母苑伶
(重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400074)
瀝青路面霧封層技術應用研究
母苑伶
(重慶交通大學 土木建筑學院 重慶 400074)
作為瀝青路面最主要的預防性養護技術之一,霧封層技術應該做到防水,封閉路面微裂縫、固結路表面松散集料、還原再生老化瀝青等,并且需要滿足施工后路面抗滑性能要求。本文從霧封層技術原理、霧封層技術適用條件、施工以及應用效果等方面做了闡述。
瀝青路面;預養護;霧封層;施工工藝
隨著近年來交通量的迅猛發展,公路瀝青路面在使用過程中出現了瀝青剝落、集料松散、微小裂縫、滲水、車轍等諸多早期病害,此類早期病害若不及時處理將發展成較為嚴重的路面病害,影響行車舒適性甚至行車安全。霧封層作為一種行之有效的解決瀝青路面早期病害的預養護技術得到了大力推廣,其能夠有效解決路面水損害、集料松散及瀝青剝落等問題。本文將霧封層技術定義為一種以霧狀液體養護劑形式噴灑于瀝青路面表層的預養護處理技術,將結合霧封層技術在重慶某市政道路工程中的應用,說明霧封層的施工工藝以及應用效果等[1][2]。
由瀝青作為膠結料鋪筑的路面公路路面的明顯特點之一便是面層混合料會存在較多空隙,對于養護工程來講這是有助于路面養護效果的。霧封層技術使用的養護材料為具有流動性的液體狀材料,較好的流動性將有助于材料通過面層混合料空隙流入老化的瀝青混合料中,進而起到對路面的預養護效果。
霧封層技術所用到的材料既包括傳統的乳化瀝青和改性乳化瀝青材料[3],也包括各種具有針對性的新型養護材料,比如針對解決路面老化嚴重問題的瀝再生類材料。傳統的霧封層養護材料修復路面原理是灑布的乳化瀝青在破乳后會與原路面結構層中的老化瀝青有效粘結并融合為一體,對于路面微小裂縫起到自動愈合作用,進而起到保護路面免遭水損害的功能。相對來講,新型霧封層材料在作用原理方面則有一定的不同,主要是噴灑的養護劑材料作用于路面表層老化的瀝青膠結料,使其恢復到新瀝青的使用標準,沒有滲入的養護劑則留在路面表層形成密實而完整的瀝青膜,同樣可以起到阻隔路面水的下滲起到保護作用。由于瀝青路面所遭受的病害模式不盡相同,故對于霧封層技術應根據路面實際情況有針對性的選擇正確合理的養護材料,確保霧封層技術對癥下藥。
霧封層技術主要適用于瀝青路面出現的早期微裂縫、路面集料松散麻面及滲水嚴重的早期病害此時,路面綜合質量指數應該在良及良以上。具體適用條件如下:
(1)原路面出現 3mm以內的微小裂縫,可用霧封層直接進行處理。當路面出現3mm以上的較大裂縫、則應將較嚴重裂縫預先處理并養護完畢后方能進行霧封層養護。
(2)當原路面出現瀝青膜剝落、粗集料裸露、細集料散失、路面老化但是結構強度完好時可采取霧封層技術,可以有效固結松散集料,還原再生老化瀝青、改善路容路貌。
(3)當原瀝青路面面層滲水嚴重或者說滲水系數超過規范規定值但是路面結構強度完好,采用霧封層預處理可有效防止路面水浸入路面基層和路基,進而減少路面結構水損害。
3.1 霧封層技術對原路面的要求
為保證霧封層養護技術實施順利并且養護效果突出,原瀝青路面應該滿足以下要求:
(1)路面結構層應當具有足夠的強度剛度穩定性。在車輛反復作用之下,原路面應當能夠保證不產生車轍等殘余變形,霧封層預養護技術不能改變路面結構的穩定性并且不具有抗應變能力。因此,原路面必須具有良好的高溫穩定性、低溫抗裂性以及水穩定性。
(2)原路面應該平整、整潔。霧封層預養護技術不能改善路面平整度,而且不平整的路面對于霧封層施工將使得養護劑灑布不均勻。因此,對于不平整的原路面應進行預處理。
3.2 霧封層施工前準備工作
(1)原路面修補。對于原路面較大裂縫、坑槽、孔洞等結構破損的地方應進行修補預處理。具體處理辦法參照《公路瀝青路面養護技術規范》執行。
(2)清潔原路面,遮擋標志標線。原路面修補并養護完成后應對其進行清掃,將路表面雜物清除干凈,之后將標志標線進行遮蓋。如果用水清洗原路面,應待水完全蒸干后再進行霧封層施工
(3)封閉交通。對于市政道路以及車流量較大的路段,盡量選擇在深夜交通量減小以后進行封閉交通施工、采取半幅施工。
3.3 霧封層材料灑布量
應采用專業噴灑設備進行霧封層材料的噴灑。根據相關資料[4],噴灑量宜采用0.5—0.8L/㎡,本論文實體工程經反復試驗后采取 0.7 L/㎡的噴灑量,施工中應嚴格控制噴灑量,噴灑過少霧封層封水效果不佳,而噴灑過量將引起路面抗滑能力下降嚴重不利于行車安全,而且造成材料的浪費。
3.4 霧封層施工注意事項
(1)霧封層施工應在適宜溫度下進行,當路面溫度低于10℃時,應立即停止施工。
(2)嚴禁在雨天進行霧封層施工作業。
(3)應保證施工過程中道路整潔、美觀,將施工產生的廢棄物清理干凈,防止造成污染。
(4)霧封層施工前應做好相關試驗,保證材料與路面之間的粘結性能不致脫落。
本課題結合霧封層技術在重慶南岸區某市政道路工程上的應用評價霧封層技術應用效果。主要采取直觀目測法和試驗對比法進行評價,主要選取了抗滑性能、滲水系數、滲透深度三個指標作為評價依據。按照《公路路基路面現場測試規程》測試[5],結果如下:

表1 霧封層施工前后路面性能對比

表2 霧封層材料滲透深度
從表 1可以看出,原瀝青路面進行霧封層技術施工后,路面滲水系數下降明顯,說明,經霧封層技術養護后可大大提高原路面的封水性能。抗滑擺值和構造深度有一定程度下降,說明經過霧封層技術處理后,原路面抗滑性能有一定程度下降,但均滿足規范要求。
從表 2可看出,霧封層材料具有一定的滲透能力,平均滲透深度達6.2mm。滲入的霧封層材料可以還原再生老化瀝青,改善瀝青活性,盡可能地恢復瀝青針入度、延度、軟化點指標,延長路面使用壽命。
通過目測法查看路面外觀,經過霧封層技術處理后的的路面顏色呈現均勻的黝黑色,標志標線對比更清晰,路面微裂縫得以有效封閉。
霧封層是一種能夠有效修復路面微裂縫、固結松散集料、減小路面老化和水損害并能夠綜合提升路面使用性能的的預防性養護技術。通過實體工程對比試驗可發現,霧封層在路面封水性能和材料滲透性能方面效果顯著,而對于路面的抗滑性能影響較小。霧封層技術的應用可以減少路面養護費用,為社會帶來良好的經濟效益,是一項極具研究價值并值得推廣的路面預養護技術。
[1]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防(第一版)[M].北京:人民交通出版社,2001.3
[2]徐劍,黃頌昌.瀝青路面預防性理念與技術[M].北京:人民交通出版社,2011.11
[3]王偉.霧封層技術在瀝青路面中的工程應用[J].山西建筑,2013(28)
[4]楊明,蘇衛國.預防性養護霧封層措施試驗路工程實踐[J].公路,2006(11):
[5]JTJ059-95,公里路基路面現場測試規程[S].
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1007-6344(2017)02-0300-01