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沥青同步碎石封层在路面养护施工中的应用

2021-09-10祝闯

交通科技与管理 2021年10期
关键词:工程概况

祝闯

摘 要:在半刚性沥青路面结构中,若层间粘结效果不佳,很难发挥沥青路面相互粘结、相互作用的整体优势。沥青同步碎石封层通过同时喷洒改性乳化沥青、碎石等材料,可以大大提升层间结合的效果。为此,本文结合具体工程案例,阐述了同步碎石封层技术原理,并对路面养护沥青同步碎石封层技术要点进行了分析与探讨。

关键词:沥青同步碎石封层;路面养护;工程概况

0 引言

乘着改革的东风,全国各行各业迅速发展,公路建设事业也取得了令人瞩目的成绩。当前,我国公路交通“重轴载、大流量、高胎压”特点愈加凸显,为了降低沥青面层厚度,减少公路造价,且不影响道路承载能力,半刚性基层沥青路面在我国高等级公路当中应用越来越多。经大量实践证明,半刚性基层干、温缩裂缝频发,甚至产生反射裂缝,这样不仅会对路面结构整体性造成不利影响,还会降低路面强度,促使病害进一步发展。沥青同步碎石封层是路面养护施工中有效措施,可以有效提升工作效率,减少层间污染,提高施工质量。

1 工程概况

某公路工程为双向四车道,路基宽26 m,为沥青混凝土路面,因本路段为交通主干道,交通量大,特别是重载车辆占比较高,导致路面出现了不同程度的病害问题,如裂缝、沉陷、车辙等。根据施工要求,选其中200 m为试验段,选取沥青同步碎石封层技术进行路面养护施工。

2 同步碎石封层技术原理

同步碎石封层是指通过同步碎石封层车在路面上同步铺洒碎石、改性沥青或改性乳化沥青等粘结材料,随后经自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。在施工当中,封层主要用于路面表层。相比其他碎石封层技术,同步碎石封层技术的特点如下:

(1)高温粘结。传统石屑封层采取2台设备进行沥青、碎石撒布,两台设备距离较远,不利于沥青结合料和骨料的结合。通过同步喷洒设备,可以克服这一缺点,提高材料的粘结性。

(2)修复路面病害。路面经同步碎石封层施工后,能够有效增强路面抗裂、防渗能力,还可以减少或抑制路面反射裂缝等病害的发生,有利于延长道路使用寿命。

(3)窗帘效应。同步碎石封层可以同时铺洒沥青和碎石材料,碎石流喷撒时将像一个“窗帘”,源源不断下落,能够及时抑制沥青喷洒过程中产生的黑烟扩散,改善施工环境,减少污染,同时,还可以减少热量损失。

(4)成本低。公路行业是一个高能耗产业,节能、环保一直是发展的主题。同步碎石封层技术的应用,可以加快施工进度、提高施工效率、缩短施工工期,进而实现降低成本的目的。

3 路面养护沥青同步碎石封层施工技术要点

3.1 原材料选择

(1)橡胶沥青。根据工程实际情况,本工程采用橡胶沥青材料。据相关研究显示,随着橡胶粉用量的增多,橡胶沥青粘度也会随之增长。通过掺加适量橡胶沥青材料,可以有效提升路面使用性能,但橡胶沥青掺量过多,也会大幅增加施工难度,基于此,必须合理控制橡胶沥青的用量。根据工程实际情况,橡胶沥青掺量可控制在18%~20%之间,可采用90号基质沥青,30目胶粉,保证各项指标均可满足规定要求。最终确定橡胶沥青洒布量,要求控制在1.5 kg/m2~

2.0 kg/m2范围内,保证洒布量适宜,避免出现泛油、沥青膜厚度不足等情况。

(2)石料。同步碎石封层施工当中,石料可以多选几个档,比如4.75 mm~9.5 mm,9.5 mm~13.2 mm,13.2 mm~

16 mm。根据本工程实际情况,基于经济性原则,采用9.5 mm

~13.2mm單粒径石灰岩碎石,确保碎石粒径符合规定要求,且无风化、杂质,各项技术指标均符合规定要求。

(3)水。水是拌和施工的重要原材料,在选择时,应以无污染、无杂质的自来水为准,保证用水量充足。

3.2 原路面病害处治

同步碎石封层施工前,由于本工程存在沉陷、拥抱等病害,需提前进行原路面病害处治,保证路表平整。

(1)坑槽、裂缝。同步碎石封层施工前,必须先修补坑槽、填充裂缝。灌缝不仅可以避免水进入路面基层,还可防止同步碎石封层施工中洒布的沥青进入裂缝。坑槽修补可平整路面,隔离病害。

(2)拥抱、波浪。当路面拥包及波浪病害已趋于稳定,可及时进行补平处理。若存在较大严重的拥包、推移病害,高差超过5 cm,应及时处理路基土,做大修处治。经试验检测强度不足路段,需补强路面。

(3)车辙。车辙病害较轻的情况下,可先清理干净车辙内及周边杂物,洒水保湿,随后耙松路面,掺加适量新料进行填补压密。若车辙病害较为严重,则应将路面上面层或所有面层铣刨,并用新料重新铺筑面层。

3.3 路面清理

路面清理的根本目的是为了清理干净原路面上面的所有杂物,比如泥土、灰尘、碎石等,确保路面洁净,能够与新喷洒的材料充分粘结在一起。若清扫过程中产生大量灰尘,可通过洒水车洒水处理,将灰尘控制在一个较为安全的状态。为了彻底清理路面杂质和灰尘,必要时也可采用水洗法,这种方法还能恢复泛油区域的路面纹理。但水洗过程中,值得注意的是避免大量碎石表面沥青被清除,造成更为严重的伤害。

3.4 预喷洒施工

按照设计撒布率、沥青用量,结合封层车行驶速度等条件,准确确定沥青泵进料量、喷油嘴角度等参数,用于施工参考。在实际铺筑施工中,应根据铺筑效果做适当调整,保证参数正确无误。预喷洒时,应调整好碎石撒布系统和沥青洒布系统,避免对同步碎石封层的外观和质量造成不利影响。比如,沥青洒布系统校正当中,需要调整喷洒杆喷嘴和高度。通过调整喷洒杆喷嘴可以保证沥青洒布的均匀性,保证喷洒杆两端的沥青喷洒边缘整齐。同时,还要检查喷嘴是否存在堵塞现象。

3.5 同步碎石封层施工

同步碎石封层施工时,需将油毛毡铺设到喷洒起点位置,以此提高初期阶段洒布的均匀性,确保接缝呈一直线。还能保证施工质量,认真做好施工纵、横向接缝,纵向接缝不宜设于车道中间,这样会影响路面外观的美观性。同时,还应尽可能降低纵向接缝数量。接缝胶结料重叠不得大于5 cm,尽可能防止泛油、漏洒等情况。根据工程实际情况,铺筑时车辆行驶速度不宜过快,可控制在3 km/h~4 km/h,撒布宽度为3.5 m。本工程采用改性橡胶沥青、碎石两种材料,同步撒布当中,温度、湿度等因素会影响改性橡胶沥青材料的性能,因此,严禁在温度0℃以下或湿度75%以上进行施工。同步封层车行驶当中,速度要始终一致,不得忽慢忽快。根据规定要求,在存储设备当中,橡胶沥青的温度可控制在200℃,温度过低的话,将会影响封层和面层之间的黏结作用。在整个施工过程中,应实试监测沥青喷洒情况,保证喷嘴可以正常喷洒,若存在堵塞、沥青温度不符合规定等情况,需及时暂停施工。碎石撒布要均匀,碎石撒布一旦过量,很容易影响嵌挤效果。若碎石撒布过少,碎石很容易脱落,容易造成路面松散。因此,在施工前,必须调整好撒布量,保证碎石撒布量合理。

3.6 压实施工

完成上述施工后,可采用压路机进行施工。碾压施工可以让碎石嵌入沥青材料内,增强粘结作用。压实施工必须在沥青冷却前完成,根据施工现场情况,确定碾压遍数。初压时,压路机必须紧跟同步碎石封层车进行施工,采用胶轮压路机施工,胶轮压路机的气压要求不会将碎石压碎,且能将碎石压入沥青。碾压时不宜采用重型压路机,采取6~8吨轻型胶轮压路机。碾压施工前期,压路机行驶速度不宜过快,可控制在2 km/h以内。随着碾压遍数的增加,速度可适当提升,但仍需控制在5 km/h以内。根据施工要求,需合理控制碾压遍数,一般为3~4遍,确保压实度满足设计要求。

3.7 封层后清理

完成上述施工后,需及时清理干净多余的材料,比如碎石。不允许压实后立即清扫,要在沥青完全凝固,沥青材料、碎石和基层之间粘结强度达到设计要求后方可清理。清扫时,要注意不得让碎石脱落。

4 结束语

综上所述,近年来,我国公路建设事业取得了令人瞩目的成绩,通车里程迅速增长。然而,在公路建设里程增长的同时,也面临着大量的养护维修任务。沥青路面因其优异的性能在高等级公路中得到了广泛应用。但在长期实践中发现,在行车荷载和自然因素作用下,沥青路面极易出现大量早期病害,比如坑槽、裂缝、车辙等。为了消除病害,恢复路面使用性能,必须采取切实可行的养护维修方案,全面提升道路通行服务质量。同步碎石封层技术具有良好的防水、抗滑、稳定等性能优势,在公路养护维修中应用效果显著。为此,必须结合工程实际情况,在充分了解同步碎石封层技术原理的前提下,规范施工工艺流程,掌握施工技术要点,提高施工技术水平,这样才能最大限度提升工程质量,才能延长工程使用寿命。

参考文献:

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