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超薄磨耗层在高速公路养护中的运用

2022-11-12周志武

建材发展导向 2022年21期
关键词:铺设集料碾压

周志武

(广东路路通有限公司,广东 广州 510030)

在市场经济不断发展和科技的不断进步背景之下,高速公路养护技术也得到了不断的拓展和进步,采用超薄磨耗层施工技术进行防治具有较强大的优势,它由连接能力较强的改性乳化沥青连接层和其他类型的尖端半开式即配改性热沥青相互混合,是一种具有耐磨性的表面乳化材料。施工人员在运用该技术和设备进行施工的时候,可以对乳化沥青粘连层进行均匀的摊铺,之后再利用压路机压平形成厚度小于2.5cm的超薄保护层,这一保护层的运用能有效防止路面磨损问题以及其他的常见问题,对改善路面性能具有极大的帮助。

1 超薄磨耗层

超薄磨耗层具有优良的路面特性,是一种较为常用的路面养护材料,超薄模化层以沥青作为主要的结合料进行间断级配和加热搅拌,常用于高速公路的预防性养护工作,超薄磨耗层技术也可以矫正路面的轻微病害,对路面的保养大多数采用高等级沥青或者水泥,其中“超薄”这个词语意味着厚度极小,在实际操作过程之中,超薄磨耗层的厚度小于20mm,虽然厚度较小,但是它的性质却较为优良,比如具有较强的减震抗噪性,抗滑性能和透水性能都较好,能够显著延长高速公路的使用寿命,因此我们有必要也有价值对超薄磨耗层的概念和相关性状进行分析。

超薄磨耗层技术需要具有常规路面养护的要求和应力,同时还要具备不错的粘结性能,确保铺设的持久性。在选择铺设原材料的时候,工作人员要综合其性能和成本两个角度考虑最优解,可以对超薄磨耗层的靠车辆压力和耐受力进行测量,比如可以通过检测材料的弯沉值得出结论,通过实验也可以通过计算机软件进行模拟,其结果就表明铺设材料的厚度减小就会导致路面弯沉值增大,二者呈现负相关的关系。但还要注意的是,如果超薄磨耗层的厚度有所增加,必然也会增大铺设的成本,从另外一个角度去考虑,厚度较大的磨耗层可能会由于自重的原因造成路面塌陷,给路面自身的养护造成一定的危险,通过以上角度的分析可以看出超薄磨耗层在众多性能上表现出其优越的优势,在铺设的过程中要综合其耐受力和路面的自重进行考虑,找到运用过程中的平衡点,也就是说在使用超薄磨耗层的时候应当减小厚度值,达到自重的要求,同时要选择最经济、最为实用的铺设方法。

在超薄磨耗层的运用范围上可以根据其自身特点运用,在高等级沥青路面的预防性养护过程中也可以矫正路面的轻微病害,因此超薄磨耗层可以作为水泥路面的防护型材料以及轻微病害矫正型材料,此外还可以用超薄磨耗层新建道路磨耗层。

2 超薄磨耗层在高速公路养护中的运用技术分析

2003年,我国引进了超薄磨耗层沥青混凝土技术以及其专用设备,也就是说该技术在我国高速公路的养护过程中已经进行了10年有余,在这一发展过程之中,有关科研人员对其进行了技术改造,提高了其技术运用的匹配程度,有关施工单位也加强了对超薄磨耗层技术的利用。现如今超薄磨耗层技术大多数指的是超薄磨耗层沥青混凝土技术,它已经从初步的阶段成长为较为成熟的阶段,在超薄磨耗层沥青混凝土技术的发挥过程之中,需要把握同步碎石防水连粘结层、改性沥青胶结料和集料技术三个要素。

2.1 改性乳化沥青粘结层技术

改性乳化沥青粘结层技术是超薄磨耗层技术的关键与核心之一,它能够和同步碎石防水连接层技术共同使用,发挥粘结和防水的双重作用,因此采用该技术能够延长高速公路的路面使用寿命,在施工过程中一定要符合相关的标准,黏度值应当保持在25度左右的均温,粘度系数保持在20~100左右,蒸发的残留物应当大于63%,蒸发的残留物中油份的含量要小于2%,破乳过度应当超过60%。在改性沥青粘结层技术的使用中,防水是其最核心的功能与关键之一。

2.2 防水粘结层

防水粘结层技术采用的材料主要是SBS改性热沥青和铺满的60%碎石。在准备改性热沥青粘结层之前,工作人员需要仔细清理并检查即将铺洒的粘结层表面,把表面存在的泥土和砂石打扫干净,在打扫的过程中要做好防水工作,千万不要洒水。在铺设沥青之前,工作人员需要排成一个纵队,利用便携式空压机进行拉网式清理工作,这次清理工作具有决定性作用,是针对施工断面进行的打扫工作,其主要目的是让施工断面保持在干燥整洁的情况之下。在喷洒工作结束之后还要注意对防水层进行养护,等待其成形铺设碎石之后可以采用重型胶轮压路机紧跟其后,把碎石碾压成形,来回碾压一遍到两遍左右。碎石碾压成形之后要尽快铺设沥青混合料,间隔的时间不能超过24h,在铺设的过程之中要封闭交通,防止连接层造成二次污染。

2.3 改性沥青胶结料

在公路路面的养护过程之中,混合料的选择非常重要,尤其是改性沥青胶结料的要求标准较高,首先改性沥青胶结料具有较强的连接功能,这是必要条件,其次改性沥青交接料必须要具有一定的耐久性和持久程度。超薄磨耗层沥青混凝土的应用具有一定的特殊性,因此作为主要材料的改性沥青胶结料在配料方面应当做出特殊的处理,大多数要选用半径较粗的集料,并且在混合搅拌的过程中保持均匀的空隙,空隙率一般要大于13%,为了全面提高改性沥青胶结料的品质,一定要加强对沥青品种和材料配比的把控,根据当地的湿度和温度的不同,再参照其他条件综合展开确定。

2.4 集料技术

集料技术是超薄磨耗层技术使用过程中最为关键的一个环节,它主要包括集料的选择和集料的设计配置。集料技术的使用情况将会直接影响到沥青路面的养护效果,一般来说超薄磨耗层沥青混凝土的厚度在两毫米左右,厚度较小,敏感程度较高,因此集料的形状和配置就增大了难度,这也就意味着集料的选择和级配一定要有足够的强度作为支撑。

目前超薄磨耗层技术已经大量的被运用在高速公路的养护过程之中,也是人们养护公路路面的最佳选择和技术支撑,超薄磨耗层技术除了有本身的材料特征之外,还能够加强对公路安全的质量保障。把超薄磨耗层运用到高速公路养护之中虽然在最开始遇到了一些问题,但是经过工作人员的不断探究和努力攻破了难关,目前我国高速公路养护大多数都是使用超薄磨耗层技术,但是该技术对于城镇公路的养护来说还处在基础实验阶段,城镇公路在外部环境上较之高速公路较为复杂,需要考虑到公路最高载重量是多少。除了需要对汽车种类加强考量之外,某些城镇高速公路上还会出现普通公路不会出现交通工具,磨损频率较高。因此接下来工作人员还要继续探究如何进一步开发超薄磨耗层施工技术,将其有效的运用在更加广泛的高速公路路面上。

3 超薄磨耗层技术的优势和缺陷

3.1 优势

超薄磨耗层技术在高速公路养护工作中具有极大的优势:第一个方面是施工时间比较短,超薄磨耗层的组成材料较为简单,工艺也不复杂,它采用一次成型的方法在路面铺设完毕之后在很短的时间之内就可以投入到正式使用之中,能够缓解交通的压力,让路面维修和保养工作更加高效便捷;第二个方面是对路基具有较强的保护作用,超薄磨耗层利用沥青技术吸附矿粉,形成吸附性材料,防止水分的蒸发和渗透,在超薄磨耗层铺设的路面之中,水分难以渗透到路基以下,这一优势就会防止路面的路基发生松散的情况;第三个方面有效的提高了路面的性能,如果高速公路的路面较为光滑,铺设超薄磨耗层能够提高其使用性能,增大路面的摩擦系数,防止车速太快造成交通事故。此外超薄磨耗层对路面能够起到良好的防磨损作用,提高了路面的使用效益;第四个方面具有较强的经济效益,超薄磨耗层施工周期较短,成本下降,因此是一项性价比较高的路面养护技术,除了延长路面的自然使用寿命之外,经济效益也不错。

3.2 缺陷和劣势

超薄磨耗层虽然能够对高速公路的路面养护工作提供帮助,起到了不错的作用,但是也有一定的缺陷干扰,如果有一些路面损坏非常严重,必须要进行彻底修复,那么采用超薄磨耗层就无法满足路面适配性的要求,也就是说超薄磨耗层技术并不适合用在重度结构性损坏的路面之上。高速公路出现损坏和病害大多数是由裂缝导致的,裂缝程度可以分为重度裂缝和轻度裂缝,也会包含着宽度裂缝,如果路面出现了较大程度的断裂,修复不及时就会产生大型的路面坑洞,仅仅依靠超模磨耗层技术无法对其进行修复。因此超薄磨耗层技术的运用虽然有其优势,但它的运用范围是有局限性的,必须要和其他的技术相互配套,才能尽显其长处。换句话说,如果路面的基础结构层没有受到过强的变形作用,那么路面的稳定性相对来说不会存在太严重的问题,这时就可以采用超薄磨耗层技术用来处理细微的破损,如果路面发生严重损毁现象,工作人员要先修补旧的路面,比如利用沥青混合料制作各种填补材料,修复路面之后再用橡胶改性沥青处理宽大裂缝或者反射性裂缝,在最后的步骤才可以用到超薄磨耗层技术,对细小的瑕疵进行填补。

4 超薄磨耗层在高速公路养护中的运用步骤

4.1 对原有的路面进行处理

超薄磨耗层是路面的磨耗层,它的厚度非常小,一般是1.5~3mm左右,甚至可以达到更薄的程度。因此在高速公路路面养护的过程中一定要确保旧路面的结构具有稳定性,如果原有的公路已经产生病害,比如裂缝现象,就必须要在超薄磨耗层施工之前进行预处理,防止公路表面的严重病害影响到技术运用效果。工作人员要检查公路表面的坑槽裂缝进行修补,防止路面病害反射导致超薄磨耗层被损毁,施工之前还需要对整体路面进行彻底的清扫,包括缝隙内的杂物和灰尘,确保路面具有整洁程度。具体的施工步骤应当做如下描述:首先要确保路面的整洁性,确保路面和缝隙之内无杂物也不存在积水,同时还要检查路面的预先施工条件是否齐备,比如天气条件如何,路面先天条件是否满足该技术的施工要求,在施工之前要准备好所需要的施工材料和施工器械,此外还要检查各种类型的施工机械是否能够正常的运作处在工作状态下。

4.2 对沥青混合料进行拌合和运输

超薄磨耗层路面养护施工需要在开工之前的3d将所有的机械和材料运往现场,采用3000型号间歇式搅拌机,严格按照生产参数进行配比,对沥青的拌合时间进行严加控制,运输车的选择要按照18t以上的自卸汽车作为标准,材料运输过程应当利用帆布材料在沥青混合料表面加盖一层,运输材料之前车厢箱体内需要涂刷油水混合物,比例是1∶3,确保车厢内杂物痕迹消失。在运输车运送材料的过程中尽可能不要急刹车,减少混合料的离析状态,在运输车进入到工程现场之后要提高轮胎的清洁程度,做好轮胎的泥土清洁,防止轮胎上的砂石可能会对路面造成污染,施工工作人员还要对混合料的温度进行检测,如果符合要求就可以铺设材料。

4.3 压实沥青混合料

在沥青混合料运往现场之后,应当以碾压的方式进行铺设,整体碾压过程在静态的环境之下,采用12t左右双钢轮压路机进行压实工作。在铺设完超薄磨耗层之后,压路机要紧随其后进行初步碾压,初步碾压应当保持在路面温度90℃以上,因此需要快速进行。

4.4 处理接缝

在高速公路路面接缝的处理过程之中可以采用冷接缝的处理方式,让新铺设的路面和已经完成的路面在接缝处10mm左右设置高程基准面,在后续碾压过程之中可以进行跨缝碾压,确保纵向接缝停留在顺直的状态,对于横向接缝的处理则要在铺设材料结束之后,在前端1m处缓缓抬起熨平板,开离现场之后工作人员全部铲平顶端混合料之后再进行碾压,新旧路面则能够进行平顺的连接。整体施工完成之后混合料需要自然冷却,表面温度下降到5℃以下之后对路面的杂物进行清除,这时就可以放开交通管制,自由通行。

5 超薄磨耗层在高速公路养护中的运用注意事项

5.1 选择合适的施工材料和施工技术

在施工人员选择材料之前,需要加强对市场情况的考量,市场上有的各种材料都要进行各方面性能的综合比对,让施工材料匹配施工质量要求。在设计超薄膜混合料的过程之中,应当配置黏结层改性乳化沥青,对混合料集料和级配设置进行科学合理的改组,以上工作完成的背景之下还要对混合料的目标配比进行设计,之后才可以进行施工。施工过程中还要根据路面的实际情况合理的选择工艺,可以选择的工艺类型是较多的,应当选择适当的摊铺技术和摊铺机械,包括合适的运料机和材料碾压机,当这些设备选择协调之后可以明确施工组织计划,让具体工作能够围绕着预期的计划协调运行,高效率的推进工作完成。选择合理的养护技术和养护工艺是尤其需要注意的问题,还要注意的是高速公路的路面养护一定要及时进行,否则延期可能会导致增加路面维修基金的开支,及时采用超薄磨耗层技术能够确保车辆行驶过程安全,较为舒适。

5.2 合理看待超薄磨耗层技术的使用

上文已经叙述过,这项技术不是万能的。工作人员在超薄磨耗层技术的使用过程之中需要结合路面的原有基础酌情选择,比如针对水泥路面经常出现的错台、断板等病害问题,只用超薄磨耗层滤芯技术是不足以修复的,因此在这种情况之下,要把超薄磨耗层技术和其他类型的修复技术结合使用。此外还要注意,无论是否采用超薄磨耗层技术都应当首先检查路面的基础架构并进行合理的抢修,发挥超薄磨耗层技术的自身价值与利用效果。

6 结语

综上所述,把超薄磨耗层技术运用在高速公路养护的过程之中能够发挥良好的作用和价值。工作人员在使用超薄磨耗层技术之前需要做好物料准备和设备准备,同时选择合适的摊铺技术与碾压技术。超薄磨耗层噪音较小,具有良好的透水性,但是其使用仍然存在一定的范围局限性,施工人员要加强对该技术的进一步研究,出台新技术和新方法,为我国高速公路的质量养护作出贡献。

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