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雾封层在沥青路面养护中的应用

2019-04-15

中国公路 2019年3期
关键词:横木封层乳化

雾封层预防性养护是将雾状乳化沥青或特制养护剂喷洒于旧沥青路面上,起到防水、保护路面的作用。目前,市场上存在大量的雾封层养护剂材料,由于添加助剂不同,改善效果也存在一定的差异。本文结合某试验路段,针对一种新型雾封层养护剂,探讨雾封层的施工工艺和质量控制,并检测施工后对路面性能的改善效果。

工程概况

试验路段某高速公路的一段,全长2km,起止桩号为K15+200~K17+200,道路设计为双向六车道。路面原始结构为SMA柔性沥青路面,2010年6月建成通车,现今沥青表面出现少许松散现象,沥青存在老化,且路面出现大量轻微裂缝、坑槽等病害。采用雾封层预防性养护措施,对原始路面进行施工,并严格控制原材料的质量与施工技术。

工程实践

施工机械

雾封层预防性养护施工采用专用沥青洒布车,施工前确定洒布车泵入系统与喷洒系统正常,喷嘴调整到合适位置,控制喷洒精度为0.01kg/m2。另外提前准备好原路面清洗工具,如扫帚、刮耙,专用胶布等。

施工材料

试验路段雾封层采用一种新型雾封层材料,该材料主要由乳化沥青、再生剂、溶剂和其他助剂组成。其中乳化沥青所占百分比为10%~50%,再生剂所占比例为5%~25%,溶剂所占比例为23%~50%,其他助剂所占比例为5%~33%。

乳化沥青是影响雾封层养护质量最重要的材料,其技术指标的控制是改善雾封层养护质量的有效措施之一,本文采用美国进口乳化沥青,具体技术指标,如表1所示。

表1 乳化沥青技术指标

溶剂一般选用稀释用水,水的配伍性同样是影响施工的一个重要因素,当溶剂配伍不合格时,会致使设备出现堵塞现象。在正式配置雾封层时,取1升左右乳化样品于烧杯中,倒入稀释材料搅拌2min~3min,最后通过150µm湿润的筛子,当筛上剩余量不超过1%时,则溶剂配伍性合格。

雾封层材料添加剂包括再生剂和其他助剂,添加剂种类的配伍性同样也是配置雾封层材料时应该注意的问题。其中皂液水需要倒入水罐,并经过水泵循环10min~15min后再加入原样乳化沥青中。

施工工艺

原路面的处理。雾封层技术一般是用来处理封闭式裂缝等微小病害,对于原路面上存在宽度大于4mm裂缝时,应根据《公路沥青路面养护技术规范》要求,对原路面进行修补并压实整平,对于较大包和较深车辙等病害,首先进行铣刨,然后再填充。另外为防止养护后裂缝填充料从原裂缝中剥离,填缝料选择的砂浆一般为高含量乳化沥青与细砂拌制而成,以使填缝料拥有适应缩胀的能力。

待原路面病害处理完成后,需对整个雾封层施工路段的路面表面进行清洁处理,采用机械清扫、人工协助的方式将路面杂草、废料、石块等障碍性物质清除,对不宜清扫的路面,可采用水冲的方式清洗,但必须待路面干燥后方可进行下一步施工。

喷洒量的确定。在正式雾封层施工之前,应先确定适宜的施工喷洒量。其具体方法为:将1L雾封层材料均匀喷洒在1m2路面上,如果雾封层材料没有全部渗入到路表中去,则降低材料用量重新进行喷洒,直到雾封层材料全部渗入到路表中,此时材料用量即为喷洒量。

洒布。雾封层喷洒机械采用专用沥青喷洒机,施工前将喷嘴安装于喷洒横木上,并调节好喷洒横木高度、喷洒压力和喷嘴间距,喷洒横木高度根据喷嘴间距及喷嘴散度角确定,当喷洒横木过低时,喷洒出来的材料会呈现线条状,无法完全覆盖整个施工路面,更不能均匀的渗透于路表中,起不到养护路面的作用;当喷洒横木过高时,雾封层材料喷洒到路面时会发生飞溅,影响雾封层本身的性能。

洒布方式按照设定好的路线进行喷洒,洒布宽度根据路幅宽度设定,一般先完成半幅路面的施工,待可通车使用后,再进行另外半幅路面的喷洒。对于超高路段,通常从路肩一侧施工,防止多余雾封层材料向外侧流动。

成型养护。洒布车作业完成后对路面进行成型养护,养护时间一般控制为2h~3h。洒布车完成后,由人工清除洒布过量或洒布不均匀的区域,对存在油膜的区域及时清洗处理。

交通管制。在路面养护期间,为保证雾封层成型效果及施工质量,在路面雾封层材料达到一定强度前,应封闭道路,严禁车辆与人员进入,待两个小时后,路面达到一定强度,可允许小型车辆通行,但行车速度不得大于40km/h。

试验路检测

为全面了解雾封层施工前后路面使用性能的变化情况,根据《公路沥青路面养护技术规范》要求,检测试验路段的抗滑性能、构造深度和渗水系数等技术指标。

抗滑性能

根据《公路沥青路面养护技术规范》要求,采用摆式摩擦系数测定仪分别测定试验路施工前,以及施工后第1、3、6、12和24个月的抗滑系数,具体检测结果,如表2所示。

由表2可以看出,雾封层施工后路面抗滑摆值得到一定程度的提高,但随着使用时间的延长,路面抗滑摆值稳定在58BPN左右,略高于施工前抗滑摆值,且满足沥青路面抗滑摆值大于42BPN的要求。说明雾封层技术的应用,对路面的抗滑性能有所改善,但效果不太明显。

表2 雾封层路面抗滑性能检测结果

表3 雾封层路面构造深度检测结果

表4 雾封层路面渗水系数检测结果

构造深度

根据《公路沥青路面养护技术规范》要求,采用铺砂法分别测定试验路施工前及施工后第1、3、6、12和24个月的构造深度,检测结果如表3所示。

由上述检测结果可知,雾封层施工后路面构造深度较施工前出现大幅度降低,但随着使用时间的增长,路面构造深度基本稳定在0.60mm左右,虽然较施工前有所降低,但满足沥青路面构造深度TD≥0.55mm的要求。

渗水系数

根据《公路沥青路面养护技术规范》要求,采用路面渗水仪分别测定试验路施工前及施工后第1、3、6、12和24个月的抗渗性能,检测结果如表4所示。

由表4可知,雾封层施工前路面存在渗水现象,其渗水系数大约为4ml/min,而施工后路面基本不渗水。说明雾封层预防性养护技术的应用,可有效提高路面抗渗性能。

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