北京城建集团有限责任公司 北京 100089
摘要:在公路建设中,沥青混凝土因其良好的使用性能被广泛应用于路面铺筑中。当前,随着交通量与车辆荷载的不断增加,沥青路面在投入使用初期经常会出现各种病害。而预防性养护是在道路使用寿命达到75%之前所进行的强制性养护,通过先进的检测技术提前发现道路存在的隐形病害,施以预防性养护措施以延缓大中修养护维修时间,延长路面使用寿命,节约养护成本。乳化沥青封层技术是在路面表面采用乳化沥青稀浆进行封层,有效缓解沥青混凝土路面的老化,修复路面已出现的病害,可提升路面的抗磨耗性能及防滑性能,提高路面使用性能,延长路面使用寿命,适用于各等级沥青路面的预防性养护。此外,乳化沥青封层还可作为水泥混凝土的防水层使用。
关键词:预防性养护;乳化沥青封层;病害处治
目 录
摘 要 Ⅱ
绪 论 1
一、乳化沥青封层技术的特点 2
1、防水性能较好 2
2、防滑性能较高 2
二、乳化沥青封层技术在公路预防性养护中的应用 2
1、原材料 2
(1)改性乳化沥青 2
(2)集料 2
(3)填料 3
2、施工工艺 3
(1)施工准备 3
(2)原路面病害处理 3
(3)拌和与运输 3
(4)摊铺 3
(5)碾压 4
3、质量检测 4
结 论 5
参考文献 6绪 论
目前所采用的养护技术主要是利用乳化沥青形成封层,从而确保公路的牢固性得到增强。而乳化沥青的封层技术的水平决定了公路能否长远的保持路基的稳定性。因此对于负责公路养护的工作人员来说,在具体的养护工作中如何利用现有的封层技术特点对公路进行有效的养护成为了主要的目标。由于公路基本采用乳化沥青作为封层的材料,因此,为了保证公路的养护工作得到具体实施需要对先采用的乳化沥青的封层技术进行研究,提高其应用性。
一、乳化沥青封层技术的特点
1、防水性能较好
对于乳化沥青本身是一种防水材料,因此利用乳化沥青形成的稀浆材料防水性进一步加强。在传统的公路养护过程中,工作人员为了使公路能够抵抗雨水的侵蚀,一般会选择混合材料作为养护原料,但与乳化沥青相比,不但成本高,而且使用寿命短,损耗度高。因此为了保证公路的防水性能得到增强的同时,降低成本,可利用性能更好的乳化沥青作为封层材料。
2、防滑性能较高
乳化沥青在未加工前处于粘稠状态,遇冷后会形成固体,当作为封层材料制成稀浆后,会掺入集料作为混合物使稀浆摊铺到公路表面后,遇冷形成的固体,具有一定的粗糙度。对于公路而言,一定的粗糙度可以保证车辆行驶在公路上时不会出现打滑的现象,在下雨天等环境下,可提高公路的防滑能力。
二、乳化沥青封层技术在公路预防性养护中的应用
某工程项目的K15+540—K16+680路段为试验段,全长1.14km,设计速度为40km/h,路面宽度为7.5m,路基宽度为9.5m,原路面结构为沥青混凝土路面。近年来,随着交通量的不断增大,该路面出现不同程度的车辙、裂缝、沉陷等病害。
1、原材料
(1)改性乳化沥青
在乳化沥青中加入改性剂,以增强沥青在混合料中的黏结性能,确保沥青的各项性能指标满足要求。胶乳细料可被沥青吸附,将集料包裹严实,并与其他原材料一起构成稳定结构,可有效增强集料与沥青间的黏结力,使乳化沥青在路面受到破坏时表现出橡胶的性能。本工程所使用的乳化沥青是通过细磨胶体制得。
(2)集料
集料在乳化沥青封层中主要起支撑和骨架作用,是路面结构强度的主要来源。稳定的乳化沥青稀浆封层结构体系,通常要求集料的最大粒径小于封层厚度。
(3)填料
填料的主要作用是调节乳化沥青的乳化速度,改善沥青混合料的级配,提升路面早期强度。主要填料有粉煤灰、石灰粉等。所用填料中,0.075mm以下粒径的颗粒含量应高于填料总量的80%。
2、施工工艺
(1)施工准备
在乳化沥青稀浆封层施工前应制定好施工计划,安排好人员,配置好施工机械。应确保施工机械可以正常使用,施工人员具有熟练的操作技术且分工明确。
(2)原路面病害处理
对于损坏严重且面积较大的路面病害,应先对行车道部分进行铣刨,再使用AM-20型沥青碎石对其底层进行修补,然后进行乳化沥青稀浆封层施工。针对存在裂缝或网裂的路面,若裂缝宽度小于5mm,应先对裂缝进行清理,再使用灌缝机对裂缝处灌沥青胶;若裂缝宽度大于5mm,需沿裂缝走向开V形槽,槽深1.5~3cm,槽宽1~2cm,开槽完毕后用吹风机将槽内及边缘处的杂物清理干净,再采用热熔式灌封胶进行处治;对于龟裂较为严重的路段,采用CAPE封层结构进行处治。对于路面坑槽病害,通常根据“圆洞方补,斜洞正补”的原则进行修补,在其内部填充热拌沥青混合料,然后使用压实机械进行压实。若路面基层结构出现破坏,则应先对基层进行处理,再按照上述方法进行修补。
(3)拌和与运输
严格按照施工计划中的原材料配比进行拌和,合理安排拌和地点及拌和时间,确保施工原材料在正式开工前3d抵达拌和现场。拌和过程中,沥青加热温度为160~170℃,集料及填料加热温度为180~210℃,干拌时间为10s,热拌时间为45s,拌和后的沥青混合料温度控制在170~180℃。采用自卸车运输,在车厢内部涂刷润滑油,防止沥青混合料黏附在车辆上。运输过程中采用篷布对混合料进行覆盖,防止混合料发生离析。在运输过程中,尽量减少急刹车次数,以免混合料离析。到达施工现场后,对乳化沥青混合料进行温度检测,满足要求方可倒料。
(4)摊铺
在进行乳化沥青稀浆封层摊铺施工前,应对原路面进行清理,清除表面杂物与积水,提前开启摊铺机械进行预热,待施工机械工作状态稳定后即可正式摊铺。乳化沥青的喷洒温度为70℃左右,喷洒量一般控制在0.7~1.00.7L/m2。为保证乳化沥青稀浆封层摊铺均匀,摊铺机械前进速度不宜过快,应控制在1.5~2.5km/h。混合料的摊铺量与其生产量应大致相同。摊铺施工一旦开始,无特殊原因不得中断。因不可抗力导致施工中断的,应在混合料尚未完全硬化时及时补摊。
(5)碾压
根据施工道路交通量的大小确定是否进行碾压施工。当路段交通量较大时不需要进行碾压施工,待乳化沥青稀浆封层硬化后即可开放交通,借助车辆荷载进行碾压,使沥青封层稳定、密实。若需要进行碾压施工,应选择合适的碾压机械,施工过程中要检测路面的平整度。碾压机械的行驶应规范,避免路面出现麻面、破损。压实完成后,待路面温度降至50℃即可开放交通。
3、质量检测
为验证乳化沥青稀浆封层技术在公路预防性养护中的应用效果,对施工完成后的试验路段进行质量检测。主要检测其路面使用性能指标与公路技术状况指数,并与原路面进行对比分析,具体检测结果如表1所示。
表1新老路面路面使用性能检测
路面使用性能指标与公路技术状况指数可有效反映道路使用性能与质量状况。由表1可知,在预防性养护阶段采用乳化沥青封层技术后的路面与原路面相比,路面使用性能指标与公路技术状况指数分别提高了23%与22%,表明乳化沥青封层技术具有平整度高、抗滑性好等优点,可有效解决裂缝、车辙、坑槽等常见的路面病害,提升路面使用性能。
结 论
本文结合某公路养护工程实例,阐述了乳化沥青封层技术的工作原理,重点介绍了其原材料选择及施工过程,并对施工前后路面的使用性能指标与公路技术状况指数进行了对比。结果表明,乳化沥青封层技术具有养护成本低、施工简单、抗滑性能好等优点,可有效提升公路的路用性能和质量,在预防性养护中具有良好的应用效果。
参考文献
[1]孙行营.改性乳化沥青同步碎石封层技术在沥青混凝土路面预防性养护中的应用[J].公路,2013(10):219-223.
[2]闫凤文.乳化沥青封层预防性养护技术的应用[J].中国公路,2019(14):100-101.
[3]许坤.复合改性乳化沥青稀浆封层技术在公路养护中的应用[J].华东公路,2017(3):74-75.
[4]杨晓刚.乳化沥青在公路小修保养预防性养护中的应用[J].中国高新区,2017(17):159-161.