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高等级沥青路面养护与维修技术

2018-03-23景春生

山西建筑 2018年28期
关键词:封层预防性沥青路面

景春生

(山西省灵丘公路管理段,山西灵丘034400)

高等级公路的发展已经走过了30年,道路科学技术也在逐渐走向成熟。从高等级公路发展的趋势来看,路面的养护与维修是发展的必然趋势。公路沥青路面承受着极其沉重的交通压力,因此,沥青路面的养护预防养护期和低成本的迫切需要[1]。规范的科学决策需要一定的技术支持。因此养护和维修技术方案的确定是路面技术的关键。

1 路面的病害的形式

高等级路面病害在路面使用过程中逐渐发生的疲劳破坏,沥青路面表现出来不同状态,导致沥青混合料丧失使用功能。路面常见的病害一般为车辙、坑槽、龟裂、泛水、唧浆、泛白等现象。从驾驶安全的角度分析病害的危害性。大小依次排列为:坑槽、车辙、龟裂、唧浆、泛水、泛白。从病害潜在的危害性大小依次排列:坑槽、龟裂、车辙、唧浆、泛水、泛白。从成本控制方面来排列大小依次排列:车辙、唧浆、泛水、龟裂、坑槽、泛白。因此路面病害处理分为预防性养护和路面维修。从路面维修的规模来分为大修、中修罩面、修补、预防性养护四个大的方面。我们从维修的范围进行分析路面的养护与维修施工技术。

2 改扩建工程的维修

1)大修改建工程是在原有的道路基础上进行路况调查,并进行改扩建设计。它的特点是投入大、安全组织难度大、保通要求高,施工质量稳定。特别位于繁忙和重要路段的道路通常重建和扩建。它的决策行为一般是政府组织运行,比较规范,但是交通安全存在一定的隐患。在技术方面改扩建工程设计的过程中对于原有的部分路面材料进行利用作为底基层使用,如冷再生底基层结构层的应用。在改扩建的工程中对于老新路面结构层的搭接、挖台阶处理都是工程的关键。改扩建工程中会出现一些新的工艺,通过营运运行检测技术的可行性。如路面出现超薄层养护、聚酯玻纤布、毫米级超薄彩色抗滑表层材料等新技术的应用[2],对于技术的发展起到促进作用。

2)路面的改造罩面维修。有的工程是对路面工程进行单独维修,该工程维修速度快,成本回收快,适应于边维修边通车的工程。对路面的基层进行挖补,对沥青路面进行洗刨维修,它对工程的组织运行要求比较高,对施工质量要求比较高。因此混合料的质量控制是关键要素。它对各结构层的粘结要求比较高,层间结合是施工的重点。路面改造在实际施工过程中会存在一些不可控制的因素。因此改造罩面工程要求施工队伍的素质比较高、管控能力强。

3 路面的预养护

沥青路面的预养护技术有以下几种方式:雾封层养护技术、APR沥青路面全渗透还原再生技术。

3.1 乳化沥青雾封层养护

乳化沥青类雾封层是利用乳化沥青的密闭性封闭路面表面的空隙,降低路面的水损害,延长路面的质量。在乳化沥青中添加一些砂增加路面的摩擦力。但是其抗滑系数在后期的通车过程中发生衰减。通过试验段比较,不掺加石英砂的路面经过一个月左右,表面的乳化沥青薄膜明显的色泽,路面逐渐恢复原来的状况,但是添加石英砂需要专用的设备,施工存在一定的难度。对于渗水系数小于100 mL/min的路面使用比较有效,雾封层通常更加有效,并且通常作为临时维护方案。

3.2 煤焦油基材料雾封层养护

煤焦油基材料类渗透力比较强、粘结力强,它的适用范围比乳化沥青雾封层的效果好,但是对环保存在一定的污染。雾封技术对于渗水系数大于300 mL/min,渗透厚度超过1 cm效果不好。一些煤焦油基材料类的产品经过精炼减少环境的污染。该雾封层的使用量是延长质量的关键,使用量过大会增加路面的交通危险。使用量较少对路面的封水效果不佳。通过实验比较:煤焦油基材料类使用六个月以后的摩擦系数从68 BMP降低到62 BMP,没有明显降低。在整个施工的过程中石英砂的分布是施工的关键。因此增加石英砂搅拌的均匀性、喷射的均匀性都是工序控制的要点,在施工过程中加强技术检查,利用技术指标进行控制施工质量。选择合理的石英砂的数量、乳液的浓度、选择好的产品对煤焦油基材料雾封层施工的重要保证。

3.3 APR沥青路面全渗透还原再生技术

APR沥青路面全渗透还原再生技术是用特殊的再生剂喷洒沥青路面,恢复沥青各组分的原始平衡;在路面上的沥青在再生剂的作用下软化膨胀,达到路面防水和抗紫外线的密封作用。渗透力一般达到3 cm左右。对于渗水系数100 mL/min~300 mL/min的路面效果明显。其施工技术采用细砂填充混合料表面的空隙,同时利用再生剂的封堵作用,可以明显的降低路面的渗水系数,不会明显的降低路面的摩擦系数。

3.4 裂缝的养护维修

路面的裂缝一般是通过纵向裂缝和横向裂缝表现出来。在半填半挖路基的分界处,新旧路结合部或路基加宽处,由于路基压实不够,发生不均匀沉降,就会在这些位置产生纵向裂缝[3];裂缝宽度和深度都比较浅的时候采用热的沥青进行灌缝养护,防止水进入路面基层,造成局部破坏。

横向裂缝的处理采用热沥青灌注,需要注意横向裂缝随着路面温度的升高,在车辆的行驶下会自动愈合,对于路面出现细小的裂缝可以不采取处理措施。

以上预防性养护技术主要是在路面使用一段时间以后,出现早期病害泛水、唧浆、松散时采用。预防性养护大大延长了路面的使用寿命。这种养护方式目前在国内使用比较广泛。有数据显示,使用基于路面的预防性维护可延长5年~7年的寿命。同时随着现在材料的发展,新的工艺也不断的发展,为预防性养护提供了良好的基础。

4 路面坑槽修补

路面的修补一般采用热沥青混合料的填补,经过压实后形成新的混合料实体,保证路面的使用,这也是常用的方法简单实用。

5 路面的维修养护沥青混合料的质量标准

对于大型沥青路面的施工的改造,沥青路面混合料的施工质量按照规范的要求进行控制,所设计的混合料应该特别关注沥青混合料的稳定性以及空隙率指标。对于预防性养护的材料的撒布量进行严格控制,要考虑路面的渗水系数、道路的破损状况、材料的分布均匀性、摩擦系数等因素综合确定。对于中修沥青罩面工程要考虑交通的影响,增大沥青路面的压实度和层间结合力,在施工过程中,压实度应控制在标准密度的98%左右。沥青混合料的粉胶比宜在下限位置,提高混合料的有效薄膜厚度,延长沥青混合料的使用寿命。对于坑槽处混合料,油石比宜控制在高限,碾压温度偏高限,同时采用改性沥青提高沥青混合料的使用性能。

6 结语

通过从病害形式的角度出发,分析其危害性进行排列。按照维修的规模对改扩建工程、维修罩面工程、预防养护、路面坑槽、质量控制几个角度去分析。预防性养护是目前工程管理的重点和发展趋势,改扩建工程由政府统一组织运行,坑槽修补是一些常规的维修工作。根据不同的特点确定不同的方案。对于维修养护的质量控制不同于常规新建路面的施工质量控制。提高高等级公路的维修与养护工作是以后工作的重点。

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