


摘要:稀漿封層技術是當前高速公路施工中常見的施工方式,以其路面防水性能突出、整平效果好、建設施工高效且經濟等優勢,而受到高速公路施工方的青睞,并在路面預防養護施工中得到廣泛應用。介紹稀漿封層技術的實現原理,分析高速公路施工中應用稀漿封層技術的性能優勢及特點,進而系統研究了稀漿封層技術在高速公路下封層施工的實際應用及控制要點,以為相關高速公路工程施工質量提高提供幫助。
關鍵詞:稀漿封層技術;高速公路;下封層施工;控制要點
0" "引言
區別于常規道路交通,在高速公路行駛的車輛具有速度快、質量大的特點,如路面出現裂縫、塌陷等病害將會影響道路使用效果,甚至會影響行車安全,因此針對高速公路項目有著更高的建設質量要求[1]。在高速公路施工建設中應用稀漿封層技術,具有施工效率高、節約施工資源、綠色環保、經濟效益好等優勢,可有效防治路面初期病害,防止路面裂縫、坍塌的進一步蔓延,在提升路面穩固性及路面行駛效果的同時,可延長公路使用年限。本文結合具體高速公路路面下封層施工實際,根據稀漿封層技術的特征進行技術改良優化,以提升施工質量。
1" "稀漿封層技術實現原理
稀漿封層技術主要通過利用粉煤灰、石灰、砂石骨料等填料,與乳化瀝青、水依據特定比例進行拌和,形成攪拌均勻且具有一定流動性的混合稀漿拌料,然后應用專業的系稀漿封層攤鋪機械,將混合稀漿拌料攤鋪于路面(尤其作用于路面裂縫、坑洼位置效果明顯),然后經過一系列破乳、養護定型處理后,使其達到施工設計要求的路面平整度及硬度效果,進而形成結構加固效果的公路路面[2]。
2" "高速公路應用稀漿封層技術的特點和優勢
2.1" " 稀漿封層技術特點
一是操作高效、便捷。乳化瀝青混合稀漿拌料區別于常規稀漿封層材質,擁有更好的集配效果。將粗集料經篩分處理使用,提高材料性能,應用專業的系稀漿封層攤鋪機械將混合稀漿拌料攤鋪于路面,可達到便捷、高效封層鋪設施工的目的。
二是節省資源利用,環保節能。制備乳化瀝青混合稀漿拌料過程中,所需乳化瀝青溫度無需很高,要求只需保持在約135℃上下即滿足施工要求,節省了加熱材料,有效降低了燃燒揮發物體的環境污染,更有利于施工過程的環保節能[3]。
三是提升施工經濟性。相比于常規鋪裝施工方式,利用乳化瀝青混合稀漿拌料噴射施工方式節省稀漿材料使用量,有效提高了路面施工的經濟效果。
2.2" " 稀漿封層技術優勢
一是具有良好的路面裂縫填充效果。乳化瀝青混合稀漿拌料中水占比較大,具有一定的流動性,針對有裂縫、凹槽的高速公路路面的填充處理效果明顯,能很好的實現穩定、平整結構的設計施工效果。
二是防水效果出色。鋪裝完成乳化瀝青混合稀漿拌料,并經過破乳、養護定型處理后,達到穩定的路面結構,其密實效果可有效防止雨雪水流滲入到路面基層位置,保護路床、基層免受雨水沖刷侵蝕,提升高速公路路面結構的整體防水性。
三是可有效防止反射裂縫病害。稀漿封層技術充分融合了高速公路基礎結構的柔性及厚度特征優勢,將乳化瀝青混合稀漿拌料與表面層結合形成公路隔離層結構,達到了防止反射裂縫病害效果,對延長路面使用年限效果明顯。
四是使路面各層之間有效黏合。應用稀漿封層技術進行封層,基礎層與路表面層之間緊密結合,黏合承接性突出,可實現一體化結構效果,均勻傳導車輛動載荷,形成合規的路面結構強度,避免層間連續性不強形成裂縫[4]。
五是抗磨損效果顯著。混合稀漿拌料中含有乳化瀝青成分,具備了良好的粘結特性,因此施工完成后路面抗磨損性能較好。
3" "稀漿封層技術在高速公路下封層施工應用要點
3.1" " 稀漿封層混合料拌和比設計
稀漿封層混合拌料拌和前應經過實驗測試,得出最優設計拌和比,以確保高速公路工程設計要求的路面防滑性、防水性、耐久性的封層施工效果[5]。準備施工所需原材料,如乳化瀝青、填料、礦料、添加劑、水等。根據高速公路封層厚度選取級配種類,對相應集料實施取樣篩選試驗,確保選擇集料滿足公路路面設計粒徑等要求。
確定初選原瀝青等材料規格、質量等參數符合施工標準后,進行拌和測試及粘聚力測試。根據測試結果辨析,對比混合拌料狀態及性能,選定2~4組最優混合料配比方案,并進行后續的測試分析。根據測試實驗數據,并參考公路施工所在位置氣候天氣、場地環境、地質因素等條件,得出高速公路封層施工瀝青混合稀漿拌料最優配比,完成混合料拌和比設計。乳化瀝青混合稀漿配比試驗成品如圖1所示。
3.2" " 路面前期處理
進行稀漿封層施工前,對公路實施必要的交通封管,并對公路表面進行必要的清潔處理。針對兩側路緣石、路面井蓋、橋梁伸縮縫位置,應在正式施工前,通過油氈紙實施蓋裝處理,蓋裝位置應完成標記[6]。后期完成稀漿封層攤鋪施工后,應立即拆除蓋裝油氈,并清潔蓋裝油氈表面留存的稀漿料,以為后續路段使用。施工前,兩側路緣石位置可封蓋一次性粘貼薄膜,待封層施工結束后拆除即可。
路面表面清潔、蓋裝處理后,如果路面是水泥材質或瀝青路面存在貧油情況,應根據工程需要適當噴灑一層乳化瀝青粘層油,噴灑用量通常控制在0.5kg/m2以下為宜。噴灑施工應在測量放線前完成,以免噴灑作業造成樣線被覆蓋。待粘層凝固充分后方可進行后續施工。
3.3" " 測量放線
測量放線作業實施時,應依據高速公路路面實際寬度完成調整鋪裝箱體寬度。放線施工幅數應取整數,然后根據測量實施標注放樣,以放樣為基準進行封層機械行進過程的幅數界定和導向參照,或通過參照路緣石或車道線標定導向封層機械行進。
3.4" " 稀漿封層攤鋪
根據設計配合比將稀漿封層原料裝入稀漿封層機,稀漿封層機行駛至規定作業區域,并調整好機械方向。將鋪裝箱體調至設計路面鋪裝拱形與寬度,將導向鏈輪與稀漿封層機行進控制線調整保持一致[7]。啟動稀漿封層機牽引裝置,降落鋪裝箱體至與機械尾端持平,并使滑靴的邊緣橡膠封條與地面保持平行貼合,根據設計標準調整好鋪裝厚度。
確定好封層機中相應材料輸出標度位置,保證開關同每個傳動離合裝置形成分離狀態,啟動發動機保持轉速正常,開啟主離合裝置、傳動軸。開啟接合瀝青泵離合器,使乳化瀝青形成內部循環。開啟攪拌鍋控制閥體,轉動雙軸裝置,打開鋪裝箱體位置的旋轉按鈕,控制旋轉速度與設計值一致。
上述操作完成后,開啟設備總開關,使瀝青料、填料、集料、乳液和水等材料,一同參照設計配比放置攪拌容器。拌和均勻后導流至鋪裝箱體,隨時觀測乳化瀝青混合稀漿拌料的稀稠度,通過加入水量的配比使拌料稠度符合施工要求。乳化瀝青混合稀漿拌料配比制備如圖2所示。
待乳化瀝青混合稀漿拌料倒流至鋪裝箱體容積的1/3位置時,開啟封層機車輛,按照鋪裝要求速度依據導線進行勻速行進。行駛速度應控制在2~3km/h之間,控制乳化瀝青混合稀漿拌料生產拌和數量與鋪裝施工量維持適當比例進度,即鋪裝箱體中拌和料數量為整體容量的半數左右。
如高速公路施工溫度過高或公路表面較干燥,應開啟封層機噴水裝置以對公路表面進行濕潤處置。如施工過程中發生封層機內施工材料用完的情形,應立即停止總開關,填裝材料完畢后開啟總開關繼續施工。如鋪裝箱體與拌和容器內的乳化瀝青混合稀漿拌料鋪裝完畢,應立即關閉運行,升起鋪裝箱體,將封層機車行進至指定位置,用清水清洗鋪裝箱體及攪拌容器。現場乳化瀝青混合稀漿拌料鋪裝施工如圖3所示。
3.5" " 稀漿封層接縫施工
高速公路橫向封層施工接縫處應進行對接縫施工。首先對上一施工路段尾端位置做整平加工,然后通過4m×0.5m的薄金屬片或油氈實施蓋裝,保證蓋裝材料尾側與封層材料表面的邊緣保持平順。向后行進封層機械,使得機械鋪裝槽的尾端貼合至蓋裝油氈材料上表面。隨即開啟封層機車實施接縫位置鋪裝,鋪裝完成卸下蓋裝油氈,并清洗表面拌和料,以備再次施工使用。
縱向接縫處應通過搭接作業處置。參照行業施工標準,確保接縫處平整度滿足需求。控制搭接位置寬度保持在76mm以下,同時保證接縫處厚度高于鋪裝表面保持在6mm以內。稀漿封層縱縫的施工效果,會直接影響封層施工后高速公路的整體外觀,因此應將縱縫施工位置設置在車道線上方,以最大程度減少縱縫對公路整體外觀的影響。此種施工作業方式會提升公路車道測量放線的施工要求標準,特別是針對縱縫處外表粗糙的情況,易引起放線準確率下降,且會造成放線材料使用量提高。為此應嚴格控制縱縫處置作業在車道線同側約40mm左右處,避免對放線作業造成不利影響。
攤鋪及接縫施工完成后,施工人員應檢查施工質量,如稀漿封層接縫施工過程存在質量缺陷,應安排專業人員進行人工手動修復處理。針對鋪裝存在遺漏或劃傷的位置應進行修補處理,針對橫縫、縱縫、側邊線位置,應通過橡膠刮板等工具完成表面修整操作。仔細檢查,避免施工路段出現破乳定型的封層情況,禁止表面發生人為腳印影響封層施工效果。鋪裝過程產生的施工廢料應完成及時清理,避免影響施工場地周邊環境。
3.6" " 稀漿封層破乳、養護定型
待施工質量檢測合格,即代表稀漿封層施工階段完成,隨即應實施封層的破乳定型作業。此過程應保持交通的封閉管控,禁止一切車輛和行人通行。其具體的養護時長,應參考鋪裝乳化瀝青混合稀漿拌料含水量及粘合力變化情況,養護過程中定時檢測。通常混合料初凝的判定標準為粘合力參數達到1.2N·m標準,混合料終凝的判定標準為粘合力參數達到2N·m標準,即表示高速公路路面已達到交通通行標準。影響乳化瀝青混合稀漿拌料實施定型的因素很多,如氣候天氣、材料性能質量及配比、鋪裝機械性能等,定型過程主要取決于材料的性能及配比,必須予以重點控制。
4" "結語
區別于常規道路交通,在高速公路行駛的車輛具有速度快、質量大的特點,如路面出現裂縫、塌陷等病害將會影響道路使用效果,甚至會影響行車安全,因此針對高速公路項目有著更高的建設質量要求。在高速公路施工建設中應用稀漿封層技術,具有施工效率高、節約施工資源、綠色環保、經濟效益好等優勢,可有效防治路面初期病害,防止路面裂縫、坍塌的進一步蔓延,在提升路面穩固性及路面行駛效果的同時,可延長公路使用年限。
本文圍繞高速公路路面下封層施工實際,研究高速公路施工中應用稀漿封層技術的實現原理,分析實施特點及性能優勢,系統探究稀漿封層技術在高速公路下封層施工的實際應用及實施要點,以為相關高速公路工程施工提供參考。
參考文獻
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