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公路路面预养护中沥青雾封层技术的应用

2018-03-15李留洋

中国科技纵横 2018年3期
关键词:公路工程

李留洋

摘 要:伴随通车运行时间的不断延长,公路服务水平却不断下降,需及时做好养护工作。作为路面预防性养护的重要类型之一,雾封层可改善路面外观,封闭路面裂缝,提高行车舒适性、安全性。本文在充分了解雾封层作用机理的前提下,结合具体工程案例,对公路路面预养护沥青雾封层施工工艺进行了探讨。

关键词:沥青雾封层;公路工程;路面预养护

中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)03-0090-02

近年来,我国机动车保有量逐渐攀升,目前机动车已经达到2.9亿辆,公路工程在运营过程中承担了更大交通压力,在车辆碾压、荷载等作用下,易出现路面裂缝、松散等病害。水分通过裂缝渗入面层结构内部,降低路面的稳定性及使用性能,进一步加剧路面损坏,因此,有必要加强路面预防性养护作业,及时处理微小病害,防止裂缝进一步扩散,提高车辆行驶的安全性。沥青雾封层技术主要是采用机械喷洒的方式,在路面覆盖一层沥青养护剂,有效封闭3mm以内的路面孔隙,最大限度上降低水损害,同时稳定松散集料,提高路面的使用性能,新型雾封层产品EFS还能增强路面耐磨性,延长使用年限。

1 雾封层的作用原理

常温下,作为一种液体养护材料,在路面上以雾状形式进行喷洒,而构成的一层薄薄的路面保护层即被成为雾封层。雾封层的作用原理可从表面孔隙密封及再生表层沥青两方面进行分析。

(1)表面孔隙密封。沥青路面存有相应孔隙,孔隙内进入水或空气后,将加快路面沥青损坏速度。在常温下,雾封层材料流动性良好,在裸露集料表面可均匀地形成一层薄膜。聚集于集料之间的坑洼位置,以此构成厚度较大的沥青膜,对表面孔隙进行封闭,进而避免水、空气流入,降低损坏程度。因雾封层材料流动性、渗透性俱佳,在挥发轻质成分前,将向路面孔隙内渗入。如材料内轻质成分挥发后,通过粘结剂的方式残留物可对路面损坏产生的影响进行弥补,进而增强路面集料之间的粘结力,并实现路面使用年限增加的目的。

(2)再生表层沥青。沥青内碳氢化合物较多,主要分为4部分,沥青质、胶质、芳香分、饱和分。沥青液体主要构成部分为芳香分、饱和分。胶质结合沥青之间过于脆弱,胶质电荷电极相同,为此,在沥青液体部分存在排斥现象,进而构成的胶体结构较为稳定。深黑色为新沥青路面,在各种因素作用下,沥青路面将逐步转化为灰色,特别是老化后,沥青粘合作用降低,则会产生大量病害问题,如麻面、裂缝等,此时如养护不及时,将严重影响道路使用情况,甚至危害行车安全。为此,必须根据路面实际情况,做好预养护施工。

再生剂封层是指将一定量再生剂以雾状形式喷洒到路面表面,其作用为恢复沥青性能。因再生剂粘度不高,施工后将大大降低路面表层沥青软化点,且在很短时间内对表层混合料热稳性造成极大影响。通常都会将一定量再生剂添加到雾封层材料内,单一再生功能雾封层应用较少,这样才能满足密封、再生的目的。

2 工程概况

某公路工程总长度为34km,为双向六车道,原路面结构如表1所示。

因道路运行时间的延长,在天氣及超载超重等因素作用下,沥青路面病害加重,局部需做铣刨重铺施工。则部分路面损坏较轻位置,主要存在细集料缺失、麻面等病害,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 公路路面预养护沥青雾封层施工工艺

3.1 试验段施工

本工程选取K8+870~K9+870作为试验段进行施工。施工前,本路段存有一定量横向裂缝,车辙变形不严重。长期使用后路面沥青老化现象较为突显。为此,在铣刨后,可将AC-16型沥青混凝土铺设其上。

3.2 施工准备

按照施工规范规定,先将行车道封闭,并将安全标志摆放到合理位置。施工前,需对路面做好清理工作,如裂缝较大,则应做好灌缝施工。同时,应对施工段各项指标进行测试,如渗水系数、抗滑系数等。在选定位置,选取小毛刷均匀地将沥再生涂抹其上,并对1m2具体用量进行测量,便于用量调整,用于指导施工。根据工程建设实际情况,该工程以每平方米0.25g作为最佳洒布量。除此之外,还需均匀搅拌沥再生,避免因长期存放出现沉淀问题。

3.3 施工作业

针对养护施工面积大小,合理选择施工作业方式。其一,如施工面积较小,施工时可选取油漆涂抹法。要求先进行沥再生量的准确确定,随后在沥青路面上利用人工方式涂抹材料,应保证整个涂抹过程具有均匀性。其二,如施工面积较大,则施工机械应以专门喷洒设备为主,涂刷流量应选取电脑控制系统,确保喷洒量准确无误,且具有均匀性。机械喷洒过程中,如部分位置喷洒不到位,应选取毛锟刷在未喷洒到位的地方均匀涂刷沥再生材料。沥再生硬化前期,可将一层黑砂均匀撒布其上,以此实现路面抗滑能力的有效提升。随后进入养护施工阶段,该阶段应封闭交通工作,周期为4到6天。完成养护施工后,即可开放交通,前期应做好交通管制工作,严禁车辆在该路段急刹车。

4 公路路面预养护沥青雾封层施工检测

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。具体检测结果如表2所示。

(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。

5 结语

综上所述,伴随社会经济的高速发展,我国交通流量越来越大、车辆大型化及重载超载现象也越来越多,导致路面病害愈加严重,如何防治成为人们普遍关注的焦点。路面是公路工程的重要组成部分,其施工质量直接影响着行车舒适度和使用年限,针对在运营过程中出现的路面破碎、裂缝等问题需要及时进行养护施工。为满足交通量需求,治理路面病害,可选用雾封层技术用于沥青路面预养护施工,该技术的应用可大大提升路面平整性。为此,必须做好施工准备工作,规范施工工艺,提升工程整体质量。

参考文献

[1]杨波.沥青雾封层技术在高速公路路面养护中的应用研究[D].广西大学,2013.endprint

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