高速公路沥青路面温拌薄层罩面技术研究
2015-10-31王文刚杨晓东
王文刚 杨晓东
(信阳豫南公路工程有限公司,河南信阳 465400)
高速公路沥青路面温拌薄层罩面技术研究
王文刚杨晓东
(信阳豫南公路工程有限公司,河南信阳 465400)
随着公路沥青路面不断建成与投入使用,在自然因素与人为因素的长期影响下,沥青路面出现大量早期病害。为减少各类病害的出现,对沥青路面结构功能进行最大限度的恢复,必须选用经济、高效及合理的养护方式对道路使用寿命进行延长,才缓解沥青路面病害问题。本文主要对高速公路沥青路面温拌薄层罩面技术的概况、施工材料选择及施工工艺进行了分析与探究。
高速公路 沥青路面 温拌薄层罩面 技术应用 概况 材料选择 施工工艺
随着国民经济发展速度的不断提升,我国公路事业也得到了高速的发展。我国公路总里程截止2008年底已经达到了368万公里,其中6.03万公里为高速公路总里程。现阶段我国正在不断加快我国高速公路网主骨架的建设,预计2020年,国家高速公路网基本建成,确保全国高速公路通车总里程为10万公里左右。高速公路建设的快速发展,不仅转变我国交通运输结构,更提升了道路运输能力,同时推动了沿线经济发展,为国民经济可持续发展提供了可靠的保障。沥青混凝土路面作为我国现有公路路面的重要类型,其具有优点主要包括:平整、无接缝、行车舒适等,基于此,在我国道路交通建设中得到了广泛地应用与推广。但因环境因素、气候情况及交通量等因素的制约,目前我国大部分高速公路沥青路面出现了早期病害,这种现象的大量出现,对道路使用性能及年限造成了极大的影响,更增加了公路养护管理的难度。作为一种传统预防性养护方式,薄层罩面技术是将一层厚度低于2.5厘米的热沥青混合料加铺到原有路面上,这种技术的应用可以有效抑制路面恶化,并能对路面平整度及抗滑阻力进行有效改善(表1)。
1 薄层罩面技术的概况
薄层罩面技术也可以叫做超薄沥青混凝土磨耗层技术,主要用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护和轻微病害的矫正性养护。作为一种传统预防性养护方式,薄层罩面技术可以将一个崭新的表面提供给沥青路面,大幅度提升原有沥青路面的平整度、舒适度及安全性,并对行车振动、行车路面破坏程度进行有效降低,同时还可以恢复表面粗糙度。但与其他预防性养护技术相比,薄层罩面技术具有较差的经济性。因此,必须通过合理的混合料配置、温度控制等,才能解决其现存问题。如薄层面、易冷却及无法应用振动压路机等。本文通过沥青降粘剂掺加的方式进行温拌沥青混合料的制造,可以对传统薄沥青罩面层因薄层罩面沥青混合料易冷却及不利于压实等问题进行了有效处理,进而有效提升沥青罩面结构的功能性,及对道路路面平整度及抗滑能力进行有效改善。
表1 Sasowma温拌沥青改性剂相关技术指标
表2 涂料厚度及其他材料用量表
2 高速公路沥青路面温拌薄层罩面施工材料的选择
2.1Sasowma温拌沥青改性剂
作为一种新型温拌沥青混合料改性剂,Sasowma温拌沥青改性剂是德国Sasol-Wax公司研制。这种温拌沥青改性剂在温拌沥青混合料中的应用,可以对施工温度进行有效降低,并能对施工和易性进行改善。从表1Sasowma温拌沥青改性剂相关技术指标可以看出,这种温拌沥青改性剂具有以下几个特点:(1)混合料拌和、运输及摊铺温度大幅度降低,进行能源消耗的大量节约;(2)Sasowma温拌沥青改性剂不需要特殊设备,拌和简便及不会出现离析现象;(3)Sasowma温拌沥青改性剂压实性能良好,并具备较高的抗水损坏及抗老化能力;(4)施工过程中Sasowma温拌沥青改性剂可以对烟雾、气体出现情况进行有效减少,降低散发有害物质的速度,如二氧化碳等,实现环境保护的目的。(表1)
2.2沥青
根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)》等相关技术规范,并结合施工现场的地质情况、沥青混合料的类型、道路等级等因素,进行沥青材料的选择,如SBS改性沥青等。
2.3集料
作为沥青混合料的重要组成部分,必须先确保集料质量,再对矿料级配进行充分考虑。因此在矿料选择中应选用碎石、破碎砾石等作为粗集料,应确保其具有洁净性与干燥性,并能与沥青具有不错的粘附性。选用天然砂、机制砂等作为沥青混合料拌制的细集料。
3 高速公路沥青路面温拌薄层罩面技术的施工工艺
3.1工程案例
某高速公路工程路线总长度为178.8公里,立交桥共有7座,隧道共2座,设计时速为每小时60到100公里。公路设计为双向四车道,路基宽度各个路段都存有一定的区别,如山岭路段为21.5m,重丘路段为23m,微丘路段为24.5m。不良地质为全线路长的17%,本工程选用1000米做SMA薄层罩面试验路面。本路段为急弯长下坡路段,该试验选用纤维增强应力吸收层(厚度为1毫米)与SMA-10薄层罩面(厚度为2.5厘米)进行施工。
3.2施工工艺
3.2.1纤维增强应力吸收层施工
第一,基面处理。洒布改性沥青,必须先对旧沥青路面表面进行处理,一般选用钢丝打磨机进行,并清理干净基面上的杂物与浮尘,通常选用真空吸尘机。第二,在进行纤维增强应力吸收层铺设时,气温必须在5摄氏度以上,基面层温度必须在0摄氏度以上。当下雨或风力在五级以上时,纤维增强吸收层施工不能进行,如下雨出现在施工过程中,必须完善施工防护作业。第三,在进行纤维增强应力吸收层作业时,应处理好节点、转角与排水口等各个位置,随后进行大面积施工。第四,杜绝在雨雪天进行改性乳化沥青施工,如风级大于5级时,也不能进行作业。选用聚合物改性沥青水乳型防水涂料进行道桥施工,应确保施工温度在5摄氏度到35摄氏度之间。第五,不能选用已固化与结块的涂料进行聚合物改性乳化+沥青涂层或水乳型防第六,应多遍涂布聚合物改性乳化沥青涂层及水乳型防水涂料。有效控制固化时间,如确保第一层涂料干燥成膜后,才能进行下一层涂料涂抹。应保证涂层涂抹的均匀性,及表面的平整性。
水涂料配料。遵循表2相关要求,进行纤维增强应力吸收层厚度、改性乳化沥青用量等方面的确定。
3.2.2SMA-10薄层罩面施工
第一,材料准备。施工前期应做好材料准备工作,如检验沥青、砂、矿粉、石屑及石料等相关施工原材料的质量。在材料选择中应注意质量与经济问题,一般公路工程施工原料都会选用大型沥青厂商的材料。第二,交通量大的路段,沥青应加热至到140到170摄氏度、SMA改性沥青的温度应控制在180到185摄氏度之间,通过管道将沥青泵向沥青拌和机进行输送,计量时应通过计算机自动控制系统进行,随后投入拌和仓并进行碎石混合作业,确保碎石温度符合施工要求。第三,普通沥青混合料的摊铺施工都必须具有连续性,当遇到下雨天或路面存有积水及路面基层较为湿润、气温在10摄氏度以下时,则应暂停施工。摊铺路面时应将交通封闭,养护施工结束后,才能将交通开放。第四,初压时钢轮压路机碾压遍数为2遍,复压时钢轮压路机碾压遍数为3遍,终压则选用钢轮压路机进行一遍碾压。碾压施工中,确保摊铺机与压路机之间的距离符合施工要求,速度以慢速、均匀为主。第五,施工时,应进行垂直施工缝的切割,应防止上、下层施工缝出现重叠现象,两者之间的距离控制在10到20米之间。并将粘层油喷射到施工缝位置,其粘层材料选用的标号必须和混合料一致(表2)。
4 结语
综上所述,在高速公路施工中,沥青混凝土路面施工占有重要地位。基于此,施工企业必须重视其施工质量,在沥青路面温拌薄层罩面施工中,必须按照相关施工要求,对施工中出现的各种情况进行充分了解及分析,提高施工技术水平,规范施工作业流程。只有这样才能确保公路工程的整体质量,才能提高高速公路施工的安全性及延长工程的使用年限。
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王文刚(1973—),男,河南信阳人,研究方向:道路与桥梁;杨晓东(1975—),男,河南信阳人,研究方向:道路与桥梁。