路面稀漿封層施工技術

閆繼鋒,沈 鋒

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 概 述

隨著我省瀝青混凝土路面設計、施工技術的前進與發展,黑龍江省內的瀝青混凝土路面的基層、封層、路面用材料等的施工,也隨著先進的設計理念而不斷前行著。由于水泥穩定碎石基層以其使用較少的水泥粘結材料卻具有良好的強度、耐久性及較少的收縮裂縫等優良特性逐漸在省內高等級公路中替代高水泥用量的水泥穩定砂礫基層。但由于水泥穩定碎石基層的耐磨性能較差,重載運輸車輛在其上行車極易將基層跑松散、形成坑槽,從而降低基層的強度。根據彎沉試驗檢測:達到養生期的水泥穩定級配碎石基層的平均彎沉值為 7.8(0.01mm),未進行稀漿封層施工的路段行車10～15 d后平均彎沉值則提高到 15.5(0.01mm),并在離析位置部分出現坑槽;而已進行稀漿封層施工的段落經過一個冬季備料期的運輸車輛磨損,彎沉指標未見明顯變化。而我國現行的施工工藝及工期布置必然要求施工車輛在已鋪筑、養生完成的基層上通行,因此必然要求在瀝青混凝土面層施工前,采用一種可以增強基層與面層銜接并具有較高耐磨性的材料作為下封層,國內比較通常采用的是采用稀漿封層或同步碎石封層作為下封層,而稀漿封層具有較高的抗磨性能、較大的摩擦系數在其他省份的下封層施工占有較高的使用比率。

隨著黑龍江省內的高等級公路水穩級配碎石基層的逐步使用,改性乳化瀝青稀漿封層這種以前只有在國外或國內先進省份施工的工藝也逐漸在我省高等級公路施工中使用。下面就對改性乳化瀝青稀漿封層這種封層結構的特點、施工工藝、以及現階段在我省、我國的發展情況作以簡要介紹。

2 改性乳化瀝青稀漿封層技術的產生與發展

稀漿封層技術大約于1930年德國發明,二十世紀 60年代在歐洲得到推廣而發展起來。20年前我國開始接觸稀漿封層技術。根據＂陽離子乳化瀝青及其路用性能＂國家重點課題組對德國技術的解釋與命名,稀漿封層這四個字就成了乳化瀝青瀝青為粘結料、在常溫條件下、現場拌和現場攤鋪薄層罩面施工技術的專用名詞。“稀漿封層”把混和料的性狀、作用和鋪層的結構特點都概括在里,非常直觀和容易理解。20世紀 70年代改性瀝青技術取得了重大進步,隨之改性瀝青的乳化技術也取得了重大突破,改性瀝青及改性乳化瀝青是傳統的石油瀝青在性能上有了很大的提高。因此現階段我們使用的稀漿封層技術均為改性乳化瀝青稀漿封層。

3 改性乳化瀝青稀漿封層施工工藝

3.1 稀漿封層施工前準備工作

(1)人員配備及分工:稀漿封層施工質量的好壞,有賴于一支高素質的施工隊伍,取決于他們的知識、經驗和技巧。施工隊的人員基本組成,應包括隊長一名、操作手一名、駕駛員四名(稀漿封層、裝載機、油罐車和水罐車駕駛員各一名)、工人若干。

(2)交通管制與控制:剛攤鋪的稀漿封層,必須有一段養護成型期。在養護成型期內,應嚴禁車輛和行人進入。

(3)施工應具備的條件:施工前的準備工作,包括材料、機械設備、原路面補強與清掃、交通管制等都已按要求完成。施工隊伍人員配備整齊,對道路上的各種附屬設施都已采取保護措施。

(4)稀漿封層施工程序:路面基層檢測→修補路面基層松散、坑槽等病害→封閉管制交通→清掃路面→灑布透層油→攤鋪→修補修邊→早期養護→開放交通。

4 稀漿封層施工

4.1 放樣畫線

根據所需攤鋪的路幅全寬,調整攤鋪箱寬度,使施工車程次數為整數。

4.2 裝料

將符合要求的礦料、乳化瀝青、填料、水、添加劑等分別裝入攤鋪機的相應料箱,一般應全部裝滿,并應保證礦料的濕度均勻一致。

4.3 攤鋪

(1)將裝好料的攤鋪機開至施工起點,對準走向控制線,并調整攤鋪箱厚度與拱度,使攤鋪箱周邊與路面基層貼緊;

(2)操作手再次確認各料門的高度或開度;

(3)開動發動機,接合拌和缸離合器,使攪拌軸正常運轉,并開啟攤鋪箱螺旋分料器;

(4)打開各料門控制開關,使礦料、填料、水幾乎同時進入拌和缸,并當預濕的混合料推移至乳液噴出口時,乳液噴出;

(5)調節稀漿在分向器上的流向,使稀漿能均勻地流向攤鋪箱左右;

(6)調節水量,使稀漿稠度適中;

(7)當稀漿混合料均勻分布在攤鋪箱的全寬范圍內時,操作手就可以通知駕駛員啟動底盤,并緩慢前進,一般前進速度為1.5～3.0 km/h,混合料攤鋪后,應立即進行人工找平,找平的重點是:起點,終點,縱向接縫,過厚,過薄或不平處,尤其對超大粒徑礦料產生的縱向刮痕,應盡快清除并填平;

(8)當攤鋪機上任何一種材料用完時,應立即關閉所有材料輸送的控制開關,讓攪拌缸中的混合料攪拌均勻,并送入攤鋪箱攤鋪完后,即通知駕駛員停止前進;

(9)將攤鋪箱提起,然后把攤鋪機連同攤鋪箱開至路外,清潔攪拌缸和攤鋪箱;

(10)查對材料剩余量。

5 施工過程中對常見問題的發現與處理

5.1 接縫

橫向接縫過多過密總是會影響外觀和平整的,因此應盡可能減少橫縫的數量,提高接縫的施工水平。首先是在起點處,當攤鋪箱的全寬度上都布有稀漿時,就可以低速緩慢前移,這樣可以減少箱內積料過多而產生的過厚起拱現象,并對起點進行人工找平。一般情況下,攤鋪終點的外觀影響不大,因為下一車將在該終點處,倒回一段距離。從上一車終點倒回 3～5m的距離開始下一車的攤鋪,是一個可采納的辦法;駕駛員應該使機械的運行線形,與上一車相吻合。當該路段進行最后一車施工時,其終點的處理應該采取人工整平,并做出一條直線。施工中下一道封層必需在前一道封層上攤鋪 3～5m,確保橫向接縫處封層材料攤鋪飽滿,橫縫、縱縫兩段搭接處的封層材料必需在攤鋪后立即清理出攤鋪現場,因為稀漿封層破乳后將十分堅硬,接縫處無法清除,會嚴重影響路面的外觀和平整度。

5.2 加水量的控制

某一種石料和乳化瀝青,當外加水量為某一范圍時,可以成為穩定的稀漿。機械作業時的外加水量,可以采取允許范圍的中值。成功的稀漿封層應建立在稀漿中瀝青分布均勻的基礎上,因此必須以合適的水量加到稀漿混合料中,因為加水量的多少關系到施工的和易性、與原路面的粘接強度、封層表面的泛油及混合料的瀝青分布等,對施工質量影響極大。

5.3 成型養護

乳化瀝青的任何一種施工方法,施工后都有一個破乳成型過程,稀漿封層也不例外。養護的時間,視稀漿混合料中水的去除及粘結力的大小而變化,通常認為,當粘結力達到1.2 N?m時,稀漿混合料已初凝,當粘結力達到 2.0 N?m時,稀漿混合料已凝固到可以開放交通的狀態。剛攤鋪的稀漿封層,在養護成型期內,應嚴禁車輛和行人進入,否則將帶來不良的外觀。如交叉口等確需立即開放交通,必須進行撒砂保護。

5.4 避免超大粒徑集料混進封層集料中

超大粒徑集料如果混入封層集料中,會將封層車的攤鋪熨平板墊起,造成稀漿封層擁包嚴重影響外觀和平整度;或因封層車的攤鋪熨平板帶動超大粒徑集料一同行走,造成封層拖拽致使基層表面不能覆蓋(或覆蓋厚度不足)上要求厚度的封層,容易造成路面基層因行車磨損而破壞。在可能的情況下應盡量要求施工單位將集料放置在平整堅實的硬化場地上,并在封層施工前用高頻振動篩重新將集料篩分一次,確保集料中無超大粒徑。

6 施工的質量控制

(1)施工前必須由施工單位提供材料的試驗報告,在經過監理辦試驗檢測工程師確認符合要求后,方可使用。

(2)施工前必須由施工單位提供混合料試驗報告,在經過監理辦試驗檢測工程師確認材料沒有發生變化和符合要求后,方可施工。

(3)施工中應對稀漿混合料性能進行抽樣檢測。

(4)稀漿封層施工外觀質量應符合下列要求:

①表面平整,密實,無松散,無輪跡;

②縱、橫縫銜接平順,外觀色澤均勻一致;

③與其它構造物銜接平順,無污染;

④攤鋪范圍以外無流出的稀漿混合料;

⑤表面粗糙,無光滑現象。

7 結束語

由于稀漿封層流動性好,可以很好地滲入基層材料的空隙中去,與基層材料牢固地結合,用于上封層時使路面更加密實,具有良好的防水和耐磨性能,可有效降低瀝青混凝土施工前車輛對基層的磨損與破壞。由于稀漿封層表面粗糙也可增加下封層與基層、下封層與面層的粘結能力,更好的保證基層與面層的銜接,確保了路面結構的整體性。綜上所述,改性乳化瀝青稀漿封層必將越來越廣泛的應用于我省高等級路面的下封層施工上。