李留洋
摘 要:伴隨通車運行時間的不斷延長,公路服務水平卻不斷下降,需及時做好養護工作。作為路面預防性養護的重要類型之一,霧封層可改善路面外觀,封閉路面裂縫,提高行車舒適性、安全性。本文在充分了解霧封層作用機理的前提下,結合具體工程案例,對公路路面預養護瀝青霧封層施工工藝進行了探討。
關鍵詞:瀝青霧封層;公路工程;路面預養護
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)03-0090-02
近年來,我國機動車保有量逐漸攀升,目前機動車已經達到2.9億輛,公路工程在運營過程中承擔了更大交通壓力,在車輛碾壓、荷載等作用下,易出現路面裂縫、松散等病害。水分通過裂縫滲入面層結構內部,降低路面的穩定性及使用性能,進一步加劇路面損壞,因此,有必要加強路面預防性養護作業,及時處理微小病害,防止裂縫進一步擴散,提高車輛行駛的安全性。瀝青霧封層技術主要是采用機械噴灑的方式,在路面覆蓋一層瀝青養護劑,有效封閉3mm以內的路面孔隙,最大限度上降低水損害,同時穩定松散集料,提高路面的使用性能,新型霧封層產品EFS還能增強路面耐磨性,延長使用年限。
1 霧封層的作用原理
常溫下,作為一種液體養護材料,在路面上以霧狀形式進行噴灑,而構成的一層薄薄的路面保護層即被成為霧封層。霧封層的作用原理可從表面孔隙密封及再生表層瀝青兩方面進行分析。
(1)表面孔隙密封。瀝青路面存有相應孔隙,孔隙內進入水或空氣后,將加快路面瀝青損壞速度。在常溫下,霧封層材料流動性良好,在裸露集料表面可均勻地形成一層薄膜。聚集于集料之間的坑洼位置,以此構成厚度較大的瀝青膜,對表面孔隙進行封閉,進而避免水、空氣流入,降低損壞程度。因霧封層材料流動性、滲透性俱佳,在揮發輕質成分前,將向路面孔隙內滲入。如材料內輕質成分揮發后,通過粘結劑的方式殘留物可對路面損壞產生的影響進行彌補,進而增強路面集料之間的粘結力,并實現路面使用年限增加的目的。
(2)再生表層瀝青。瀝青內碳氫化合物較多,主要分為4部分,瀝青質、膠質、芳香分、飽和分。瀝青液體主要構成部分為芳香分、飽和分。膠質結合瀝青之間過于脆弱,膠質電荷電極相同,為此,在瀝青液體部分存在排斥現象,進而構成的膠體結構較為穩定。深黑色為新瀝青路面,在各種因素作用下,瀝青路面將逐步轉化為灰色,特別是老化后,瀝青粘合作用降低,則會產生大量病害問題,如麻面、裂縫等,此時如養護不及時,將嚴重影響道路使用情況,甚至危害行車安全。為此,必須根據路面實際情況,做好預養護施工。
再生劑封層是指將一定量再生劑以霧狀形式噴灑到路面表面,其作用為恢復瀝青性能。因再生劑粘度不高,施工后將大大降低路面表層瀝青軟化點,且在很短時間內對表層混合料熱穩性造成極大影響。通常都會將一定量再生劑添加到霧封層材料內,單一再生功能霧封層應用較少,這樣才能滿足密封、再生的目的。
2 工程概況
某公路工程總長度為34km,為雙向六車道,原路面結構如表1所示。
因道路運行時間的延長,在天氣及超載超重等因素作用下,瀝青路面病害加重,局部需做銑刨重鋪施工。則部分路面損壞較輕位置,主要存在細集料缺失、麻面等病害,按照施工現場實際情況,可選取霧封層進行瀝青路面養護施工。
3 公路路面預養護瀝青霧封層施工工藝
3.1 試驗段施工
本工程選取K8+870~K9+870作為試驗段進行施工。施工前,本路段存有一定量橫向裂縫,車轍變形不嚴重。長期使用后路面瀝青老化現象較為突顯。為此,在銑刨后,可將AC-16型瀝青混凝土鋪設其上。
3.2 施工準備
按照施工規范規定,先將行車道封閉,并將安全標志擺放到合理位置。施工前,需對路面做好清理工作,如裂縫較大,則應做好灌縫施工。同時,應對施工段各項指標進行測試,如滲水系數、抗滑系數等。在選定位置,選取小毛刷均勻地將瀝再生涂抹其上,并對1m2具體用量進行測量,便于用量調整,用于指導施工。根據工程建設實際情況,該工程以每平方米0.25g作為最佳灑布量。除此之外,還需均勻攪拌瀝再生,避免因長期存放出現沉淀問題。
3.3 施工作業
針對養護施工面積大小,合理選擇施工作業方式。其一,如施工面積較小,施工時可選取油漆涂抹法。要求先進行瀝再生量的準確確定,隨后在瀝青路面上利用人工方式涂抹材料,應保證整個涂抹過程具有均勻性。其二,如施工面積較大,則施工機械應以專門噴灑設備為主,涂刷流量應選取電腦控制系統,確保噴灑量準確無誤,且具有均勻性。機械噴灑過程中,如部分位置噴灑不到位,應選取毛錕刷在未噴灑到位的地方均勻涂刷瀝再生材料。瀝再生硬化前期,可將一層黑砂均勻撒布其上,以此實現路面抗滑能力的有效提升。隨后進入養護施工階段,該階段應封閉交通工作,周期為4到6天。完成養護施工后,即可開放交通,前期應做好交通管制工作,嚴禁車輛在該路段急剎車。
4 公路路面預養護瀝青霧封層施工檢測
為保證霧封層養護施工后,瀝青路面質量良好,后期應做好施工檢測工作。路面滲水、裂縫、摩擦系數等都是本次檢測的主要內容。按照《公路路基路面現場測試規程》等相關規定,可選取路面滲水儀、擺式摩擦系數測定儀等進行檢測。為充分了解瀝再生的作用、特性,不僅要檢測瀝再生試驗段,還應檢測樁號相同的新鋪路面。具體檢測結果如表2所示。
(1)抗滑性能。按照相關規范規定顯示,路面抗滑能力良好的情況下,擺值BPN在(37~42)以上,依據《公路瀝青路面設計規范》規定,0.55mm以上為新建高速公路構造深度。由此可見,路面使用瀝再生材料后的構造深度、摩擦系數檢測結果都與相關規范規定相符,相比新養護路面,其抗滑性也基本一致。
(2)封水效果。根據相關規范規定滲水系數應控制在每分鐘300mL以內。據檢測結果分析,瀝再生路面使用四個月后,路面具有較小滲水系數,與規范規定相符。相比新鋪路面,很大程度上路面滲水系數處于減少狀態,具有良好封水效果。使用期限達到一年之久后,瀝再生材料滲透較為充分,0為其滲水系數。
(3)外觀效果。應用瀝再生封層四個月之后,通過路表觀察得出,與新鋪路面相比,瀝再生外觀無差別,具有黝黑的表面。應用時間長達一年多以后,集料表面瀝青膜存在輕微脫落,相比新鋪路面,顏色方面基本相同,且表面集料固結效果良好,沒有出現脫落集料現象。
5 結語
綜上所述,伴隨社會經濟的高速發展,我國交通流量越來越大、車輛大型化及重載超載現象也越來越多,導致路面病害愈加嚴重,如何防治成為人們普遍關注的焦點。路面是公路工程的重要組成部分,其施工質量直接影響著行車舒適度和使用年限,針對在運營過程中出現的路面破碎、裂縫等問題需要及時進行養護施工。為滿足交通量需求,治理路面病害,可選用霧封層技術用于瀝青路面預養護施工,該技術的應用可大大提升路面平整性。為此,必須做好施工準備工作,規范施工工藝,提升工程整體質量。
參考文獻
[1]楊波.瀝青霧封層技術在高速公路路面養護中的應用研究[D].廣西大學,2013.endprint