喻中建
青岛市市政工程设计研究院有限责任公司 266000
摘要:随着经济社会的不断发展,城市道路负载加重,道路路用性能恶化速度增大。尤其是沿海地带,车辆行驶对沿海路面的要求越来越高,沿海道路的养护技术极为重要, “微罩面技术”也由此发展起来。该技术是经济迅速发展的产物,它克服了以往材料的粗糙性,很好地解决了路面养护技术的耐久性需求。“微罩面技术”通过常规的设备将骨料摊铺,摊铺厚度为0.71cm ~1.5 cm。 “微罩面技术”具有增强路面摩擦力、降噪、耐磨、环保等特点,多使用于交通量大、路面性能要求严格的高等级路面、城市干道、混凝土桥面等结构上面使用,为交通工具的安全行驶提供了安全保障。
关键字:微罩面;轻薄材料;道路养护
1、技术背景
在我国,较为传统的做法,一般是用沥青作为底层,然后再铺上一层防滑材料。近年来,更多厂家使用热拌沥青混合料作为底材,以保证道路的延展性能。在这种新材料的支持下,能够将沥青的摊铺厚度大幅降低至1 cm左右,更能满足路面摊铺、碾压等施工和易性的工艺要求。
直到2003 年,我国才开始使用微罩面技术。广韶高速公路铺筑成功试验,为京珠高速公路粤境南段等后续工程的使用提供了良好的示范。相对于国外来说,此项技术在我国的应用仍然处于起步阶段,并未完全替代传统的道路材料。
微罩面技术具备抗滑、耐磨、防水等特性等特点,即使现在还未能普及使用,但不久之后,这项技术必定将成为我国最常用的路面预防性养护技术之一。
2、技术原理
微罩面就是给原有道路增加一层“保护膜”,通过“保护膜”具有的抗滑、耐磨、防水等特性,以及对原有道路的轻微车辙修复等作用,延长道路使用寿命。“保护膜”结构包括表面磨耗层、粘结防水层。
2.1表面磨耗层
表面磨耗层由特种微罩面混合料专用沥青构成,其典型厚度为10mm。特种微罩面混合料专用沥青以液体石油沥青作为胶结剂,采用OGFC-5级配[1]的混合料。微罩面特种改性沥青胶结料主要是通过向沥青中添加有机硅聚合物及活性剂,小分子组团的有机硅能够直接浸润到沥青材料内部,从而形成有机硅改性沥青。有机硅的加入,可以显著提高沥青的粘附性,并有很强的憎水性,可以有效提高沥青与骨料的粘附力,显著降低沥青混合料的松散问题。此外,通过加入表面活性剂,可显著降低有机硅沥青的粘度,大幅度降低沥青混合料的拌和、摊铺或碾压温度。
2.2粘结防水层
粘结防水层采用硅改性沥青粘层油,其施工工艺是先使用硅改性沥青粘层油雾状喷洒专用设备喷洒硅改性沥青粘层油,然后再摊铺温拌混合物。要求粘结防水层具备与原路面极强的粘结力,同时还要避免施工设备的破坏。为满足断级配或开级配且厚度仅为10mm的沥青表层,粘结防水层必须具备极强的抗水特性以及粘结特性。
3.技术特点
对于沿海路段,空气中水含量较高,大雾天气较为频繁。通过采用独特的OGFC-5开级配骨架空隙结构,孔隙率达到12%以上, 有效提高沥青面层的孔隙率,具有良好的渗水系统。沥青层吸附空气中水雾能力提高,由水雾凝结成小水流通过沥青层空隙排除路面,减少路面积水,降低水雾浓度,提高雾天行车视野,为雾天安全驾驶提供了有力保障。、
沥青微罩面技术为冷拌新型技术,仅需常温拌合,较常规热拌沥青罩面节省能耗,同时沥青摊铺厚度摊铺厚度仅为0.7~1.5cm,典型厚度为1cm,与常规“罩面“的4cm相比,有效节约材料成本。
最后该罩面降噪效果良好,相对于普通密级沥青路面可降噪5-7分贝,减少了噪音带给道路周边居民日常生活的不便,提高了司机驾驶的舒适度。
4、应用需求
使用“微罩面”技术的施工路段,一般来说都会比较复杂。所以,为了保障道路通行,道路施工多选择半幅封闭施工。首先,在施工时先摊铺超车道,宽度为6 m,紧接着再摊铺紧急停车带,宽度大致是5.25 m,最后再将路面的接缝设置在行车道中线位置,避开道路中间的重车轮地带。当前社会,超薄罩面是一种功能磨耗层,乳化沥青材料对于道路的铺设而言非常重要,在“微罩面”技术里面发挥着举足轻重的作用。[2]超薄罩面施工与普通沥青混凝土摊铺施工类似,但要注意以下三个关键环节:
一、对初始路面的处理。超薄罩面层在使用过程中,不作为一些厚度较大的支撑材料,而是作为一种功能层在使用。想要发挥该面层的良好作用,须在施工前认真处置路面上的杂物,检查道路两旁自然情况,创造出良好的粘结性能,更好地运用这种技术。
二、沥青混合料的拌和及运输。沥青混合料全部生产由计算机控制完成,而非人工进行操作。在进行物料过筛的过程中,需要将其设置为孔径 3 mm、6 mm、ll mm、14 mm 各一片的分部,然后再混合料温度达到 175 ~ 185℃ 之间时出料,装入运载车辆中投入使用。
三、混合料的摊铺和碾压问题。混合材料在进行摊铺时,不能直接采用人力进行,而应当用机器进行作业。在进行物料摊铺作业的过程中,需要将改性乳化沥青的温度控制在为80 ~ 90℃之间。只要温度条件达到,采用摊铺机在适当的位置铺设混合材料[3]。
4、运用总结
超薄罩面施工完成后,研究人员发现,在六七月的高温之下,在沿海道路上采用这种材料往往具有很好的指标性能。在高温暴晒环境下,路面车辙、麻面都得到较大改善,大大提高了路面的平整度和抗滑性能。即使在雨天,只要前期的养护到位,路面排水性能也十分良好,很少出现以前的堵漏等现象,有效提高了路面的使用功能[4]。
甚至于在严寒的北方和高山地带,也可以使用这种技术。在温度低、气候干的情况下,传统的厚沥青道路往往很难硬化,需要很长时间才可以实现正常通行。但在使用这种新型材料之后,道路从修建到投入使用仅仅几天的时间,大大节省了各种资源。
结束语:
微罩面技术作为一种侧重预防的路面养护技术, 其具有抗滑、平整、降噪、耐磨、环保等优点,尤其是在当今快速建设过程中,它可以在短时间内迅速恢复路面的使用功能,导致其建设期间对交通影响小,几乎不会干扰正常的运行程序。对于我国南方大部分地区的城市,特别是沿海、多雨、多台风的城市,其超薄的特性和防水抗水的性能,加大了路面的平整度和抗滑性能等各项性能,已成为各建设单位、施工单位的首要选择。虽然在很多企业眼里,这项技术还不够成熟,在使用过程中仍然对其抱有怀疑态度,但在广东省为代表的沿海省份的带头作用下,越来越多的城市也开始逐步接受,尤其是在当代科学技术不断发展的前提下,快速、易干的路面受到了狂热的追捧,相信在未来的沿海道路养护中定会有广阔的发展空间。
参考文献:
[1] 高世杰,刘俊成. 浅谈城市道路与各类地下管线同步施工常见矛盾的分析及处理建议[J]. 城市建筑,2015( 30) .
[2] 殳召锋,高云顺. 管道工程施工对邻近地下管线的保护: 全国城镇污水处理工程建设与技术研讨交流会[C]. 2004.
[3] 李大勇,龚晓南,张土乔. 软土地基深基坑周围地下管线保护措施的数值模拟[J]. 岩土工程学报,2016,23( 6) .
[4] 沈良帅. 复杂环境下隧道施工对邻近地铁隧道及地下管线的影响及变形控制分析[J]. 北京交通大学学报,2017( 7) .