龍思宇
(貴州省江口公路管理段,貴州 銅仁 554400)
對公路工程路面結構進行預防性養護能有效延長公路路面的使用壽命,保證路面整體質量,使公路的運營保持穩定。另外,通過預防性養護,還能改善公路工程的養護質量,有效提高養護資金與資源的實際利用率,在最大程度上對養護潛力進行挖掘,滿足現階段可持續發展方面的內在要求,促進地方與社會經濟穩步發展,為居民的日常出行創造良好出行條件,最終發揮出良好綜合效益。預防性養護經過一段時間的應用、改進和發展,已經有很多可以在公路工程中實際應用的技術方法,不同的預防性養護方法,其原理、機械設備、適用范圍均有所不同,在實際情況下,為達到理想的預防性養護效果,往往需要對多種不同方法進行結合使用。為適應更復雜的公路環境和實際情況,只采用傳統養護方法是遠遠不夠的,有必要引入新的養護方法。其中,開普封層就是一種新穎的預防性養護方法。
對于開普封層,其下封層采用同步碎石封層,而上封層采用微表處或稀漿封層,屬于復合式結構。對于基層表面瀝青透層,具有黏結作用,能使碎石封層與基層之間的黏結達到牢固,形成一個整體,防止施工中不同結構層之間產生黏結不良,出現兩層皮的問題。此外,透層在路面施工中可以避免基層上的水發生散失,避免地表水下滲至基層當中,促使表層水在透層的表面向外排出,避免路段路床范圍內產生積水,從而保證基層保持干燥、穩定與密實。透層以上則是碎石封層,為應力吸收層,能使結構層受力達到均勻,使變形達到協調,避免面層上產生反射裂縫,提高路面承載能力和使用耐久性。在碎石封層的表面一般鋪設稀漿封層或進行微表處,以此使石料達到穩固,發揮出防水和抗滑等方面的作用,提高路面使用性能與耐久性,進而延長路面結構的使用壽命。這項預防性養護技術能有效減小溫度、雨雪等復雜氣候條件養護施工可能造成的影響及干擾,具有很高的專業化程度,基本不會產生和釋放有毒有害氣體,與當前的綠色交通理念相符合。
開普封層施工需要使用專門的設備進行。在正式施工開始前,需要對原路面結構的實際強度進行檢測,尤其是彎沉值,對強度較低的段落應進行補強處理,同時對于原路面上存在的病害,也應進行適當的修補處理,并在必要的情況下對整個路面實施銑刨,確保原路面的平整度值達到90以上。將路面上病害處理完畢后,對路面進行仔細的清掃,清除雜物、廢棄物與塵土。若原路面上黏結有廢棄物,應由人工使用鐵鍬將其鏟除干凈,然后用水將原路面沖洗干凈,連續晾曬24 h之后鋪灑一層瀝青乳液。
為達到預期施工質量,需通過試驗段施工來確定適宜的施工參數,包括碎石的實際撒布數量、瀝青的實際灑布量與機械設備的行進速度,在試驗段施工完成且經驗收確認合格后,嚴格按照試驗段施工確定的參數開展大面積施工。為保證施工中可以形成厚度相等且保持均勻的瀝青薄膜,在噴灑瀝青的過程中,噴灑量需按照2.5~3.5 L/m2的范圍嚴格控制,采用改性乳化瀝青時,灑布時的溫度應按照50~75 ℃范圍進行控制,當采用橡膠瀝青時,灑布時的溫度應按照180~195 ℃范圍進行控制。在灑布瀝青時,原路面溫度應達到13 ℃以上,同時施工時的環境溫度應處在16~43 ℃范圍內,降雨時不允許施工。在撒布碎石之前,需要對碎石進行預加熱處理,使其溫度達到160 ℃以上,也可按照0.7%~1.0%的用量摻加瀝青,使石料被瀝青裹覆。碎石的撒布使用可使用專門的機械設備進行,實際撒布量需保持恒定與均勻,使石料的覆蓋面積達到90%以上。在局部路段可采用人工進行輔助,避免碎石的撒布出現上下重疊。
在灑布瀝青和撒布碎石之前,還要先在原路面畫出引導線,若已有標線,可將其作為參考。施工時,撒布機需要和瀝青的灑布車始終保持一定間距,一般為20~30 m,確保碎石在膠結料當中保持50%~70%的實際嵌入量。完成對瀝青的灑布與碎石的撒布施工后,立即安排人工實施修補,尤其是路段上的起終點與縱向接縫,對于厚度過大、過小及不平整處都要進行及時修補。完成對碎石的撒布90 s之后立即開始碾壓,使用輪胎壓路機連續碾壓2~3遍,以此使用骨料達到密實。壓路機和前方撒布機之間的距離不能超過60 m。碾壓時,壓路機行駛速度需控制在5~8 km/h范圍內,并保持勻速。碾壓完成后可立即開放路段的交通,由社會車輛進一步碾壓,在7 d之后方可開始下一工序的施工。
在稀漿封層和微表處施工開始前,需要對路表面采用機械設備或人工實施清掃,將路面上的雜物、粉塵與泥土等清除干凈,然后根據設計要求對稀漿封層與微表處進行攤鋪施工。在實際的施工過程中,必須做好邊緣處與縱線接縫等的處理,以及對平整度與稀漿稠度等的控制,使開普封層達到良好效果。在碾壓完成后,開始初期養護,養護期間不允許車輛及人員進入,直到上封層完全成型,即可正式開放路段的交通。
在開普封層施工中,其質量控制重點在于同步碎石封層,施工必須嚴格按照相關設計要求進行,這是使同步碎石封層施工質量達到要求的基礎。在實際的開普封層施工過程中,應對瀝青的實際灑布數量與碎石的實施撒布數量引起高度重視,在灑布車的具體前進方向上均勻設置油氈,之后通過對完成施工后的油氈質量的準確稱量確定瀝青實際灑布數量與碎石實際撒布數量,計算和設計要求的數值之間的差異,進而判斷能否達到質量要求。
綜上所述,當前的公路工程路面養護工作正向預防性養護的方向快速發展,伴隨技術的不斷發展,可用在公路工程路面預防性養護中的技術越來越多,以上提出了一種全新預防性技術,即開普封層,對這項預防性技術的原理、施工工藝及質量控制進行分析,旨在為實際工程中采用這項技術,使這項技術發揮出應有的作用效果提供參考指導。