花振軍 趙東均
摘 要:公路工程中各路面結構層存在材料及施工質量等方面的差異性,層間聯接狀態不是理想的完全連續狀態,大大削弱了路面各結構層間的粘結力,尤其基層與面層之間成為路面結構中最薄弱的環節。因此加強層間處治技術的研究,完善基面層間的過渡,增加基面層間的粘結,保證瀝青路面的結構承載能力和抗疲勞性能,對于提高公路的服務水平和使用壽命有重要的現實意義。
關鍵詞:半剛性基層;瀝青路面;處治技術
我國的瀝青路面結構多為半剛性基層瀝青路面,計算方法以雙圓豎向均布荷載下的層狀彈性體系為基礎,設計時假設路面各結構層之間完全連續。以此為基礎修建的半剛性基層瀝青路面結構,在使用年限初期往往會出現各種早期病害,如推移、擁包、裂縫等,嚴重地影響了道路的使用壽命,降低了道路的使用性能,造成行駛車輛運營費用和道路維修費用的增加,各種修補作業對交通和社會發展也會帶來一定的不良影響。為此,必須合理選用半剛性基層瀝青路面層間處治技術,全面提升工程質量。
1 半剛性基層瀝青路面層間處治技術的概況
瀝青路面層間特別是基面層之間的粘結困難是當前普遍面臨的一個問題,課題通過大量的室內、室外試驗,即就層間材料種類、用量、溫度、壓力、基層成型齡期等因素對于層間粘結強度的影響規律進行研究。瀝青路面的層間處治,一方面在于加強層間粘結使路面結構具有連續性;另一方面是為了提高路面的防水性,要達到這些目的,就必須高度重視層間結合的設計與施工工藝,同時應積極探索和應用層間粘結新材料、新技術。經過多方技術研究及改進后,在瀝青路面的層間處治技術方面將會有質的飛躍,在提高公路路面結構層之間的整體協同工作能力、延長道路使用壽命方面提供科學的理論和實踐指導。同時,研究成果還將進一步修改、完善現行技術規范中相關條款,促進公路事業健康快速的發展,對我國瀝青路面的建設與發展具有一定的理論意義和較好的實用價值。
2 半剛性基層瀝青路面層間處治材料選擇分析
我國公路工程承擔著繁重的交通運輸任務,不僅交通量大,而且軸重超過標準軸載高達70%~80%。重交通瀝青路面不僅對路面結構有很高的要求,層間處治材料及方式對路面整體的穩定性及安全性均有重要的影響。因此,就公路層間處治而言,應結合該地區材料現狀,擇性性能優異的層間材料,其質量必須符合《公路瀝青路面施工技術規范》 (JTGF40-2004)中相關規定。
(1)透層。公路透層宜選用煤油稀釋瀝青,以保證一定的滲透深度,但煤油稀釋瀝青成本較高、施工較困難且對環境有無人,因此推薦使用乳化瀝青。
(2)粘層。在室內外試驗中,SBS改性瀝青均表現出了良好的粘結性能,特推薦作為公路粘層的結合料。
(3)下封層。下封層瀝青材料應該選用SBS改性瀝青,石料應采用堅硬、清潔、千燥、無風化、無雜質、均勻一致的單一粒徑的石灰巖,石料的粒徑以5~10mm為佳,對集料中的超粒徑顆粒必須篩除。
3 半剛性基層瀝青路面層間處治關鍵施工技術
1、透層施工工藝
為提高透層的滲入效果,項目要求在水泥穩定碎石基層施工完畢12h內,必須完成透層的施工,以便較好地保證透層的透入深度,而且要保證在鋪筑面層前使滲透固結結束,透層施工完后,需要臨時封閉交通。如果基層需要過冬,則必須在施工面層前再次灑布透層油。 徹底清除基層表面浮灰,確保透層油透入基層一定深度,使下封層與基層粘結牢固。
透層瀝青的灑布應采用智能瀝青灑布車噴灑,一方面保證灑布量的準確性,另一方面保證灑布的均勻性,而且還能夠保證灑布材料的溫度。灑布車一般從中央分隔帶一側起開始灑布,調頭后再灑布相鄰的一側,如此兩次灑布寬度要求重疊10~15cm,盡量做到不重疊、不漏白。對局部漏灑或灑布車難以灑到的部位,可人工補灑,對局部灑布量過大出現流淌現象時,需人工及時用掃把清掃,使其保持灑布量均勻。施工面層時要注意施工車輛的車速,為了不破壞已成型的透層,車輛盡可能不急轉向、急剎車。
在灑布透層油之前,應預熱并疏通油嘴,保證透層油灑布的均勻性。灑布時如有遺漏,應及時采用人工進行補灑。透層油灑布前應對人工構造物(如路緣石)進行適當防護,以防污染。透層油灑布過程中,應嚴格按照試驗路所確定的最佳程序,灑布人員不得隨意調整或更改,并應確保透層油灑布量,保證滲入厚度。
2、封層施工工藝
(1)待透層油灑布后,經檢查無油膜或在殘留油膜及塑料薄膜已刮除的情況下,經監理工程師確認,方可進行下封層的施工。封層瀝青的噴灑量應采用瀝青灑布車通過試灑確定。當封層瀝青噴灑一段時間后,緊接著采用礦料灑布車灑布石料,灑布量通過試驗路確定,覆蓋面積為50%左右,局部采用人工輔助方法(用掃把)避免造成骨料上、下重疊,將5~10mm集料均勻地撒布于改性瀝青上,保證覆蓋率達50%左右。
(2)基層表面一定要清除干凈,灰塵的清除一般需經過清掃、氣吹和水沖才能完成,使基層頂面集料顆粒部分外露。熱瀝青應做到噴灑均勻,且噴灑量符合規定。下封層施工中,集料撒布應均勻,用量不宜過高過低。本項目將覆蓋率控制在50%,確保下封層對瀝青混凝土層與基層的層間粘結,以及不過多地占用下面層厚度。同時,防止泛油現象的發生。
(3)在鋪瀝青混凝土下面層前,應將浮動的集料掃除,下封層對下面層施工富余度不宜過高(一般比下面層施工提前2d的工作量),并應加大對下封層的保護,使已完工下封層免遭車輛污染。集料撒完后,下封層應采用輕型輪胎壓路機碾壓,不可將集料壓碎,局部露黑處發生粘輪時,應補撒少量集料。
3、粘層施工工藝
粘層瀝青的灑布應采用智能瀝青灑布車噴灑,一方面保證灑布量的準確性,另一方面,保證灑布溫度及灑布的均勻性。灑布車一般從中央分隔帶一側開始灑布,調頭后再灑布相鄰的一側,如此灑完全幅,兩次灑布寬度要求重疊10~15cm,盡量做到不重疊、不漏白。在路緣石、雨水進水口、檢查井等局部應用刷子人工涂刷。
粘層瀝青應均勻灑布或涂刷,不要過量澆灑。路面若有臟物或塵土時應清除干凈,當有沾粘的土塊時,要用水沖刷干凈,待表面干燥后再澆灑粘層瀝青。噴灑的粘層油必須成均勻霧狀,在路面全寬度內均勻分布成一薄層,不得有灑花漏空或成條狀,也不得有堆積。噴灑不足的要補灑,噴灑過量處應予刮除。噴灑粘層油后,嚴禁除瀝青混合料運輸車外的其他車輛、行人通過。當氣溫低于10℃或正在下雨時,不得澆灑粘層瀝青。粘層瀝青宜在當天灑布,應待乳液破乳、水分蒸發完后,緊跟著鋪筑上層瀝青層,確保粘層不受污染。
4 結束語
綜上所述,層間結合優劣是影響瀝青路面使用壽命的重要因素之一,若層間結合不好,就會破壞路面結構的整體性,削弱路面結構的整體抗力,在車輛加速、減速的地方易發生層間剪切滑移,產生月芽形推擠裂紋。為了使路面多層組合體系具有良好的結構承載力和耐久性,必須提高瀝青路面層間處治技術水平,規范施工工藝。
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