


摘要:相較于常規預防特征的養護技術,超薄抗滑層施工技術能有效提升瀝青路面防滑性,處置路面中的溫度裂縫、疲勞裂縫、輕型車轍等病害,對延長公路路面使用期限、恢復使用功能、降低運維費用等方面十分有益。結合公路路面養護實際,從超薄抗滑層施工技術的實現原理和技術優勢為切入點展開論述,列舉超薄抗滑層技術應用要點,系統研究了超薄抗滑層技術在公路路面施工中的應用,以期為提升公路路面的運維養護效率和質量提供理論依據。
關鍵詞:超薄抗滑層技術;公路路面;運維養護;應用要點
0" "引言
受車輛動載荷、使用環境的影響,瀝青公路表面難免會呈現常見的路基問題、溫度裂縫、疲勞裂縫、防滑性降低等病害,對公路的正常功能使用和行車安全帶來風險隱患[1]?;诖?,急需科學的公路路面預防養護技術措施解決這類問題。超薄抗滑層技術兼具了防滑、降噪、排水、耐久度高、施工便捷、經濟性好等優勢,在解決公路路面損壞及非工程建設原因鋪層損壞、提升使用舒適性、增加使用年限等路面養護方面效果顯著。
1" "超薄抗滑層技術原理及優勢分析
1.1" " 超薄抗滑層技術原理
超薄抗滑層技術的實現原理是應用專業機械,制備改性乳化瀝青同間斷熱拌級配瀝青混合料,鋪裝成層厚為10~25mm的超薄抗滑防護罩面[2]。此類超薄抗滑層應用范圍廣,在新建公路表面防滑層鋪設、原有公路路面病害功能恢復等方面都表現出良好特性。超薄抗滑層處于表層處理銜接料層與常規粘結層之間,兼具了防水、粘合固結的功能。
超薄抗滑層技術可采用異步模式或同步模式實現。異步模式是先鋪設乳化瀝青形成粘合層,然后利用攤鋪設施完成瀝青混合料的全面鋪設;同步模式通過借助專業制備鋪裝機械,同步實現對改性乳化瀝青的涂刷和熱拌瀝青拌和料的鋪設[3]。超薄抗滑層施工工藝原理如圖1所示。
1.2" " 超薄抗滑層技術優勢
1.2.1" "應用范圍廣
超薄抗滑層技術實現通常選擇常規路面施工設備和材料,無需特殊的工藝、機械及施工材料,實施過程便捷,可廣泛適用于不同等級瀝青公路路面的預防養護施工,針對白水泥改造為黑水泥混凝土路面、新建路面的防護施工等工程均表現出突出應用性[4]。超薄抗滑層和同步防水粘合層,都可利用普通鋪裝機械實現,無需額外添設或改造攪拌、鋪裝、壓實、刷涂等機械,不受制于施工機械。
1.2.2" "具備較強針對性
體現在應對一些動載荷大或濕熱環境的公路路面,能夠較好的改善公路表面瀝青變質老化、麻面、剝落、輕微車轍、溫度裂縫、弱抗滑性等病害,實現道路狀況的有效提升,節省維護費用、增加路面使用期限。
1.2.3" "堅固耐久度好
超薄抗滑層能夠長時間保持抗滑性能、抗剝落性能,具備了良好的耐久度,正常使用周期可達6年。
1.2.4" "經濟性好
相較于常規抗滑層的近3cm層厚,超薄抗滑層只有2cm層厚,能夠有效提升材料資源的利用效率,可節省近30%的瀝青材料,具有更突出的經濟性。
2" "超薄抗滑層混合料制備要點
2.1" " 科學選配骨料
超薄抗滑層施工中粗骨料,通常選取表面粗糙、硬質且外形近似于立方體的碎石骨料,以確保瀝青拌合料形成穩固的嵌擠效果。通常選取強基型的玄武巖作為粗骨料[5]。經過加工處理的粗骨料,應具備施工要求的棱角和碎面效果。其形狀類似正方體,不同位置具有近似尺寸,且骨料表面呈現顯著的粗糙效果。
篩選時應合理控制每個篩孔的通過比例,如有需要,可適當降低集料不同篩孔的通過直徑要求,縮小通過直徑,以確保瀝青拌合料的制備特性。嚴格控制粗骨料的吸水比例在2%以內,如粗骨料的其他性能指標表現優異,可適當放寬其吸水比例為3%。保證粗骨料中含泥量及含軟石量,符合超薄抗滑層施工設計比例要求。
選取機制砂作為超薄抗滑層細骨料時,應保證骨料具備良好的粘合性,并經過清潔干燥處理,去除骨料中不利雜質。骨料拌和過程中,應摻入巖漿巖或石灰巖等增水效果材料。研磨處理過的礦粉應干燥清潔,處理后的骨料應符合設計技術指標。
2.2" " 合理選擇瀝青材料
超薄抗滑層通常選取間斷級配的瀝青拌和料,要求膠結料具備較高品質。SBS聚合型改性瀝青因其在抗滑性、抗動載荷、耐高溫及低溫方面表現突出,且具有良好的韌性和彈性,因此是應用于公路路面的養護工程的主流材料。在改性瀝青應用前,應首先檢測材料質量,并根據實際施工路面狀況完成改性瀝青性能測試,合理選擇瀝青品類,以達到施工要求。
超薄抗滑層的封層和粘合功能主要通過改性乳化瀝青實現。改性乳化瀝青是提升公路路面使用壽命的關鍵材料,通常選取PCR快裂型改性乳化瀝青材料[6]。改性乳化瀝青通常利用專業攤鋪機械鋪設,專用攤鋪機械鋪裝后,可形成一類改性乳化瀝青的碎石封層。受改性乳化瀝青拌和料的高溫作用,其可實現快速破乳,碾壓完成能實現快速降溫,20min后道路交通即可投入到正常使用。
2.3" " 確定最優配比
根據原有公路路況、行車流量等條件,結合工程實際,將已獲批的標準材料配比作為參考依據,合理選取超薄抗滑層材料,科學設計材料配比方案。施工瀝青拌合料通常為間斷型級配,組成結構為20%~30%區間范圍的礦粉、細骨料,以及70%~80%區間范圍的相似粒徑的碎石。
最優材料配比的形成,應通過建立初始配比目標、設計生產配比和論證生產配比等階段實現。在確定瀝青的最優使用量及礦料合理集配的基礎上,完成相關性試驗論證,使設計配比滿足公路路面實際施工的養護改造要求。在工程實施階段,還應及時跟蹤檢測,如發現瀝青混合料的馬歇爾指標、礦料集配等參數與施工需求不符,應及時改良調整材料配比,直至混合料的配比滿足工程技術需求,可形成穩定的結構。
3" 超薄抗滑層技術在實際工程中的應用
超薄抗滑層施工技術,應嚴格依據最新版本的《公路瀝青路面施工技術規范》及公路路面實際情況加以實施。其施工要點如下:
3.1" " 施工前期處理
由于超薄抗滑層施工技術主要功能是實現公路路面的預防養護,不是補強公路結構,所以針對待實施養護的公路路面,應完成必要的凹陷、裂縫、坑槽、車轍、翻漿等病害的處理修整,待原有公路路面所有的質量缺陷修復完成,不存在質量問題后,利用鋼制刷和高強度吹風設備對路面實施清潔處理,去除表面雜質雜物,確保表面干燥整潔。
3.2" " 拌制混合料
依據最優材料配比方案及標準拌和工藝完成混合料的拌制,主要借助拌和過程的指標變化及總量控制拌合料制備。拌制時,應實時監控骨料、瀝青混合料的加熱溫度和拌合料的產出溫度,通常改性瀝青加熱溫度應控制在170℃上下,骨料加熱溫度應控制在200℃上下,拌合料的產出溫度應控制在170~185℃區間,一旦超過195℃應及時廢棄[7]。應嚴格控制礦料間隙率、拌合料空隙率等指標,利用抽提篩分測試及馬歇爾實驗,驗證油石比、材料配比等數據與設計方案是否相符。
3.3" " 裝運混合料
拌合料轉運前應清潔處理裝運機械內雜物,運輸時應利用篷布完全蓋裝處理拌合料,并加蓋雙層棉實現保溫。拌合料運輸車達到路面施工場地后,其輪胎應做清潔處理,禁止將泥土等雜質帶入到施工路面。超薄抗滑層施工技術具有連續作業要求,為此應保證運輸車輛數量充足。施工場地拌合料運輸車應,與攤鋪機械保持約30cm的停車距離,既要保證有序銜接,還要避免磕碰。
3.4" " 噴刷乳化瀝青與鋪設混合拌料
超薄抗滑層施工技術應用的關鍵工序,是同步實施改性乳化瀝青粘合層的噴刷及熱拌料的鋪設過程。首先應泵送改性乳化瀝青到攤鋪設備存儲裝置中,其噴刷過程應與拌合料鋪設同步實施,嚴格控制改性乳化瀝青噴刷量在0.6~1.2kg/m2區間范圍,并確保噴刷勻稱。
拌合料鋪設前應對燙平板預熱處理,待板溫度超過100℃后,根據公路路面超薄抗滑層工程實際,控制鋪裝速度在1~3m/min范圍內,保證行進的勻速和鋪裝的連續性、勻稱性和平整度,禁止變速行進和間斷鋪裝,以免產生拌合料離析。
一般使用雪橇模式或平衡梁模式實現鋪設平整度控制。拌合料鋪設溫度應根據施工氣溫、風速、公路表層溫度及鋪設厚度確定,通常應高于160℃。倘若施工過程中發現離析或缺料的情況,應及時停機,分析處理。超薄抗滑層攤鋪機如圖2所示。
3.5" " 超薄抗滑層壓實
依據工程需求科學選用碾壓機械的數量、噸位型號、組合碾壓模式等配合模式,并合理設計初壓、復壓、終壓的壓實工藝及工序,以確保超薄抗滑層壓實質量。應保證在較高溫度條件下實施碾壓操作。在拌合料鋪設完成后,應立刻實施初壓操作,并控制實施過程不發生龜裂、推移等現象。
通常選用10~12t的雙鋼輪壓路機實施靜壓1至2輪,壓實速度應保持在2~3km/h。壓實操作原則應秉承由邊緣向中心,超高路面應從低向高實施,壓實輪重疊位置應超過20cm。初壓完成后,應檢測平整度和路拱橫坡。復壓應與初壓操作緊密銜接,終壓應與復壓緊密銜接,避免發生中斷。
針對難以實施壓實操作的位置,可選用小型振動碾壓機械完成補充碾壓,直至路面沒有明顯壓痕,即完成終壓操作。控制初壓溫度高于155℃,復壓溫度高于140℃,終壓溫度高于100℃。超薄抗滑層碾壓施工如圖3所示。
3.6" " 超薄抗滑層銜接區域處置
超薄抗滑層銜接區域處置主要是接縫處理。針對超薄抗滑層上層,通常選擇噴刷改性瀝青聚合物,噴刷厚度控制在3~5mm,并進行防水處理。密封材料用量應控制在0.3 ~0.5kg/m區間,待超薄抗滑層的溫度低至50℃以下后,才能開放公路路面交通的正常使用。
4" "結語
超薄抗滑層公路路面養護施工技術可有效提升瀝青路面防滑效果,避免路面出現溫度裂縫、車轍等質量問題,實現路面使用期限增加、使用功能恢復、保養運維費用降低等效果。本文在充分結合公路路面預防養護實際的基礎上,分析超薄抗滑層施工技術的實現原理和技術優勢,闡述超薄抗滑層技術應用要點,并細致研究了超薄抗滑層技術在公路路面施工中的應用,以期為提升公路路面的施工和養護質量提供參考。
參考文獻
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