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谈公路路面预防性养护的几种技术

2014-04-06

山西建筑 2014年24期
关键词:稀浆微表封层

郭 瑾

(宁夏公路管理局中卫分局,宁夏 中卫 755000)

随着我国公路建设事业的持续快速发展,公路通车里程的逐年增加,公路养护的重要性日益突出。面对新建公路的各种早期病害,进行及时有效地预防性养护,对于提高公路技术状况指数,降低公路养护成本,延长公路使用寿命,使公路更好地为社会提供服务具有重大意义。本文就目前实施的8 种预防性养护技术进行解析说明,希望对公路养护管理有所裨益。

1 裂缝填封技术

裂缝是沥青路面最常见的、最易发生和最早期产生的病害之一,它几乎伴随着沥青路面的整个使用期,并随着公路运营时间的增加而加重。裂缝填封技术是最常规也是最简单的养护技术,早期对路面横向裂缝、纵向裂缝、龟网裂采取有效地填封,可以大大减少路面水害,防止坑槽的形成和裂缝的进一步发展。裂缝填封可以采用密封胶、改性沥青或者高弹混合料进行有效填封。

2 雾封层技术

雾封层技术是在沥青路面面层上喷洒一层薄薄的乳化沥青稀释液或其他种类的稀释液(慢裂乳化沥青稀释液或特制路面保护剂喷洒(雾化)),封闭路面空隙,防止地表水下渗,增强沥青表面层集料间的粘结力,减缓或防止原路面沥青的氧化、改善路面外观、延长路面使用寿命的预防性养护措施。

雾封层主要用于轻度到中度细料损失或松散的道路。对于沥青路面出现松散、老化麻面的密级配沥青混合料表面、碎石封层表面、开级配沥青混合料表面、0.3 mm 以下的路面裂缝等情况,雾封层可有效解决。当路面结构强度(弯沉)较差、有明显疲劳裂缝的路面、泛油路面、温缩裂缝比较严重的路面和缺乏摩擦系数的路面不适宜采用雾封层技术进行养护。这种养护技术对于选择适当的养护时机非常重要,如果养护时间偏后,病害发展严重,雾封层的使用效果会大大降低。一般沥青路面通车运营3年~4年内是实施雾封层的最佳时机,但也必须考虑路面结构、病害情况、路面使用性能指数PQI、路面行车质量指数RQI、构造深度、磨损状况等具体因素。

3 稀浆封层技术

稀浆封层技术是指用一定级配的集料、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按照一定比例拌合而成的流动状态的沥青混合料,采用机械将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层。按照矿料级配的不同,稀浆封层可分为细封层(Ⅰ型)、中封层(Ⅱ型)、粗封层(Ⅲ型),分别以ES-1,ES-2,ES-3表示。按照是否掺加了聚合物改性剂,又可分为稀浆封层和改性稀浆封层。

稀浆封层主要用于原路面裂缝较重,松散、磨耗严重,路面老化,渗水性能较差的路面。实施稀浆封层后可以使路面磨损、老化、裂缝、松散、光滑等路面病害处迅速得到改善,起到防水、防滑、平整、耐磨的作用。新铺沥青路面,如贯入式、粗粒式沥青混凝土、沥青碎石等比较粗糙的路面表面做稀浆封层后,可作为路面保护层和磨耗层,能够显著提高路面质量。稀浆封层按照集料级配不同可以实施的封层厚度一般为3 mm~8 mm,采用稀浆封层摊铺机施工。稀浆封层采用的慢裂或中裂的拌合型乳化沥青,要求其残留物含量在60%左右,一般阴离子乳化沥青对矿料的粘附性较差,成型时间长,集料多用碱性集料,例如石灰岩。阳离子乳化沥青对酸性集料粘附性好,如玄武岩、花岗岩等。

4 微表处技术

微表处技术是将改性乳化沥青、集料、水和添加剂按一定比例拌合后迅速摊铺到路面上形成薄层,具有高抗滑和耐久性能以及快速开放交通的一种预防性养护措施。微表处在环境气温达到24 ℃、湿度在50%以下,施工后1 h 即可以开放交通。按照矿料级配的不同,微表处可分为Ⅱ型和Ⅲ型,分别以MS-2,MS-3 表示。微表处是由稀浆封层发展而来,是稀浆封层的高级形式,两者的区别在于:1)混合料设计指标不同。微表处必须能够快速开放交通,因此要求混合料满足成型速度和开放交通时间的粘聚力指标,而普通稀浆封层不要求满足;微表处多用于交通量较大的高速公路、主干道路,沥青用量不宜过大,必须通过粘附砂量指标控制最大沥青用量,而稀浆封层在重交通道路上才对粘附砂量指标有要求;微表处混合料浸水1 h 后的湿轮磨耗指标明显要高于稀浆封层混合料,说明微表处混合料的耐磨耗能力优于稀浆封层混合料,并且微表处可用作车辙填充,所以对微表处混合料负荷车轮碾压也提出了相关指标。2)用途范围不同。微表处可用于路面车辙、裂缝及凹陷等病害的修补,深度超过12.7 mm 的车辙需要车辙修补槽单独处理,深度超过39 mm 的车辙,需要采用车辙摊铺箱进行多层处理,各层车辙填充材料在行车碾压下24 h 后方可进行下一层封层处理。稀浆封层不能用于车辙填充。3)对乳化沥青的技术要求不同。微表处必须采用改性乳化沥青,其残留物含量要求不大于62%,而稀浆封层可以采用普通乳化沥青,其残留物含量不小于60%。4)对掺配集料的质量要求不同。微表处用集料的砂当量大于65%,明显高于用于稀浆封层45%的要求,说明微表处用集料必须干净不能含有太多的泥土;微表处用集料的磨耗损失不得大于30%,而稀浆封层用集料不得大于35%,说明微表处要求集料更加坚硬、更加耐磨耗。

微表处主要用于路面裂缝(裂缝宽度在3 mm 以上的需先进行填封处理后,方可实施微表处)、磨耗严重或松散、泛油、平整度较差、缺乏摩擦系数的路面预防性养护,封层厚度一般为8 mm~12 mm。

5 同步碎石封层技术

同步碎石封层技术就是指采用专用设备即同步碎石封层车将碎石及粘结材料(热沥青)同步撒铺在路面上,通过压路机或自然行车碾压形成单层沥青碎石层。由于沥青结合料表面张力的作用,沥青沿石料表面爬升,可达到石料高度的2/3,形成半月面,使石料被沥青裹覆的面积达到70%,保证了沥青与石料的粘合具有足够的强度,以满足承受车辆荷载作用的需要。

同步碎石封层最大的优点是同步铺撒粘结料和石料,实现喷洒到路面上的高温沥青在不降温的条件下及时与碎石结合的效果,确保沥青和石料之间的牢固结合。其施工机械化程度高,质量容易控制,施工成本低,具有良好的裂缝密封和防水性,极好的粗糙度和防滑性能也是它较为推广的重要原因。

6 还原剂封层技术

沥青路面还原剂封层技术是将专门研制的路面还原剂或再生剂以雾状形式喷洒在已经老化的沥青路面上,通过更新、还原沥青各项性能指标,延长路面使用性能的预防性养护措施。它的工作机理是通过一种增粘树脂和轻质油混溶的合成物,改善原路面沥青的性能。这种技术的关键在于还原剂的品质,其优点主要有:快速恢复原路面沥青材料的各项性能指标;提高路面使用性能指数,延缓沥青老化,延长路面的使用寿命,降低公路的养护成本。缺点:沥青路面还原剂的价格昂贵。

7 纤维沥青碎石封层技术

纤维沥青碎石封层技术是指采用纤维沥青碎石封层核心设备同时洒布一层沥青+一层纤维+一层沥青,然后再撒布碎石,经碾压后形成新的磨耗层,是一种全新的养护技术。其主要优点:纤维沥青碎石这种独特的结构使其作为养护层用在路面上时具有排水性、防水性、耐高温性、减少路面反射裂缝、提高磨耗性等。

8 薄层罩面技术

薄层罩面技术主要用于高等级沥青路面或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。其主要优点:恢复路面平整度,增加行车舒适性;改善路面抗滑性能,加强行车安全性;处置路面病害(裂缝、坑槽等),延长路面使用寿命。按照施工方法的不同分为冷薄面罩面,热薄面罩面,温薄面罩面。1)冷拌罩面就是将乳化沥青或者改性乳化沥青和砂石材料在常温下拌合均匀、摊铺、压实的一种工艺。2)热拌沥青罩面是一种较为传统的预防性养护方法,当原有路面裂缝、松散、泛油、平整度较差、补丁较多的情况下,加铺一层厚度不超过2.5 cm 的热拌沥青混合料,改善路面技术状况的措施。3)温拌罩面是采用拌合温度介于热拌沥青混合料(150 ℃~180 ℃)和冷拌沥青混合料(10 ℃~40 ℃)之间,性能达到或接近于热拌沥青混合料的新型混合料。

[1]公交便字[2005]329号,微表处和稀浆封层技术指南[Z].2011.

[2]常魁和.公路沥青路面养护新技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

[3]刘建兰.沥青路面养护新技术[Z].2013.

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