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纤维沥青碎石封层路面养护技术分析

2022-08-17帅歌龙

运输经理世界 2022年8期
关键词:乳化碎石碾压

帅歌龙

(宜春市公路事业发展中心奉新分中心,江西 宜春 336000)

0 引言

纤维沥青碎石封层施工的过程中应做好同步施工的布置,以切实地保障整个工序的连续性和稳定性,同时,还应落实自然环境和路用性能的精细设计,以通过先进的施工技术稳定有序地推进相关的施工,最终达到更为理想的施工效果。针对于此,本文主要对纤维沥青碎石封层路面养护技术展开分析。

1 纤维沥青碎石封层施工要求

1.1 施工对自然环境的要求

施工之前,应实地调查路况,并选取具有代表性的路段进行试验测试,以保证后续施工稳定有序地展开。同时,还应做好对自然环境的精细控制,相应的施工时机也应确保合理,以保证施工过程的科学性和规范性。具体施工的过程中,应重点关注天气的变化,如果是在降雨环境下开展施工,必定会对改性沥青的性能产生不良影响,施工质量必然会大大下降,道路投入运营后还会出现一些病害问题,养护处理也会比较麻烦。

1.2 施工工艺对于路用性能的影响

在纤维沥青碎石封层施工的过程中,务必保证施工工艺的合理性,并注意施工设备是否符合工程实际需要,为稳定高效地开展施工提供切实的保障。其一,纤维沥青碎石封层作为路面的上封层,在进行施工之前务必要做好旧路面的清理工作,以保障新旧面层间的高质量黏结,纤维沥青碎石封层碎石用量范围见表1。其二,在纤维沥青碎石封层施工的过程中可同步进行纤维和改性乳化沥青的处理工作,因此施工务必要保证连续性。其三,应落实好施工组织管理,尤其应控制好原材料的质量,以保证达到更为理想的施工效果。

表1 纤维碎石封层碎石用量范围

2 技术特点与适用范围

2.1 技术特点

在沥青路面养护工程开展的阶段中,纤维沥青碎石封层技术主要是应用于预防性养护工程,在施工阶段主要是采用专门的工艺把沥青材料与沥青纤维能够形成一个网格的形式,能在路基面层之间形成网格形式,能够给路面结构起到一定的保护作用,可以减少道路使用出现的磨损问题,纤维沥青碎石封层技术有以下几个特点。

一是具备良好的应力吸收性能以及扩散性能特点。它主要取决于纤维封层的独特网格环绕结构以及自身的抗拉伸能力,在应用的过程中能够全面提高道路工程的抗剪力以及抗压强度技术在应用的阶段中,对原有路面的裂缝以及反射能力进行处理,能够大大减少超重荷载引起的破坏问题。

二是具备磨损性。通过该技术的应用能够形成一个独特的网络结构,在压实成型之后能够有效地控制骨料之间的连接性,避免出现结构脱落等情况,提高路面结构的耐磨性。

三是具备一定的防水特点。因为纤维沥青碎石封层技术在应用的阶段主要是按照纤维沥青以及碎石的组合形式形成一个密封性的网络结构和纤维,主要是在路表结构中形成一个很强的防水膜,能够避免外在水给路面结构造成的损害。

四是具备一定的稳定性纤维以及沥青的配合使用,在一定的程度上能够将沥青中的油分吸收,可以提高沥青的黏附性,能够避免道路运行的时候出现泛油等情况,大大提高了路面的稳定性。

2.2 技术适用性

在路面工程施工阶段掌握纤维沥青碎石封层技术的适用性,对提高养护质量有着重要的帮助,就目前现状看来,纤维沥青碎石封层技术的适用性主要体现在两个方面。

一个方面是路面结构层的适用性,按照沥青以及纤维自身的结构特点,把它应用在道路预防性养护项目中。从路面结构适用性进行分析,结合沥青以及纤维自身结构的特点,在养护工程应用时,其主要适用在路面表面磨损以及新建或需要大修的道路预应力吸收养护工程中。需要注意的是,在应用的时候要明确路面结构的强度以及平整度,从而保证各种参数的标准达到养护需求,这样才能够将该技术的作用效果发挥出来。

从道路交通量适用性层面分析,按照我国对纤维沥青碎石封层技术的研究现状,其在二级公路到三级公路以及四级公路预防性工程养护中应用效果比较突出,通过该技术的应用能够有效预防因车载过大而出现的纤维碎石情况以及泛油等问题出现。

3 工程概况

本文所引述的案例为某沥青路面A 段,设计标准为双向4 车道,速度为80km/h,路基宽26m。通过实地交通情况的调查,该路段通行的重载车辆偏多且车流量较大,因此出现的早期病害也比较多,特别是裂缝病害极为突出。

4 纤维沥青碎石封层配合比设计

温度变化对沥青混合料的路用性能影响较大,通常情况下,如果施工温度较低,沥青混合料的黏弹性能会大幅降低,其荷载性能和抗拉强度也会受到不良影响。而在沥青混合料中添加纤维能起到提升封层抗拉强度的作用。因此,本文通过弯曲试验来确定最佳纤维、乳化沥青撒布量。在试验开展之前,应先布置好试模,其尺寸应满足既定要求,为后续的技术处理提供有利的条件。乳化沥青和纤维等材料的添加应确保达标,相应的各个部分的处理以及时间、力度等都应与既定标准保持一致,为相关的处理提供切实的保障。比如加载速率应控制在50mm/min、有效跨径应保持在20cm 等。通过该试验,制作不同纤维、乳化沥青用量的试件,为后续的正式施工提供参考。

在纤维沥青碎石封层施工中,为提高封层与旧沥青路面的层间黏结性能和抗剪切性能,应采取有针对性的处理措施。为此,可开展有针对性的试验分析,以科学高效地推进实际施工,使最终所达到的施工效果更为理想。经试验分析,在常温条件下,封层乳化沥青撒布量宜为1~1.2kg/m。

5 纤维沥青碎石封层施工工艺

5.1 环境部署

因施工所用的沥青为改性乳化沥青,因此应避免在降雨的环境下进行摊铺作业,以保障改性乳化沥青的路用性能。此外,纤维沥青碎石封层施工的环境温度处在10C 以上时,施工效果更为理想。

5.2 施工前的准备工作

其一,通过人工和机械结合的方式对旧路面进行冲洗,将旧路面上存在的灰尘和杂物等清理干净;同时清除旧路面上的交通标线和其他污渍。其二,检测原材料质量和性能,确保达到工程要求才可以投入使用。例如,碎石级配应合理且确保其表面清洁、改性乳化沥青的撒布温度应控制在50~70C 等。其三,做好施工机械的调试,尤其是胶轮压路机和碎石撒布车的工作性能及参数要严格遵循工程标准。

5.3 施工工艺流程

在纤维沥青碎石封层施工中,必须根据设计标准需要做好设备的部署,并且在沥青材料撒布以及碾压的过程中,做好动态管控工作,从而提高工程的整体质量,工艺流程见图1。

图1 工艺流程

其一,搭接处理:将搭接处的旧路面铣刨成阶梯状并清洗干净,在新旧路面基层接缝上方铺设聚酯玻纤维布,然后撒布改性乳化沥青。

其二,沥青撒布:应确保沥青撒布车等机械设备性能稳定,以保证搭接处理及新路面施工达到比较理想的效果。

其三,碎石撒布:碎石撒布车应紧跟沥青撒布车行进,同时还应做好大粒径碎石的去除工作;撒布不均匀的部分应进行人工修补。

其四,碾压阶段:完成一个路段的碎石撒布以后,就应及时利用胶轮压路机进行碾压,至少要压实2~3遍,相应的碾压初始速度应控制在2km/h,后续的速度则应与碎石撒布车和沥青撒布车的速度保持协调;碾压完成的碎石,通常应浸入纤维沥青1/2~2/3。

其五,施工后现场处理:完成碾压后,应封闭交通以进行封层养护,在乳化沥青破乳后即可开放交通;但应注意的是,开放交通初期应控制车流量及车速,以免影响后续路面的正常运行。

6 试验路段施工质量检测及评价分析

通常情况下,完成纤维沥青碎石封层施工之后,路面即能达到较高的强度,后续的运行也会更为稳定。因封层的磨耗强度较大,因此应做好施工路段的质量检测和评价分析,以保证施工效果符合预期。

其一,外观质量检测。养护完成开放交通后,应及时对纤维沥青碎石封层进行质量检测。如果经目测确定封层外观连续且表面平整度达标,即代表封层质量达到了既定要求。

其二,构造深度质量检测。一般是基于施工测试的相关规定对纤维沥青碎石封层进行构造深度质量检测,本文引述的案例主要是通过铺砂法进行检测,检测表明,该路面表面的构造深度为1.13mm,满足现行规定不小于0.55mm 的要求。

其三,渗水系数质量检测。基于施工测试的相关规定,对封层的渗水进行检测,检测表明,该路段的路面渗水系数为0.09mL/s,符合既定要求。

7 纤维沥青碎石封层技术施工要点

在纤维沥青碎石封层施工中,要严格按照工程标准确定各项施工参数、要保证沥青摊铺碾压的均匀性、要控制碎石撒布厚度等,以提高整体养护效果。

7.1 路面控制

应做好路面表面杂物的清理,以免影响纤维沥青碎石封层层间黏结性能,保证封层的施工效果。

7.2 控制各项参数

施工过程中,还应控制环境参数,以免因降水和低温等不良环境因素影响正常的施工。通常来说,沥青碎石封层施工应在气温较高的环境下进行,以达到良好的施工效果。同时,还应控制好碎石混合和撒布工艺参数,以及沥青材料摊铺和碾压的均匀度和平整度,以切实保障路面施工的高质量。

7.3 碾压控制

碾压设备应基于实际的施工环境进行选择。在碎石撒布以后,即可利用压路机开展碾压施工,压路机应匀速行驶,且遵循先两侧后中间的原则,一般搭接部分应控制在30cm 左右。

7.4 施工缝处理

新旧路面的搭接处必然会出现施工缝,应加强对施工缝的处理以确保路面结构的紧密性,以免出现分层等不良情况。

7.5 路面养护控制

施工完成后就应及时开展养护工作,以免因较高的车辆荷载影响路面的施工质量以及后续的交通运行。养护过程中,应尽可能地控制路面通行车辆的数量、速度和荷载,以保障路面性能稳定。比如养护期间车速通常应控制在30km/h 以内,及时清理路面表层存在的杂质等。通过有效的路面养护,为交通运行的稳定安全提供强有力的支持。

8 结语

综上所述,纤维沥青碎石封层路面养护技术虽然不能起到提升旧路面强度的作用,但是对旧路面存在的轻微病害有着较强的修护效果,能够保障道路投入正常运营。面对日益增长的交通运输需求,公路工程在行车荷载和自然环境双重因素的影响下,务必要严谨精细地处理好施工过程中的方方面面,以保证沥青路面结构的基本性能得到最大程度的优化。另外,还应落实沥青路面的预防性养护工作,所涉及的纤维沥青碎石封层等路面养护技术处理务必要保证科学合理,以切实保障路面养护质量。

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