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高速沥青混凝土路面若干预防性养护技术研究

2019-08-08

山西建筑 2019年15期
关键词:稀浆罩面封层

任 丽 娜

(山西省高速公路开发有限公司,山西 太原 030012)

沥青路面是高速公路路面结构中常用的形式,在车辆荷载和外部不良环境的综合作用下,沥青路面容易出现诸如:开裂、坑槽、鼓包、唧泥等各种病害,如果不能及时处治和养护,将对区域路段的正常通行造成严重的威胁。因此,在省内的高速公路沥青路面养护施工过程中,必须重视预养护施工的推广和普及,加大预养护施工在总体养护施工中的比重,实现省内高速公路沥青路面养护施工的转型升级发展。

1 高速公路沥青路面预防性特点及原则

1.1 高速公路沥青路面预养护主要特点

1)以高速公路预养护施工为例,最突出的特点就是要彰显出

“预”的含义,预养护施工主要表现在两方面,即:预先和预防两方面。预防性养护施工可以安排在沥青路面完好或者出现轻微病害前进行,以沥青路面最常见的开裂病害为例,预防性养护应安排在表面开始出现密集网状细纹或者单条裂缝开裂跨度不大于1.5 mm时开始执行预养护,通过预防性养护实现将各种病害扼杀在摇篮中的目的。在预防性养护施工实践中,常用的评价预防性养护时机的方法主要包含:决策树法、全寿命周期预测法及蚁群网络预测法。

2)注重预防性养护施工的周期性特点。以在役高速公路为例,随着交通量的增加,高速公路的承载能力和耐久性随着服役时机的增加而呈现出不同程度的衰减,为了体现养护施工的“兜底”特点,必须制定满足预防性养护条件的周期性养护方案。依照养护方案,对路面各项力学参数和数据进行采样分析,经数据处理分析,实现预防性养护周期时间节点的量化。以高速公路为例,结合公路的通行量及通行荷载特点,会制定相应的定期检测和技术状态普查方案,根据检测结果执行相应的预防性养护方案,能够显著控制高速公路沥青路面的恶化进程,最大程度延缓沥青路面的疲劳破坏进程。

1.2 高速公路沥青路面预养护基本原则

在制定高速公路沥青路面的预防性养护施工方案时,首先应满足预养护方案执行的可行性和适用性。结合高速公路的单位时间通行量、交通荷载特点及在役公路路面技术状况等因素,辅助制定针对性的预防性养护方案。在执行高速公路沥青路面养护方案时,具体措施制定应以处治效果为基准,而不是处治方式和类型为主,经项目现场实践论证,常用的高速公路沥青路面预防性养护措施的效果如表1所示。

表1 常用高速公路沥青路面预防性养护措施效果

分析表1可知,在常用的各种预防性养护措施中,在预防性方法选取过程中,应坚持以平整度指标和密封性作为基本的选定原则,抗滑性指标应单独处理和评价。此外,在综合分析各种影响因素的过程中,应重点考虑沥青路面的密封性对预防性养护措施的最低限控制原则,并积极采取必要的措施解决沥青路面的渗水问题。

2 高速公路沥青路面常用预养护措施分析

2.1 稀浆封层预养护技术分析

在高速公路沥青路面预养护施工实践中,借助稀浆封层施工技术能够明显增强沥青路面承载强度,且能有效缓解沥青路面的老化问题,稀浆封层施工使用的沥青混合料级配值较低,颗粒直径划分属细粒径混合料,满足常温拌和要求,在沥青混合料“破乳”前完成摊铺,由于全程冷拌和施工,避免了因加热导致的沥青混合料老化问题。此外,经稀浆封层施工后,路面结构的整体性效果良好,以往的沥青罩面处治技术,由于密封层和原始路面层之间的层间特性明显,而稀浆封层施工技术凭借稀浆混合料的流动性和和易性,能够和原路面有效粘合,形成统一的受力整体。

在具体施工过程中。应先详细检查原有基层和透层沥青的施工质量,彻底清理表面杂物和油渍,保证稀浆封层和路面透层之间的良好贴合能力,应控制稀浆混合料碎石粒径指标,使用标准筛,筛分超大粒径碎石,防止由于碎石级配不良导致的拌和不彻底问题。稀浆封层摊铺机械设备的摊铺厚度应控制在合理范围内,若稀浆层厚度不足容易影响稀浆层的密封性,若稀浆封层厚度过大,容易引起强度不足引发的表面“鼓包”问题,根据试验标段现场检测,经压实以后的稀浆封层厚度值应介于5 mm~6 mm范围内。

2.2 路面微表处预养护技术分析

微表处也是一种使用极其广泛的预养护施工技术,和稀浆封层技术不同的是,微表处的作用主要是提升沥青路面表面的抗渗能力,通过表面处治,能够提高原有路面的抗滑性能和耐磨耗性能,并对路面车辙有一定的辅助修补作用,经微表处后的路面在完全封闭交通2 h~3 h以后,便可正常开放交通运营。省内微表处使用的主要材料是一种改性乳化沥青稀浆封层材料的改进产品,摊铺厚度一般控制在15 mm左右。

在施工阶段,微表处摊铺机械应保持较低的速率匀速推进,保证作业面范围内的摊铺厚度保持均匀等厚。在摊铺的起始点和终止点位置应人工配合摊铺找平,施工接缝应尽可能布设在路面标线上。微表处材料在拌和和摊铺全程应保持较好的和易性和流动性,防止出现凝固和集料碎石离析问题。不同作业块摊铺完成后, 应处理好接缝,由于施工机械的误差影响,在摊铺后期会出现一定程度的摊铺厚度下降问题,且摊铺尾声的大粒径碎石增多,集料变得松散,成型困难。在继续新的摊铺前,应使用软皮摊铺在摊铺作业范围内,并保证软皮和摊铺作业面边缘对齐,从起始位置至上一次摊铺边缘厚度逐级增加,部分边缘不平整位置应进行人工找平。

2.3 超薄罩面预养护技术分析

超薄罩面预养护施工技术的主要功能是提高路面的平整度指标,降低由于路面平整度较低导致的车辆振动和荷载冲击,提高高速公路的行车平顺性和舒适度,此外,罩面表面应保证一定的摩擦系数指标,保证车辆的刹车距离能够控制在安全范围内。为了突出预防性养护施工的低碳环保性,当前省内积极推广使用的超薄罩面类型以冷罩面为主。冷罩面主要是将乳化沥青混合料或者改性乳化沥青混合料和级配碎石材料均匀搅拌后,在常温环境下直接摊铺并压实的一种施工工艺;冷拌和摊铺施工能够明显控制沥青使用量,沥青混合料中富集的阳离子乳化沥青材料和级配碎石的粘附性良好,经工程实践研究表明,冷拌和沥青混合料的沥青使用量能够削减至少15%以上;此外,冷罩面施工技术全程不需要加热,节约能源,能够间接减少大量的化石能源燃烧,且施工环境要求相对宽松,以省内气候条件为例,至少能够满足全面8个月以上的施工允许期。

3 结语

在省内高速公路项目的运营、建设及后期养护实践中,高速公路的综合养护能力,尤其是预防性养护能力直接反映出一个省份的经济综合发展能力;在后续的预养护施工实践中必须明确预防性养护的基本原则,根据省内高速公路的病害情况选取针对性的预防性养护措施,做好不同养护措施的联合使用,切实推进省内高速公路沥青路面的预养护施工综合能力。

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