摘要本文根據多年在道路養護工程中對乳化瀝青稀漿封層技術的認識和經驗積累,闡述了稀漿封層技術在養護生產中的應用情況,總結分析了影響稀漿封層質量的常見問題及完善方法,為進一步推廣稀漿封層技術積累經驗。
關鍵詞稀漿封層 養護工作 應用 完善
中圖分類號:U418文獻標識碼:A
0 引言
近年來,隨著國民經濟的飛速發展,公路里程也在不斷的增長,特別是瀝青路面也在以每年萬公里的速度增長,截止2008年底中國公路的總通車里程約373萬多公里,比新中國成立初期的8萬公里總里程增加了45倍。這些瀝青路面長年經受著自然氣候的侵蝕,不斷發生著物理及化學變化,再由于交通量及行車荷載的增大,路面損害日趨嚴重,因此及早防治路面病害、提高養護功效是延長道路使用壽命的重要環節。公路里程的不斷增加,進入養護維修的公路也將逐漸增多,維修改造的工作量會非常大。在這種形式下,我們需要找到一種加快維修養護速度、提高養護質量、節約施工成本的施工方法。稀漿封層是最理想的選擇,它具有進度快、效率高、環保節能、適應范圍廣等優點,特別是改性稀漿封層施工技術的推廣應用,能更好地滿足交通高等級公路養護的需要。
1 稀漿封層的原理及作用
稀漿封層是采用機械設備將乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按設計配比拌合成稀漿混合料攤鋪到原路面上形成的薄層。特殊的稀漿還可以包括高分子聚合物、纖維或其它材料。稀漿混合料在攤鋪時,瀝青和水的微粒仍是分離的,在礦料周圍并未形成裹覆膜,待水分蒸發后,瀝青微粒將粘附于礦料上,形成封層。稀漿封層靠不透水的保護層來延長路面使用壽命,應用范圍極廣,既可作上封層,也可作下封層。應用于養護工作中在我國已有許多成功經驗,技術上也已比較成熟。
稀漿封層無論對于新舊路面、低等級或高等級公路都有著廣闊的發展前景,具有以下主要作用:
(1)抗滑作用。當路面需要改善抗滑性能時可采用稀漿封層作為上封層,由于稀漿混合料中瀝青含量適宜,并均勻地分布在骨料表明,沒有多余的自由瀝青,因此能很好地防止路面泛油現象,有效提高路面的抗滑性能。
(2)耐磨作用。稀漿封層混合料中粗集料選用了堅硬、粗糙、耐磨、潔凈的集料,洗集料選用堿性石料生產的機制砂或潔凈石屑,可以得到很好的耐磨性能。
(3)防水作用。稀漿封層采用9.5mm以下集料,級配好、密實性高,能填塞舊路面的細小裂縫,并能牢固地粘附在路面上,當多雨潮濕地區的瀝青面層孔隙率較大,有嚴重滲水可能時,稀漿封層可作為路面下封層,有效預防路面水滲透到路面基層,具有良好的防滲水作用。
(4)經濟及社會效用。稀漿封層混合料采用乳化瀝青,在一定程度上減少了瀝青用量,節約了成本,同時還具有減少環境污染、延長施工季節、減少施工斷行時間等優點,具有明顯的經濟效益和社會效益。
2 稀漿封層技術在養護工作應用中的完善
為使稀漿封層技術更符合公路養護的需要,我們在實際工作中不斷摸索、不斷總結經驗,試圖找出一種保證施工質量的方法。通過多年的施工實踐我們認識到:稀漿封層技術在質量穩定性控制方面還有不足之處,易出現一些質量問題,這主要是因為影響稀漿封層質量的可變因素較多,對這些影響因素機械化自動控制程度不高,還要人為的嚴格控制,稍有不慎,有可能造成大面積的失敗。為了進一步提高稀漿封層施工技術水平,更好地發揮稀漿封層的優良特性,現將我們在施工中對質量控制問題應完善的方面總結分析如下:
(1)稀漿封層類型的選擇。按骨料級配的粗細可分為:細封層(I型)、中封層(Ⅱ型)和粗封層(Ⅲ型),分別以ES-1、ES-2、ES-3表示。
I型封層的級配骨料粒徑很小,鋪后成型厚度為2~3 mm,主要用于交通量小的道路上,其特點是滲透力強,能夠封閉路面裂縫,填補坑槽及修砌其他表面病害,起到保護層和磨耗層的作用。
Ⅱ型封層的用途最為廣泛,它含有足夠的細料,有相當的滲透能力,粗粒料足以在基層和交通荷載間構成直接的承載體,其攤鋪成型的厚度最大為8 mm,與I型封層相比,更能起到填補表面空隙、修補更大幅度的表面病害。
Ⅲ型封層養護成型后的厚度最大可達10 mm左右,其用途是修正路面路拱及提高路面的抗滑性能,可用于大交通量瀝青路面的封層。
稀漿封層礦料級配
稀漿封層類型的選擇,應根據規范規定,首先進行路面調查、交通狀況調查和氣候條件調查等,根據不同的調查結果,決定是否進行稀漿封層施工,選擇何種稀漿封層類型,否則,不能發揮稀漿封層應有的作用,這一選擇工作非常重要,切不可忽視。
(2)原路面處理。進行稀漿封層施工的原路面,應盡量提前一定時間做完修補工作,這樣才有時間驗證修補質量,在稀漿封層施工前留有返修的時間,當基層的質量符合要求后方進行稀漿封層施工。基層應具有足夠的強度和適宜的剛度;具有良好的穩定性;干燥收縮和濕度收縮變形較小;表面平整、密實、拱度與面層一致,高程符合要求。
(3)集料。稀漿封層用粗集料、細集料的物理力學性能指標應符合《微表處和稀漿封層技術指南》中表3.2.2的要求。礦料級配應符合設計標準,不能經常變化,否則對稀漿封層的飽漿、厚度、構造深度等都有明顯影響。應盡量固定在一個石料場進行生產,適時更換被磨損的料篩,保證所供石屑、石粉的級配滿足規范要求,便于按規范要求摻配出合格的集料。
表3.2.2 稀漿封層用粗細集料質量要求
(4)乳化瀝青。乳化瀝青分陰離子型和陽離子兩種類型。陰離子型帶有負電荷,而骨料和填料多為堿性材料,兩者不易結合,水分完全靠自然蒸發,破乳的時間較長;陽離子乳化瀝青帶有正電荷,與骨料拌和產生化學變化,水分被擠出,強度形成較快。因此,大多稀漿封層都使用陽離子乳化瀝青。乳化瀝青質量是制約稀漿封層質量的一個關鍵因素,乳化效果不良,輕則影響攤鋪質量,重則廢棄乳液而造成較大經濟損失。乳化瀝青的蒸發殘留物含量偏于規范建議范圍的低限時,攤鋪效果較好,含量不宜過高,但要求含量盡量穩定一致。當乳化瀝青蒸發殘留物含量的穩定性不好控制時,應對供應罐車逐車進行含量檢測,施工人員應時刻注意觀察稀漿混合料的顏色變化,及時發現乳化瀝青蒸發殘留物含量變化,并及時調整拌和桶供料比例,最重要的環節還是嚴格控制乳化瀝青質量。
(5)填料。填料的主要作用是:改善級配、調節破乳速度、提高稀漿封層的穩定性和早期強度,填料的用量為不大于3%(占干骨料的百分比)。最常用的填料為普通水泥,也可參加礦粉、石灰粉,使用石灰粉要做篩分試驗,小于0.075mm的顆粒不小于80%,填料應干燥、疏松,無結團,并應符合《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40)中的相關要求。
(6)水。稀漿混合料用水不得含有有害的可溶性鹽類、能引起化學反應的物質和其他污染物,一般可采用飲用水。混合料中的水包括骨料中的水、乳液中的水和外加水。在實際施工中要經常檢測骨料的含水量,才能正確計算外加水用量,若用水量不足稀漿混合料流動性不好,不容易與原路面結合,也不易灌縫補坑找平。若用水量過多,稀漿混合料易流淌,令混合料稠度達不到規范要求,影響稀漿混合料的質量。
(7)稀漿封層設備的調整與檢驗。乳化瀝青破乳經常導致管道堵塞、瀝青泵阻力增加和攤鋪槽等粘附瀝青,因此,每攤鋪完一車料后,都要及時進行清理,每天完工后再進行一次徹底清理。供料系統檢驗:將水灌及乳液罐,加入1/2的水,開動發動機,檢驗水及乳液的循環系統工作是否正常。檢查骨料的輸送帶及填料滾筒工作是否正常。數據標定與檢驗:根據稀漿混合料配合比設計的各種材料用量,對稀漿封層的骨料、乳液、水泥的排量進行調整。數據標定后,還要進行實際拌和,通過所測的油石比來檢驗所標尺寸是否合適。
3 結束語
經過對已完成稀漿封層施工舊路面的觀察和對比,使用多年來沒有發現較大的病害,而未做稀漿封層的路段則出現了大面積的坑槽、網裂等病害。采用稀漿封層技術進行路面養護,起到了修補原路面、提高路面使用功能的作用,具有顯著的經濟效益。稀漿封層作為一種新的施工工藝,具有用料少、施工方法簡便、快速恢復舊路面使用功能的作用。稀漿封層可以用在養護補油、路面硬化等方面,在養護工作中起著極其重要的作用,具有良好的發展前景。
參考文獻
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[2]交通部公路科學研究所.微表處和稀漿封層技術指南.人民交通出版社,2006.3.
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