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含砂雾封层在公路养护工程中的应用研究

2020-09-10徐倩

交通科技与管理 2020年2期
关键词:工程概况公路养护

徐倩

摘 要:随着我国交通运输事业的迅速发展,公路建设规模持续扩大。随着运营时间的不断增加,公路服务质量持续下降,为了保持道路的技术状态,有必要及时养护维修。本文以含砂雾封层为研究对象,分析了含砂雾封层技术特点,并结合具体工程案例,对公路养护工程中含砂雾封层技术的应用要点进行了探讨,以期有效抑制路面早期轻微病害发展,改善路面使用性能,延长公路使用寿命。

关键词:含砂雾封层;公路养护;工程概况

中图分类号:U418 文献标识码:A

0 引言

随着公路建设里程的不断增加,养护任务愈加繁重。目前,沥青路面预防性养护技术类型很多,常见的有微表处、含砂雾封层等等。含砂雾封层是一种采用专用封层喷洒设备将特制沥青浓缩封面料喷洒到原路面的一种预防性养护方法。在长期实践中发现,含砂雾封层施工效果显著,不仅可以有效封闭路面路表微裂缝,还具有防止雨水下渗、延缓路面沥青老化等作用,是一种高效、适用性强、成本低的预防性养护技术,将其用于沥青路面养护施工,具有良好的社会经济效益與环境效益。

1 含砂雾封层的技术特点

含砂雾封层采用MasterSeal沥青浓缩封面料,比如改性乳化沥青、陶土等材料,通过专用封层喷洒设备,将此类材料均匀喷洒到沥青路面,形成一薄层,从而达到封闭路面路表微裂缝、防止雨水下渗的作用,同时还能增强路面抗滑能力,延缓路面沥青老化,具有良好的施工效果。相比其他沥青路面预防性养护技术,含砂雾封层技术特点如下:

(1)适用性强。含砂雾封层多用于路面早期病害养护,比如道路通车2-3年,病害不太明显的高等级公路。该技术成本低,可有效抑制路面病害发展,改善路面使用性能,保证路面技术状态始终良好。

(2)应用范围广。含砂雾封层技术可用于严重沥青老化的路面养护。作为一种性能优良的沥青路面养护封面料,MasterSeal沥青浓缩封面料可以通过自身的还原再生功能,改善并激活老化后的沥青分子,促使路面硬化程度下降,消除因沥青流失而产生的多种病害。此外,在提高路面美观性方面同样具有显著的效果。

(3)使用性能良好。当陶土、乳化沥青等材料均匀拌和且喷洒到需养护路面后,将会形成一层良好的防滑面层,可以有效提升路面的防水和抗滑能力,进而大幅提升路面行车舒适性和安全[1]。

2 试验段原路面检测及养护方案的确定

为确定含砂雾封层路面预防性养护方案是否合理,本文采取k51+000~k511+000段为试验段,结合路面各项性能检测数据,判定含砂雾封层施工的可行性[2]。

(1)构造深度。为验证原路面构造深度情况,本文采用铺砂法进行试验分析,试验段全长1 000 m,每隔200 m设一测点,通过原路面构造深度检测,可得结果如表1所示。

根据表1可见,原路面构造深度范围在0.31 mm~0.42 mm,相比相关规范要求≥0.55 mm,无法满足规定要求,表明原路面构造深度不足。

(2)摩擦系数。在路面摩擦系数检测时,一般可采用摆式摩擦仪,同样按照每隔200 m设测点,所得抗滑摆值检测结果如表2所示。

表2为原路面摩擦系数检测结果,通过检测可知,原路面摩擦系数抗滑摆值范围为45 BPN~51 BPN,相比规范要求≥45 BPN,虽均可满足要求,但相对来讲,摩擦系数偏低,需进行预防性养护施工[3]。

(3)渗水系数。本工程为双向四车道,为检验路面是否存在渗水情况,可采用渗水仪在上述测点进行渗水系数检验,所得结果如表3所示。

由此可见,本工程存在一定渗水现象,但均在规范要求≤50 mL/min以内,为提高路面抗渗性能,可采用预防性养护措施进行处治。

经上述分析,原路面存有少量横向裂缝,构造深度相对较低,已无法满足规范技术要求。但摩擦系数和渗水性能基本可以达到要求,可满足含砂雾封层预防性养护施工条件。

3 含砂雾封层施工技术要点

(1)封闭交通。为保证施工安全,施工前,需组织编写交通安全保障方案,待审核通过后,可根据方案局部封闭行车道,并按照规定要求,在指定位置摆放安全施工标志,提醒行人、车辆绕行[4]。

(2)原路面病害处理。通过现场路面勘查发现,原路面存在诸多病害。为此,应在含砂雾封层施工前,先进行原路面病害处治。比如,采用灌缝、挖补等措施进行路面裂缝、坑槽处理。采用铣刨、填充等措施进行路面车辙、拥包处理。填缝料尽可能采用高含量乳化沥青和细砂均匀搅拌制作而成的材料,不得采用与雾封层材料产生不良化学反应的材料。

(3)原路面清扫。为了保证施工质量,需在喷洒含砂雾封层材料前清理干净道路表面层,一般可采用扫帚或钢刷将有浮土的污染物或泥块清理干净,若清理难度较大,则可采用高压清洗车冲洗。为避免污染道路辅助设施,需采用可重复利用的材料进行覆盖[5]。

(4)材料、设备准备。材料和设备是保证工程施工质量的关键,施工前,要详细检查材料、设备的数量、规格、型号。针对施工材料,进场前,要抽样检查乳化沥青、细粒砂等材料的质量,待质量合格后才能用于施工。针对施工设备,详细检查设备的数量和运行情况,提前试机,保证设备始终处于良好的工作状态。含砂雾封层施工所需设备不多,但对洒布机的性能具有很高的要求。一般需采用专用设备进行混合料喷洒,该工程采用大型高压喷洒设备。设备容器罐容量不得低于6吨,并设有搅拌装置,一方面,避免雾封层材料和砂料离析;另一方面,保证混合料均匀拌和,提高混合料质量。针对不宜施工部位,则可采用小型设备。

(5)洒布混合料。采用专用喷洒设备,含砂雾封层施工中,应保证喷洒速度和喷洒量符合施工设计要求。在整个洒布宽度范围内,严控喷洒量,一般单、双层喷洒量分别为0.9 kg/m2~1.2 kg/m2、1.6 kg/m2~2.0 kg/m2,确保整个喷洒过程均匀、一致。

(6)局部修补。大型机械施工往往会存有遗留或死角問题,针对此类问题,可采用人工+小型设备进行局部修补,最终保证整段工程喷洒量均匀、一致。

(7)养护与交通开放。养护期间,禁止车辆和行人通行,避免对含砂雾封层成型效果造成不利影响。一般情况下,施工结束2小时后,待路面强度和压实度达到施工规定要求后,便可开放交通。

(8)注意事项。第一,施工过程中,为避免含砂雾封层施工会污染周围环境,需采取合理的措施加以保护。比如,通过覆盖遮挡等方式保护道路沿线护栏、路缘石等。此外,还要及时清理施工所产生的各类废弃物,避免污染周围环境。第二,施工当天气温低于10℃,或路表温度低于15℃,或下雨天,均不得进行含砂雾封层施工。第三,必须严格按照施工当天天气情况,合理控制养生成型时间。一般情况下,施工结束2小时后即可开放交通。根据气温和施工现场具体情况,固化时间若为3-6小时,则双层封闭交通时间需适当延长,为4-8小时,待各项指标满足施工规定后,才能开放交通。

4 含砂雾封层路面工后质量检测分析

为验证含砂雾封层路面施工效果,可结合工前检测结果,采用同样的试验方法在工后30天进行路面摩擦系数、构造深度及渗水系数检测,检测结果如下:

(1)构造深度检验。采用铺砂法检测工后路面构造深度,所得结果为0.55 mm~0.62 mm,可满足规范要求≥0.55 mm,同时,相比原路面构造深度0.31 mm~0.42 mm,含砂雾封层施工后路面构造深度得到了显著提高,此外并未见“油皮”情况,大大提升了路面行车的安全性。

(2)摩擦系数检验。采用摆式摩擦仪检测工后路面构造深度,所得结果为69 BPN~78 BPN,可满足规范要求≥45 BPN,同时,相比原路面摩擦系数45 BPN~51 BPN,含砂雾封层施工后,有效提升了路面的摩擦系数,封闭了路面微小裂缝,提高了路面抗滑能力。

(3)抗渗系数检验。通过渗水仪对工后路面渗水系数进行检验,各测点所得结果均为0,表明路面未见渗水现象,含砂雾封层施工后路面具有良好的抗渗效果,有效填补了原路面微小裂缝和空隙,阻止了路表水下渗。

5 结束语

综上所述,近年来,我国交通压力日益增长,加之高温、重载等因素的严重影响,很多沥青路面出现了早期病害问题,如车辙、拥包、裂缝等,大幅降低了沥青路面的使用性能。随着科技的不断进步,大量新材料、新工艺不断涌现,含砂雾封层技术的应用,可以封闭路面路表微裂缝,避免路面渗水和表面松散,延缓路面沥青老化,改善路用使用性能,具有良好的施工应用效果。

参考文献:

[1]吉增晖,俞春荣,高志明.含砂雾封层性能评价与工程应用研究[J].公路,2017,62(02):205-210.

[2]陈忠.含砂雾封层技术在沥青路面预防性养护的应用[J].筑路机械与施工机械化,2016,33(02):80-83.

[3]张艳华.含砂雾封层在路面预防性养护中的应用[J].山西建筑,2017,43(33):164-165.

[4]王向峰,雍黎明.公路沥青路面预防性养护路况标准与时机决策研究[J].公路工程,2017,42(06):223-226+253.

[5]邬惠娟,徐刚.含砂雾封层技术设计及应用[J].公路交通科技(应用技术版),2015,11(06):130-131.

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