碎石材料均匀摊铺在旧路上方,生成“三油两砂”致密薄层,进而有效提升路面质量及路用性能[2]。其結构形式见图1所示:
图1 “三油两砂”薄层嵌密结构
复式精表处技术优势如下:
(1)显著提升路面路用性能。复式精表处能有效修复旧路表面病害,增强路面使用性能。
(2)舒适、耐磨和降噪。“三油两砂”致密薄层构造,可显著提升路面平整度,降低车辆行驶过程中产生的噪声,提升行车舒适性和安全性。
(3)工法简单,对现状交通影响较小。采用同步沥青碎石封层摊铺机械,将沥青与碎石材料均匀摊铺在旧路上方,较短时间内便能开放交通。
(4)节能环保。复式精表处施工可在常温下进行,能够有效降低能源损耗,并减小对环境的污染,与绿色环保及可持续发展的理念相匹配。
2 工程概况
某高速公路工程,自2016年2月正式破土动工,于2019年11月交付使用。由于行车荷载不断增大,加之道路沿线降雨较多,沥青路面在车辆及环境共同作用下路用性能显著降低,尤其对于抗滑性能衰退最为严重。为确保交通运输安全,决定对该公路项目实施养护处理。原路面结构形式为:4 cmSMA-13+6 cmAC-20+7 cmAC-25+8 cmATB-25。道路上行方向K312+950~K314+950区间内局部路段,通过复式精表处实施养护处理,具体处治路段见表1所示。
3 复式精表处施工工艺
3.1 原材料准备
沥青路面养护处治前,通过相关试验分别测定3~
5 mm、3 mm玄武岩材料和高强沥青相关性能指标,以有效确保复式精表处施工质量,详细检测结果分别见表2、表3所示。结果显示,复式精表处所用各种材料的相关技术指标完全符合标准要求。
表3 复式精表处用高强乳化沥青检测结果
序号 检测细目 单位 技术要求 检测结果
01 恩格拉粘度 s 1.0~15 12.0
02 残留物含量 % ≥60.00 62.0
03 残留物软化点 ℃ ≥70.00 76.79
04 残留物弹性恢复 % ≥65.00 86.00
3.2 病害调查及预处理
沥青路面处治前,对旧路病害情况实施调查,并对病害位置实施预处理,凿除松散集料,并全面清除路面灰尘、杂质,保证洁净、干燥,为后续复式精表处施工提供良好条件[3]。
3.3 起止接头位置处理
复式精表处施工前,应在所有养护区域的起止接头位置全部铺设油毡,其中起止接头位置的油毡长度分别为15.0 m和5.0 m,宽均为4.25 m。油毡铺设时应与路面材料结合严密,防止出现翘边情况。
3.4 铺设标线胶带
为避免复式精表处施工过程中破坏路面交安设施,实际施工前应采取必要的防护措施,利用胶带对复式精表处的处治车道及两边车道标线实施粘贴覆盖,并采用专用条布对减速带、导向设施实施覆盖;同时,应确保粘贴范围与标线、标志大小相同[4]。
3.5 摊铺碾压
复式精表处摊铺碾压施工工艺如下:
(1)利用同步封层摊铺机械,完成首层混合料的摊铺施工,各种材料摊铺顺序及用量见表4所示。摊铺时采取机械为主、人工为辅的方式进行作业,对于机械摊铺不到位的区域,通过人工进行修补,从而最大限度保证摊铺质量。
(2)首层复式精表处材料摊铺完毕,间隔约15.0 min后,利用轮胎压路机进行压实,遍数为2遍,压实速率控制在5.0 km/h,压路机碾压过程中对轮胎进行湿润,防止出现粘轮现象;压实成形后,利用扫地机对路面实施清理,其运行速率控制在2.0~4.0 km/h范围内。
(3)首层碾压成形并清理完毕,利用同步封层摊铺机实施二层摊铺施工,沥青及碎石用量分别控制在0.4 kg/m2和2.7 kg/m2。
(4)当二层沥青破乳完毕后,采用专用沥青撒布车在其表面撒布下层沥青,开始实施表面稳固层的摊铺,沥青撒布量控制在0.4 kg/m2。
表4 复式精表处第一层摊铺顺序及参数
撒布顺序 材料细目名称 掺量/(kg/m2)
01 高强乳化沥青 0.29
02 纤维 50.10
03 高强乳化沥青 0.420
04 3.00~5.00 mm玄武岩碎石 4.410
3.6 养生及开放交通
复式精表处施工成形后,应安排专人负责养护,对处治车道实施交通管制,严禁车辆通行,待界面剂完全固化后方能允许车辆通行[5]。
4 路用性能检验
4.1 渗水系数检测
该高速公路项目沿线降雨充沛,受湿热环境及车辆荷载影响,沥青材料黏结性能显著下降,从而形成大规模水损破坏。所以,该文通过测定沥青路面渗水系数,对路面质量实施评价。借助渗水检测仪对复式精表处在处治前后的沥青路面渗水系数实施检测,具体检测结果见表5所示:
表5 复式精表处渗水系数在不同时间段的检测结果
序号 跟踪期间 技术要求/
(ml/min) 检测结果 结果情况
01 施工验收阶段 ≤10.00 不渗 满足要求
02 通车一个月时 ≤10.00 不渗 满足要求
03 通车三个月后 ≤10.00 不渗 满足要求
由表5可知,采用复式精表处对路面实施处治后,道路运营一个月、三个月时,路面均未出现渗水现象,完全符合渗水系数不大于10 ml/min的标準要求。
4.2 构造深度检测
构造深度作为路面粗糙度的关键参数,主要用来评价路面排水及抗滑能力。通过试验检测,得到复式精表处处治后的路面构造深度变化情况,见图2所示。
由图2可知,复式精表处处治后三个月内,构造深度虽然在减小,但还维持在较高水平阶段,依旧符合现行《公路沥青路面设计技术规范》中不小于0.55 mm的规定。
4.3 摆式摩擦检测
路面抗滑性能优劣直接决定行车的安全性、稳定性,为有效了解复式精表处处治后沥青路面的抗滑性能变化情况,选取复式精表处施工路段,利用摆式摩擦系数检测仪测定道路运营一个月的摩擦系数,检测结果见表6所示。
图2 复式精表处构造深度在不同时间段的检测结果
从表6可知,两测点处摩擦系数的平均值依次为84.0和86.0,全部符合不小于45.0的标准要求,充分表明沥青路面的抗滑性能优良。
4.4 复式精表处厚度检测
选取复式精表处处治路段,测定其运营三个月后的封层厚度,详细检测结果见表7所示。
从表7可知,K313+210和K313+340两测点复式精表处的封层厚度分别为4.0 mm和5.0 mm,其中K313+
210处的厚度低于设计标准5.0 mm,主要是由于碎石摊铺时均匀性控制不到位导致。
4.5 路面技术状况检测
按照现行《公路技术状况评定标准》相关要求,对复式精表处处治路段运营一年后的路面质量状况实施检测评定,具体检测结果见表8所示。
表7 复式精表处的封层厚度检测结果
(通车三个月后)
桩号 抽检部位 检测结果/mm
上行行车道方向(K313+210) 距边线1.00 m 4.00
上行行车道方向(K313+340) 距边线1.20 m 5.00
由表8可知,该高速公路复式精表处处治路段运营一年后,其路面质量状况优良,综合评定等级为优,路面整体结构较为完好。
5 结语
综上所述,复式精表处技术是一项较为先进的沥青路面养护工艺,具有工艺简单、施工速度快、交通影响小、节能环保等优点,可显著提升路面路用性能及外观质量。复式精表处施工前,应科学做好路面病害调查工作,并对病害区域进行预处理,从而为复式精表处施工提供有利条件。实际施工过程中,应控制好摊铺碾压环节,严格按照各种材料撒布顺序进行摊铺作业,以有效提升整体施工质量。该项目经复式精表处处治后,沥青路面路用性能得到显著提升,达到了预期效果,取得了显著的经济、环保及社会效益,具有重要的推广应用价值。
参考文献
[1]郭璟, 马然宙, 吕文文, 等. 高性能精表处在京港澳高速公路预防性养护中的应用研究[J]. 交通科技, 2023(3): 7-10.
[2]李正. 复合式精表处技术在沥青路面修复及抗滑处治中的应用[J]. 交通世界, 2021(22): 79-80+88.
[3]王志超. 微表处和超薄磨耗层在预防性养护中的适用性研究[J]. 黑龙江交通科技, 2022(7): 4-6.
[4]谢涛. 超黏磨耗层在高速公路预防性养护中的应用[J]. 山东交通科技, 2022(3): 166-167+170.
[5]李传徽. 高速公路路基路面病害特征及养护技术研究[J]. 交通世界, 2021(34): 64-65+73.