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浅析同步碎石封层技术在公路预防性养护中的应用

2022-02-21王孝华WANGXiaohua

价值工程 2022年4期
关键词:封层碎石碾压

王孝华WANG Xiao-hua

(金寨县交通运输局,六安 237321)

0 引言

研究发现,公路养护意义凸显,是为了确保公路耐用性,延长其服役时间。施工技术应用水平,将决定养护施工质量。同步碎石封层技术,属于较成熟的养护手段,借助同步碎石封层,可以确保路面养护质量。但在同步碎石封层应用期间,注意事项较多,需要掌握该技术重点,在了解施工特性基础上,发挥同步碎石封层优势,强化其预防性养护作用。

1 同步碎石封层作用

同步碎石封层技术在现实应用中优势突出,需要专业设备的配合,在具体实施阶段,需要确保好碎石铺设效果,使其与沥青充分接触,在后期行车碾压中,实现整体路面的顺滑。在沥青路面养护中,借助优质的同步碎石封层技术,公路整体性可全方位得到保障,保证施工质量的同时,合理降低施工成本。同步碎石封层作用可以总结为以下几点:①传递荷载。在现实工作中,同步碎石封层可以高效率传递荷载,确保路面的刚性理想,同时起到支撑整体结构以及结构转换的作用。同步封层技术优势体现在多个方面,可以让基层与面层自由贴合,在技术支撑下提升路面整体刚性,强化施工整体效果。②提高路面整体强度。研究发现,刚性与半刚性基层在接触时,会呈现不同扩散形变。在现实工作中,当完成下基层封层后,摩擦阻力增大是普遍现象,从而为过渡提供支持,基于这样的前提,让各组织共同抵抗荷载,起到强度提升作用[1]。③提升路面的防水性。实践证实,采用同步封层技术,能够促使防水性能改善,提高防水防渗能力。④降低路面施工成本。在使用封层技术时,骨料的选择比较宽泛,要求相对较低。这样就可以控制成本,提升公路养护的价值。

2 同步碎石封层技术应用特点

同步碎石封层技术适用性较强,在公路预防性养护中,取得的效果是十分积极的,所以得到广泛应用。研究发现,其技术特点如下:该技术发挥作用主要依靠沥青膜黏结,使施工面具有柔性,在此前提下,有效解决网裂等问题。与此同时,对路面反射裂缝进行控制,借此提升路面抗裂性能,实现理想的路面防水目标。采用该氧化技术,可以延长公路服役时间,提升公路耐久性,相比其他保护措施,养护效果更佳,具有极高应用价值。由此可以得出,碎石封层技术应用,可从源头控制病害,防止病害的蔓延,如沉陷、车辙等[2]。具体施工中,可通过局部多层摊铺,完成深度的病害处理,弱化公路病害的影响。再加上,同步碎石封层技术经济性比较理想,具有施工环节少特点,可以成为预防性养护可行措施。

在实际施工中了解到,公路对防滑性的要求一直处于较高水准。同步碎石封层技术,在效果应用期间,可以提升摩擦系数,既保证了防滑性,又可以恢复路面平整度。另外,该技术在过渡型路面应用中,可以确保利用较少资金实现养护效果最大化,为公路施工顺利提供保障。

3 同步碎石封层技术的科学应用策略

3.1 明确施工技术要求

同步碎石封层技术虽然效果显著,但实施期间注意事项也比较多,为了强化养护效果,发挥其技术优势,需要结合实际情况,在技术应用前,总结施工注意事项,明确施工技术要求。在工作中,想确保技术应用效果,就要对材料严格控制,提供沥青碎石等核心材料的试验报告,在报告数据的支撑下,保证达到技术指标。另外,在施工期间,同步碎石封层技术想要得到预期效果,还需依托专用机械,从源头确保碎石封层技术效果,设备的选择不容忽视。专业施工机械功能完善,配备了电子计量系统,在这种附件设备辅助下,可以清晰计算用量,例如:沥青、矿料用量等。同时将计算结果也就是材料用量在显示板上显示,保证施工更加精准。

在公路养护阶段,采用同步碎石封层,需要确保气候、气温等条件,气温应>15℃,只有这样,技术实施效果才理想。同时不能雨天作业,一旦施工遇到雨天,要先停止施工,因为雨天作业,会让路面裂缝中含水量增多,会弱化公路养护的效果。所以要等天气晴朗,待水分蒸发后,再进行科学施工。

3.2 施工前的准备工作

3.2.1 路面清洁

在进行碎石封层前,需要完成路面清洁,对即将施工路段细致划分后彻底清扫,主要包括杂物、松散的材料等,在现实工作中,要避免存在粉尘包裹的隔离,对养护质量造成影响。与此同时,需要确保路面干燥,这样养护效果才会升级。

3.2.2 检查机械设备状态

前文已经提到了,碎石封层技术的实施,需要专业设备辅助,少了专业设备,施工效果就会被影响。基于此,在技术实施前,需要全面分析设备性能,进行细致的性能检查。常用的设备包括:沥青洒布车、控温系统、计量系统等[3]。在上述步骤基础上,还需要进行养护施工幅宽和工艺的确定。

3.3 施工阶段技术控制

同步碎石封层技术适用性强,通过多年的经验积累,已经形成了成熟体系,该技术的应用,可确保公路的稳定性升级。在现实施工中,该技术作用实现主要分为三步:①在运输时加热处理,为施工准备好条件;②采用喷洒作业方式,强化施工作业效果;③充分碾压路面。具体施工工艺如下。

3.3.1 运输加热

在运输过程中,需要满足施工条件,对沥青的胶结剂加热预处理,在此基础上,确保材料性能稳定,进一步满足施工要求。除此之外,在施工中充分利用改性沥青,将其作为有效的黏结料,进行大规模雾状喷洒,在喷洒作业完成后,便可以形成均匀沥青膜。需要强调的是,想要实现上述效果,沥青温度要保证好,通常情况下,160~170℃的区间是理想的。此外,碎石封层的石料粒径至关重要,须经细致、严格筛选,在具体操作中,要求使用反击破碎形成的碎石[4]。与此同时,一些针片状石料如果比例较大,会影响施工效果,因此需要严格控制其含量,同时要保证尺寸适宜,在石料使用中,确保不含杂质且状态干燥,控制好压碎值,最好不要超过14%。

3.3.2 喷洒铺设

待施工进入喷洒阶段,需要控制好材料品质,保证喷洒的范围和高度。洒布沥青时,注意事项较多,对技术要求较高,需要保证喷洒均匀,在此基础上,形成等厚度沥青膜。等厚度沥青膜形成属于养护施工重点,是保障养护质量的前提。喷洒不均匀的区域,要在沥青冷却前及时处理。如果不进行处理,就会让石料出现剥离,甚至产生严重斑纹。实践证明,沥青洒布过程中,线形顺直是基本前提,需保持形状规则。 碎石封层技术实施时,要做好施工准备,检查相关设备的质量,同时对技术人员培训。同步碎石封层车,在执行任务期间,需要以适宜速度行驶,行驶速度至关重要,要与石料铺设频率(调配好的)相匹配,只有保证同步作业,才能发挥碎石封层技术优势。

3.3.3 碾压施工

从施工经验中了解到,公路的封层部分较关键,要及时做到碾压,在此基础上,保障好封层的稳定性。除了之外,碾压效果想要提升,在控制好速度外,轮迹重叠也应实现。最好重叠可以达到30cm,全面保障碾压质量。同时结合现实情况,增加碾压遍数,一般碾压不少于5 遍。具体操作时,路面的凝固时间应精准控制,同时检查好压实区域。碾压不到位的区域,需要重复上述碾压操作[5]。

3.3.4 养护

在封层铺筑完成后,为了不破坏养护效果,需要制定严谨的养护措施,对行驶车辆加强管理,最好的措施是进行施工路段封闭。因为刚施工完的路面,保护层还没形成,如果车辆在封层表面快速掉头和突然停车的话,将会破坏路面密实性。所以在公路表面保护膜未形成,和路面结构未完全密实的时间里,需要重新规划路线,对施工路段封闭,严格管理车辆通行。为了防水层质量达标,可以将沥青喷洒工序进一步优化,将其和碎石封层工序融合,实现有效衔接,确保黏结方面要求,为公路后期使用夯实基础[6]。

3.4 施工质量控制和验收

施工完成后,需要进行质量检测,落实好施工质量控制和验收。在现实工作中,同步碎石封层技术相对复杂,涉及因素多,因此其施工质量控制需要保持动态化,贯穿施工各个环节。在具体施工阶段,对沥青材料的状态综合评估,特别是沥青蒸发残留物含量(重要参数)需达标,及时调整封层车速度,科学完成施工参数设定,在此前提下,保证施工顺利进行。

公路养护施工验收,需要确保精细化,验收工作较为系统、全面,涉及的因素众多,可分为内业和外业,在具体工作中,像原材料实验单等这些基础性内容均属于内业验收的范畴。而外业则比较专业,包括多种专业数据采集,除了渗水系数外,像构造深度等也是外业工作内容。在进行外业验收中,既要参考外观质量,又要掌握摩擦系数、平整度等内容,在此前提下,对养护效果综合评估。为了提高验收全面性,使用一年后的剥落度也需要囊括在外业验收工作中。

4 实际案例分析

4.1 工程概况

为了更加详细介绍同步碎石封层,下面将结合案例分析该技术在公路养护中的应用。$307 线K71-K75 路段施工难度高,位于阿克苏地区,总长度4.0km,公路等级判定为三级。结合具体施工资料可知,该路段交通量比较密集,平均在4500-7000 辆/d 之间,在众多的通行车辆中,以中小客车为主,比例可以达到65%以上,剩余的就是中小型货车。随着阿克苏地区经济转好,交通量逐年攀升,整以10%增速发展,老路路面状况较好,但长时间服役,出现了严重的块裂、车辙等问题。长期如此,道路承载力势必会下降,存在严重安全隐患。与此同时,道路平整度较低,在行驶中有部分道路颠簸,具体评价结果见表1。

表1 项目路段评价

综合上述路段情况,经相关部门研究,可以借助同步碎石封层技术科学实施路面养护,将路面修复到理想水平。

4.2 施工技术要求

沥青、碎石同步封层,需要综合评估道路情况,实现均匀洒(撒)布,在施工期间,确保碎石和沥青共同发挥作用,借此增强黏附能力。在现实工作中,由车速进行闭环控制,要确保洒(撒)布量均匀,整体不受车速影响,同时保障较高的洒布精度。沥青使用的技术要求如表2 所示。

表2 沥青使用技术要求

4.3 施工工艺实施

施工前,需要结合现实需求,完成原路面检测,掌握相关核心数据,在此前提下,对路面坑槽、车辙等情况评估,针对裂缝等病害,及时给予修补。在一些特殊的铺筑试验段,要参照设计方案科学、精准完成石料撒铺量具体的标定,同时校对行车速度等参数。只有这样,才能保障施工效果理想。橡胶沥青洒布需要按照指定路线,洒布前想明确引导线,这是十分关键的。使施工车辆完全达到与标志线对齐状态。除此之外,洒布过程中,匀速行驶是首要前提。在洒布完成后,为了保证成型效果,应立即进行碾压。路面修补材料优势见图1。

图1 路面修补材料优势

4.4 施工效果评估

通车1 个月以后,经过多项测量,表明该施工路面各项指标合格,性能完好,平整密实度(图2)等核心参数均达到预期,行车的颠簸感有所下降。路面原有的车辙和块裂问题基本上缓解,同步碎石封层技术发挥出了优势。随着温度升高,可以明显看出路面颜色不断变深,但无论怎样变化,整体颜色均匀一致,同时并未发现骨料剥落,达到了预期的效果。

图2 路面平整密实度测试

通过实际案例分析可知,同步碎石封层技术适用性较强,应用该技术后,公路整体性能良好,在公路预防性养护中,值得较大范围推广。碎石封层技术经济性比较理想,该技术的应用,可从源头控制病害,防止病害的蔓延,合理解决沉陷等问题。具体施工中,为了保证施工质量,可通过局部多层摊铺等有效方法,完成深度的病害处理,从根本弱化公路病害的影响。再加上,同步碎石封层技术环保性能突出,比较贴合绿色施工的概念,具有施工环节少特点,现实中借助该项施工工艺可以提升公路综合性能,因此同步碎石封层也被看作是预防性养护可行措施。目前已经采取该技术的项目中,取得的效果均是十分积极的。但想要发挥出碎石封层技术优势,需要遵循以下注意事项:①严格把控施工材料。该技术发挥作用主要依靠沥青膜黏结,所以材料的选配非常关键。只有控制好材料性能和比例,施工面才会具有柔性,从而解决网裂等问题,否则,同步碎石封层技术将会失去优势。②灵活运用防水技术。在应用中,对路面反射裂缝进行控制效果积极,可以借此提升路面抗裂性能。但想要实现路面防水目标,则要灵活采用技术。经过实践证实,采用该氧化技术,可以延长公路服役时间,和其他技术相比,养护效果更佳。

5 结束语

新经济形势下,公路建设与养护如火如荼,养护质量与标准攀升,为了满足现实需求,同步碎石封层技术全面渗透,在公路预防性养护中起到支撑作用,该技术的应用,可以提升养护效率,强化预防性养护效果。在未来,同步碎石封层技术研究深度还将提高,为公路预防性养护作出贡献。

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