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摘要:分析高速公路施工中沥青混凝土薄层罩面技术的应用,在了解技术原理与应用要求基础上,结合高速公路工程施工要求与实际情况,从原路面细致处理、薄层罩面摊铺与压实、了解技术要求与性能三个方面阐述技术应用要点,以期能够发挥该技术的优势修复原路面,加强高速公路质量与安全性,保证行车安全。
关键词:沥青混凝土薄层罩面技术;高速公路;路面工程
我国交通行业进入到现代化社会之后,不仅道路交通条件越来越好,路面工程质量也得到了提升。高速公路作为交通建设中的重要组成部分,施工中为了保证整体建设质量,施工技术也逐渐多元化。沥青混凝土薄层罩面技术是当前十分常见的一种工艺,高速公路施工中应用该技术可以提高路面平整度、行车的流畅性,有利于延长使用年限、提高施工质量。除此之外,施工期间严格把控沥青混凝土薄层罩面技术质量,使沥青薄层罩面工艺优势得到体现,也是提高施工质量的有效措施。
一、沥青混凝土薄层罩面技术原理
沥青混凝土薄层罩面技术的作用更多会体现在预防性维修沥青、水泥路面病害维修等领域,应用该技术进行高速公路施工,需要运用到改性摊铺机,使改性沥青乳液和喷雾热沥青的摊铺能够同步实施,施工现场的钢轮压路机在摊铺路面上滚动碾压,便可以将早期病害路面存在的问题节[1]。根据理论估算,高速公路道路的使用期限约为6年,如果应用沥青混凝土薄层罩面技术,经过修复之后路面使用期限可延长到8-10年左右。路面耐磨层表面粗糙度在修复之后得到提升,车轮滑移阻力提高,并且降低了行车过程中车轮噪声、路面透水性,可视性有所改善。沥青混凝土薄层罩面技术可将耐磨层厚度增加2cm左右,结合原本路面之后,将路面病害消除,也可同时达到节能降耗的效果。
根据高速公路施工经验,发现沥青混凝土罩层具有较强的刚度与路面性能,所以在重载交通路面修复这一作业中有非常广泛的应用[2]。薄层沥青混凝土的主要原材料是基质沥青结合料、细粒径粉料,其中基质沥青结合料含量在0.5%-1.3%之间,细粒径粉料含量在3%-5%之间,薄层沥青混凝土罩面最初是普通沥青混凝土罩面,逐渐改善与技术创新之后,铺筑厚度越来越薄,优化了路面性能。改性乳化沥青层的上方铺筑可以改善路面性能。
二、沥青混凝土薄层罩面技术应用要求
(一)技术应用条件
沥青混凝土薄层罩面技术在高速公路建设中有非常广泛地使用范围,原有路面基础相对完整,而且路面结构、刚度等符合规定,但是有轻微裂缝出现(如图1),此时可以采用该技术进行修复。沥青混凝土薄层罩面技术在路面裂缝、渗水等质量通病的解决与修复上,具有一次性修复的特点,将路面抗滑性能优化,路面纹理增多,后期投入使用后车辆、路面之间的摩擦力更大。
(二)技术准备
应用沥青混凝土薄层罩面技术,需要从前期原路面处理环节开始着手准备,涉及到工作人员分工、交通管制、机械设备与工具选择、罩面施工等。
(三)施工流程
①生成沥青混合料,运输到施工现场;②在施工现场摊铺混合料且洒布沥青;③碾压路面,处理接缝;④实施后期路面养护。
(四)施工工艺
因为沥青混凝土薄层罩面技术需要用到比较高质量的沥青材料,没有开始施工时系统标定沥青,分别在现场设置冷、热料仓,按照设定好的目标配合比决定两个料仓比例。选择的沥青材料进行加热处理,加热到165-175℃,运输到现场这一段路程需要控制材料摊铺温度,建议应用自卸汽车进行运输,在材料上方铺盖遮盖布,方便沥青混凝土温度的控制。当运输到达施工现场指定地点,检查温度是否在指定标准线,如果低于标准温度值需要再次加热。沥青混凝土摊铺根据要求摊铺温度进行施工,其间摊铺速度维持在15m/min,摊铺之后还需要使用热熨平板处理[3]。如果施工遇到恶劣天气必须马上停止。当路面温度下降到120℃,便可着手开始碾压施工,碾压次数以2次为基准。刚结束摊铺施工的沥青路面不能停放压路机,此环节还要及时处理接缝,确保沥青摊铺能够持续进行,同步展开摊铺与喷洒。路面的罩面处理已经结束,必须要马上组织养护,矿料方面以浅色矿料为主,可以避免过多的沥青路面热吸收。
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图1 裂缝
三、沥青混凝土薄层罩面技术的运用建议
(一)原路面细致处理
发现高速公路路面有裂缝出现,处理裂缝要分别从两个方面展开:裂缝不足5mm时,可以在清理之后直接灌缝;如果裂缝超过5mm,便要开槽扩缝之后清理,采用压力灌缝形式解决。对于路面破损问题的处理,比较常见的质量通病有松散、坑槽等,务必要做好全面修补。原路面发生拥包这一类病害,需要提前处理。一旦路面车辙深度大于5mm,而且粗糙度较高,此时可不处理车辙。当车辙深度大于5mm,但路面整体较为光滑,建议采取拉毛处理方法[4]。若是车辙深度在10-15mm之间,便要采用铣刨机进行科学处理。检查发现车辙深度超过15mm,需要在车辙内填充物料,也可以采用拉毛找平的处理方式。开始超薄磨耗层施工之前要原路面上的水分、泥土、浮尘等必须全部清理。
(二)薄层罩面摊铺与压实
沥青混凝土薄层罩面技术在施工中应用,其中摊铺非常重要,建议采用同步施工方法,通过摊铺机可以一次性结束各项施工流程,包括喷洒高粘乳化沥青、摊铺与碾压热沥青混合料摊铺。首先需要在现场喷洒高粘乳化沥青,喷洒工作结束后马上开始摊铺路面热沥青混合料。此环节要注意,高粘乳化沥青粘结料有规定温度要求,即气温不超过10℃,或是恶劣天气不能喷洒,而且要注意高粘乳化沥青渗透,保证渗透基层深度大于5mm,渗透之后紧密连接基层,精准计量之后保证喷洒的均匀性[5]。其次,沥青混凝土薄层罩面混合料摊铺同样要达到温度要求,即大于40℃。摊铺混合料过程中膨松系数必须要达到1.30。摊铺机运行全过程需要时刻保证稳定、匀速以及持续性,最后在摊铺结束后应用电平板将路面熨平,其间摊铺速度不能超出2.5-3.5m·min-1这一区间,混合料输出量、运送量、成型性能之间还应具备协调性。最后,压实沥青混凝土薄层罩面需要检查石料是是否在指定位置,大颗粒石料调整为“嵌挤”状。超薄磨耗层压实操作相对简单,双钢轮压路机、轮胎压路机搭配运行,调整为静压模式后进行压实即可,这种压实方法最终的路面施工效果也比较理想。
(三)了解技术要求与性能
沥青混凝土薄层罩面技术涵盖诸多内容,高速公路施工现场全面排查水泥混凝土路面,以免在施工环节发生缺陷现象,排查期间发现与标准不符便要重新修复。完成修复之后,路面上的杂物必须清理干净方可开始沥青罩面施工[6]。这一过程中便需要用到不同类型的技术工艺,工作人员需要全面了解各项技术要求与性能,促使技术优势得到体现,改善路面修复施工效果。
1、热拌改性沥青混凝土技术
热拌改性沥青混凝土技术对铺设材料有严格要求,正式施工前严查检查材料,保证所有原材料均符合质量规范,例如矿粉、沥青和砂等,除了达到质量要求后,还需要加强比例合理性,原材料沥青、砂应该做好温度控制,调整不同原材料配合比,应该要达到均匀性、合理性。材料运输需要用到的运料车应该做好清理,应用隔离剂避免混合料运输环节遭到污染。运输时车装材料适中即可,不能出现过满溢出现象,以免在运输途中污染路面。施工现场铺层环节,摊铺机需要始终保证稳定性,而且要连续摊铺,运行状态下的摊铺机和现场其他设备步调最好相同,才能够提高摊铺均匀性。当铺层施工结束后,施工路段及时养护,防止现场施工人员、路人等对路面的破坏。第一次铺层作业结束,调整到高温状态反复多次碾压,以达到最佳的施工效果。
2、撒布式改性沥青技术
撒布式改性沥青技术对原材料的要求同样比较高,一般会优先选择坚硬度与洁净度高的玄武岩、石灰石碎块,这一类材料具有无杂质、不风化特点。路面沥青铺层时处理路面,重点保证平整性、沥青均匀性。调整喷油管高度,使其与路面保持垂直,加强撒布均匀性。操作运输车撒布碎石,使其可以在沥青膜上全面撒布。随手操作胶轮压路机反复碾压,碾压次数一般为两次,即可结束撒布施工。
注意铺层作业前对应的施工路面不能有任何杂物,进入到施工阶段后,控制施工环境温度,以33℃为准,而且要及时封锁周围,以免车辆、行人经过导致路面破损。结束铺层之后组织路面检查,发现有遗漏地段现象则要快速修补与养护。施工时沥青混合料的质量、材料温度是现场控制重点,其中混合料搅拌务必要均匀,搅拌时不能有白、黄色烟气出现。各种材料、施工方法与工艺等,具会导致材料温度差异,现场施工人员应该实时测量材料温度,测量,优化沥青混凝土薄层罩面技术的应用效果。
结束语:
综上所述,高速公路施工过程中,为了使路面性能达到最佳,而且考虑到后期行车安全,现场施工一般会应用沥青混凝土薄层罩面技术。该技术的作用主要体现在路面修复上,在原有路面结构、性能基础上进行改善,不仅提高路面强度、刚度,还可以降低车辙、皲裂等质量通病的发生概率,为后期高速公路行车安全提供保障,也可以在施工中积累沥青混凝土薄层罩面技术的应用经验,提高技术在高速公路施工中的应用水平。
参考文献:
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[3]万长明,徐志祥.高速公路易密实薄层罩面实施效果评价及应用经验总结[J].福建交通科技,2020(03):15-18.
[4]唐伟,詹贺,王钰莹,李宁,徐鹏宇.MP-5薄层罩面在水泥混凝土桥面“白改黑”中的应用研究[J].大连交通大学学报,2020,41(03):87-92.
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