文 / 井岡山市博達公路施工有限公司 郭洋
本文將以某高速工程養護為例,對公路工程稀漿封層養護施工技術,如原材料的選擇和配合比計算、稀漿封層機械準備與具體的施工工藝等進行深入分析,希望可以從源頭上提高我國公路工程稀漿封層養護施工技術水平,推動我國公路工程的長遠健康發展。
經濟建設中,公路工程作為交通樞紐扮演的重要角色,但是公路工程在長期的使用過程中,會在多種因素的影響下產生路面開裂、路基沉降,坑槽等病害,嚴重影響車輛行駛的安全性,如果不能采取有效措施,病害程度將會持續加深,嚴重縮短道路工程的使用壽命。稀漿封層技術的應用,可以極大程度地提高公路工程的養護水平,并對現有的路面病害進行有效遏制,使公路為人們的出行提供更加安全的保障。稀漿封層以乳化瀝青和集料為主要原材料,按照一定的比例配置并攪拌均勻后攤鋪到路面上,能起到良好的封水和抗滑效果,并且施工便捷、施工成本低,因此在我國的公路工程中有著十分廣泛的應用。
該高速公路工程始建于2014年,路線全長18.6公里,經過多年使用,現如今已經有多處路段出現路面開裂、路基沉降、車轍等病害問題,存在著很大的安全隱患。為了避免病害程度的進一步擴散,有關部門經過
探討協商,最終決定在處理完原有路面病害之后,采用稀漿封層施工技術對路面進行養護,以此來提高路面的抗滑能力和封水能力,希望可以從源頭上提高公路工程的使用安全性。
近幾年,隨著我國公路養護意識的不斷提高,稀漿封層技術在我國開始廣泛應用,這也是世界上最為先進的公路罩面技術之一。
該工藝的應用原理為:將乳化瀝青、滿足級配的骨料、添加劑和水等按照一定比例混合,然后均勻的攤鋪在路面上,在原有路面結構上產生一層堅固、密實、耐磨的封層,整個攤鋪過程需要經過裹復、破乳、析水、蒸發和固化等流程,如此才能確保封層和原有路面能夠牢固結合。
稀漿封層技術的應用,不僅能夠進一步提高公路工程的防水和防滑性能,同時也能夠讓公路工程的路面長期處于良好的狀態中,這可有效延長公路工程的使用周期和使用質量。
(1)原材料選擇。在稀漿封層施工技術中,瀝青是最主要的原材料,鑒于該公路工程的實際情況,技術人員選擇使用改性乳化瀝青為本次施工的原材料,以此來進一步提高混合料的黏結性。集料在稀漿封層技術中主要起到類似于骨架的支撐作用,可以確保封層強度符合技術要求,同時封層的厚度也由集料粒徑的大小來決定,在本次公路工程施工中,稀漿封層設計厚度為1cm,所以集料應以細粉料為主。值得一提的是,技術人員也要利用篩分試驗來確定集料的最終級配。在稀漿封層施工技術應用過程中,同時還需要用到水、礦粉和水泥等原材料,其中水必須是無污染的飲用水,在本次工程中水泥選擇標號≤32.5的普通硅酸鹽水泥,礦粉使用石灰巖礦粉,礦粉的粒徑應小于0.075mm,含水率小于1%。
(2)配合比設計。確定混合料的最佳配合比,技術人員需要借助具體的實驗來進行驗算,在該公路工程施工之前,技術人員分別采用了稠度實驗來計算混合料的最佳含水率;濕輪磨耗試驗和負荷輪試驗來計算混合料的最佳乳化瀝青含量;黏結力試驗來確定混合料的初凝和終凝時間。通過具體的實驗,技術人員得出了以下結論:在該公路工程施工過程中,混合料的最佳含水量為8.8%,改性乳化瀝青的最佳含量在12.4%~13.4%之間,本次施工取值12.9%。通過對原材料配合比的科學計算,技術人員就可以詳細掌握混合料的初凝時間和終凝時間,并能按照上述兩個時間合理安排施工工序,盡快恢復交通運運行。
在本次公路工程施工過程中,施工單位選擇使用瑞典的阿克蘇HD-10型設備為主要施工器械,該設備主要包括儲料、供應、拌和與攤鋪四個系統。在具體的施工作業之前,施工單位還要配備若干輛灑水車和運輸車,灑水車的主要作用是對路面進行濕潤養護,原材料則需要由運輸車運至施工現場。
在所有的機械設備到位后,施工單位也要安排專人對機械設備進行全面的維修檢查,并對設備性能進行調試,確保機械設備能夠在施工過程中穩定運行,避免安全事故的產生。
(1)原路面清理及病害治理。在稀漿封層技術應用之前,施工單位一定要將路面上的垃圾清除干凈,確保待施工路面干凈整潔,并在此基礎上徹底處理原路面的現有病害。在本次工程施工過程中,裂縫和車轍是路面存在的最主要病害問題,技術人員經過全面的勘察,決定對小于5mm的裂縫,直接采用稀漿封層養護技術進行修復;對寬度在5~20mm之間的裂縫,在清除雜質之后,采用灌縫的方式進行修復,也就是用瀝青混合料灌滿裂縫,然后再采用稀漿封層養護技術;如果裂縫寬度大于20mm,工作人員需要將裂縫位置的瀝青表面全部挖除,進行開槽處理,然后在該位置處進行瀝青混合料的攤鋪和碾壓工作,當病害處理滿足施工要求后,還需要在其表面進行稀漿封層養護施工,如此才能實現對路面的徹底養護。在處理車轍病害時,如果病害程度較輕,施工單位就可以直接進行稀漿封層處理,如果病害程度較為嚴重,那么施工單位首先需要用瀝青混合料填充車轍,待破乳后,按照由內向外的碾壓順序進行碾壓,待碾壓成型后,再進行稀漿封層施工作業。
(2)灑布透層油。在原路面的病害處理結束之后,相關部門要對其進行驗收,確保合格后,施工單位還要將一層透層油灑布在路面表面,如此才能確保稀漿封層能夠更好地與原路面黏結。技術人員結合本次工程的實際情況,選擇使用乳化石油瀝青材料為透層油,在乳化瀝青的配置過程中,技術人員也要嚴格按照建筑行業的相關標準,確保乳化劑水溶液的溫度在70℃~90℃之間,瀝青材料的加熱溫度在120℃~160℃之間。值得一提的是,在灑布的過程中,施工作業人員一定要嚴格按照0.35~1.5kg/m的標準進行,切忌出現漏灑或局部灑布量過多的情況。
(3)試驗段施工。透層油灑布施工結束后,施工單位要選取一定長度的路段作為施工試驗段,在該工程中施工單位選擇的試驗段長度為200m。選擇試驗段的最主要目的就是驗證施工工藝與配合比是否合理、施工質量是否可靠,由此施工單位就可以在正式施工之前,根據試驗段的施工結果對原材料配合比進行優化調整,但是調整范圍不應與設計標準之間產生過大差異。試驗段的施工也能幫助技術人員明確施工中的具體參數,例如施工溫度、攤鋪厚度、機械行進速度等,可有效提高正式施工的施工質量和施工效率。
(4)稀漿封層攤鋪。經過試驗段的施工,技術人員得出了詳細的攤鋪參數,這為后續的稀漿封層攤鋪施工作業提供了科學的技術依據。在具體的攤鋪施工作業之前,施工單位必須要保證混合料能夠做到持續、不間斷供應,確保攤鋪作業能夠一次成型,攤鋪方向的控制可以根據行車道和中線的設置來決定。在本次工程施工過程中,施工單位選擇使用的機設設備為瑞典的阿克蘇HD-10,那么工作人員還需要調試該設備儲料系統原料的供應效率以及混合料的拌和速度,并將機械的攤鋪行進作業速度控制在1.2~1.8km/h之間。在攤鋪施工作業結束之后,相關負責人也要及時檢查稀漿封層的平整度,如果存在機械無法平整的位置,需要利用人工的方式進行整平。
(5)養護處理。在攤鋪施工作業結束之后,需要由相關負責人具體驗證攤鋪的質量,確保合格后需要對稀漿封層進行及時的養護。在未達到終凝時間之前,應禁止一切車輛通行,避免對封層造成碾壓破壞。在養護作業完成后,施工單位也要及時檢查路面的具體使用情況,一旦發現局部起皮或破損需要立即處理,在稀漿封層充分凝固后,方可開放交通,投入使用。
在稀漿封層施工技術應用過程中,原材料是影響施工質量的最主要因素,這也就要求施工單位必須能夠結合公共工程的實際情況,選擇質量和性能更加穩定的原材料,同時做好原材料的管理工作,嚴格禁止不合格的材料入場,對已經入庫的原材料也要進行定期檢查,避免因存放方式不當而導致原材料性能下降,影響最終的施工質量。
攤鋪作業在稀漿封層施工技術應用過程中占有重要地位,在具體的攤鋪作業中,施工單位一定要盡量避免在雨天施工,同時要對施工溫度進行合理控制,如果因故停工兩小時以上,則必須要設置接縫,同時做好接縫的接搭處理,并保證接縫寬度不小于8cm,接縫位置要盡量保持平整,接縫厚度也要滿足具體的施工要求。
在所有施工步驟結束后,施工單位也要對施工質量進行全面檢測,結合檢測數據對缺陷位置進行及時處理,施工質量檢測具體包括以下幾方面內容:仔細檢查瀝青路面的抗滑性是否符合技術規定,可以采用擺式摩擦儀進行測定,若擺值FB在45BPN以內即為合格;檢查路面結構的橫向接縫,確保接縫距離小于6mm;檢查路面是否具有完善的抗滲性能,可采用滲水儀進行測定,若檢測值在10ml/min以內即為合格。
綜上所述,在公路養護施工中,稀漿封層施工是一項重要的施工技術,不僅應用便捷而且成本低廉,現如今已經在我國的公路工程養護中扮演著重要角色。為了進一步提高稀漿封層施工質量,必須要求施工單位結合公路工程的實際情況,從原材料和機械設備入手,強化技術應用與施工過程管理,使其真正發揮出技術應用優勢,不斷提高公路工程路面養護質量。