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超粘磨耗层技术在公路养护中的应用研究

2020-09-10姜大干王艳红

交通科技与管理 2020年7期
关键词:公路养护

姜大干 王艳红

摘 要:近年来,预防性养护得到了人们的广泛关注。预防性养护在不增加路面结构承载力的基础上,可达到改善路面使用性能的一种养护技术。沥青道路预防性养护技术种类较多,超粘磨耗层是在微表处基础上发展而来,其特点为高防水、耐高温、抗裂、环保、超粘结等。本文在充分了解超粘磨耗层技术优点的基础上,结合具体工程案例,对公路养护中超粘磨耗层施工要点进行了分析与探讨。

关键词:超粘磨耗层;公路养护;技术优点

中图分类号:U418 文献标识码:A

0 引言

当前,我国公路路网愈加完善,随着地方经济的迅速发展,公路建设及通车里程增长速度不斷加快,大幅缩短了地区之间的空间距离,促进了地区经济的快速增长。从已建公路运营现状分析,由于交通量、气温、降雨等因素影响,部分公路在建成通车2~3年便出现了不同程度的病害问题。为改善路面使用性能,延长道路使用寿命,做好道路养护施工至关重要。超粘磨耗层养护技术的应用,不仅能够恢复路面结构功能,还可延长道路使用寿命,已成为现阶段公路沥青路面养护的重要方法之一。为此,必须最大限度发挥超粘磨耗层的优势作用,结合具体工程案例,规范施工工艺,掌握施工技术要点,做好质量检测工作,只有这样才能全面推进我国公路工程行业的快速发展。

1 超粘磨耗层技术优点

超粘磨耗层是一种高效、简单、快速的养护技术,在施工应用当中,超粘磨耗层技术需采用专用设备进行改性乳化沥青粘结料洒布,并进行玻璃纤维超粘磨耗冷拌混合料拌和,通过摊铺、碾压施工后,可形成一种新的磨耗层,以此用于道路建设养护施工。相比其他预防性养护技术,超粘磨耗层技术是两种技术的综合,即超薄磨耗层、微表处,具备上述两种养护技术的优点。可通过掺加玻璃纤维的冷拌技术和粘结层工艺,进一步提升乳化沥青的性能。其优点具体如下:

1.1 高耐磨性

在改性乳化沥青喷洒之后,可摊铺碎石纤维混合料,待压实成型,超粘磨耗冷拌骨料将紧紧被结合料网状结构裹覆,构成一个复合嵌锁体系,此时纤维等材料紧紧连接,能够有效控制骨料脱离等情况。换言之,超粘磨耗层的应用,可大幅提升路面耐磨性能,改善路面使用性能。

1.2 高粘附性

超粘磨耗层可采用改性乳化沥青材料,此时将有一个超强粘结层在旧路面形成,并和添加纤维的拌和料相互粘结,当旧路面裂缝内渗入乳化沥青材料后,将向上反流至超粘磨耗冷拌骨料缝隙内,并由此构成一个网络状沥青结合料。从而大幅提升旧路面和新铺磨耗层之间的粘结性能,避免磨耗层脱离。

1.3 高防水性

基于超粘磨耗层工艺特点,需连续洒布乳化沥青,从而有效提升了封层的密闭性。加之纤维材料的使用,可在路面形成一层良好的保护膜,具有较高防水能力。

1.4 高稳定性

玻璃纤维的掺加,可以有效提升材料的高弹性模量,具有较强延伸力,能够有效控制路面低温收缩裂缝的出现。

1.5 超强抗裂性能

超粘磨耗层属于网络缠绕结构,纤维自身的抗拉伸强度很高,可以很好地提升磨耗层的抗拉、抗剪等性能。通过这些性能的改善,能够有效抑制反射裂缝产生,有效控制路面病害。

2 超粘磨耗层试验段铺筑要点

某公路工程为双向四车道,通车运营多年后,本路段交通量日益增多,路面出现了不同程度的早期病害问题,为查明病害,需对原沥青路面性能进行详细检测。

2.1 原沥青路面性能检测

为了解旧沥青路面的使用状况,需对其路面构造深度、渗水系数等进行检测,检测结果如下:(1)构造深度规范规定不小于0.6 mm,检测结果为1.2 mm;(2)渗水系数规范规定不大于300 mL/min,检测结果为135 mL/min;(3)摩擦系数摆值规范规定为不小于45 BPN,实际检测结果为62 BPN。由此可见,各项检测结果均满足规范规定要求,可见路面整体状况良好,仅存在轻微病害,采用预防性养护技术处理即可。经多方商议,决定采用超粘磨耗层技术进行沥青路面预防性养护施工。

2.2 喷洒SBS改性乳化沥青粘结层

为提高路面的防水粘结性能,局部路段应做防水粘结层处理,可采用喷洒高性能SBS改性乳化沥青材料。为检验粘结层施工效果,决定对不同桩号的2个路段进行对比分析。即在起讫桩号K3535+000~K3535+500段喷洒粘层油,而起讫桩号K3536+000~K3536+500段直接做超粘磨耗层处理。施工前,需先加热快裂SBS改性乳化沥青,温度控制在50℃~60℃之间,随后通过专用设备进行施工,当加热后的乳化沥青接触到旧路面将进一步加快破乳速度,随后便可做超粘磨耗层施工。

2.3 超粘磨耗层路面施工

采用超粘磨耗层专用设备进行施工,车速可控制在3 km/h

左右,施工后,当乳化沥青破乳之后,即可采用大吨位胶轮压路机进行2~3遍碾压施工,初压时需可在2 km/h以内控制碾压速度,随后可根据碾压情况适当增加碾压速度。根据要求,如部分路段需分幅施工,可先开放另一幅交通,但必须保证搭接缝处理得当。完成超粘磨耗层碾压施工之后,即可全面开放交通,但需做好行驶车辆限速工作,避免路面被损坏。

3 超粘磨耗层路面性能检测分析

为了验证沥青路面养护施工中超粘磨耗层路面的应用效果,本文分别对工后、工后7d、工后半年的路面性能情况进行了跟踪观测与检测,具体情况如下:

3.1 完工后路面性能检测

完成施工后,需检测试验段路面性能,主要检测项目为表观质量和抗滑性能。通过目测可见,路面经超粘磨耗层施工后,表面平整、密实,无松散,裂缝修复效果好,未见横向、纵向裂缝。通过抗滑试验分析,摩擦系数摆值为

85 BPN(≥45 BPN);构造深度为0.8 mm(≥0.6 mm);

渗水系数1.2 mL/min(≤10 mL/min),说明通过养护施工后,已有效改善路面抗滑、抗渗性能。

3.2 工后7d路面性能检测

工后7d后,再次进行路面性能检测,路面表面平整、密实、均匀,未见裂缝的病害。通过抗滑试验分析,摩擦系数摆值为76 BPN(≥45 BPN);构造深度为0.8 mm(≥0.6 mm);渗水系数1 mL/min(≤10 mL/min),说明通过养护施工后,可有效改善路面抗滑、抗渗性能。

3.3 工后半年路面性能检测

工后半年后进行路面性能检测,路面表面平整、密实、均匀,未见裂缝的病害。通过抗滑试验分析,摩擦系数摆值为70 BPN(≥45 BPN);构造深度为0.9 mm(≥0.6 mm);无渗水现象(≤10 mL/min),说明通过养护施工后,随着通车时间的增加,摩擦系数有所下降,但仍可满足规范要求,表明可有效改善路面抗滑、抗渗性能。

通过半年的跟踪观测,路面采用超粘磨耗层技术养护施工之后,路表面平整、密实、未见裂缝等病害,且路面具有良好的抗滑性能和抗渗性能,由此表明超粘磨耗层技术施工应用效果显著。

4 结束语

综上所述,改革开放以来,我国国民经济迅速增长,公路工程作为基础建设项目之一,随着经济的腾飞,公路建设规模越来越大,并对其质量提出了更高的要求。沥青路面作为我国公路路面的主要类型,此类路面路用性能良好,但在实际使用过程中,路面往往会出现不同程度的早期病害问题,超粘磨耗层技术在沥青路面预防性养护施工中的应用,可有效防治路面病害,提高路面性能。为此,在施工中必须规范施工工艺,有效提升施工质量,延长路面工程使用寿命。

参考文献:

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