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浅谈精表处养护技术在高寒阴湿地区路面预防性养护中的应用

2019-08-15张高宗

中国科技纵横 2019年12期
关键词:预防性养护

张高宗

摘 要:本文结合我局在G30连霍高速永古段采用精表处养护技术实施预防性养护的施工与管理,对精表处养护技术进行探讨,为其他养护人员提供参考及借鉴。

关键词:精表处;预防性养护;工艺控制

中图分类号:S157.2 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)12-0107-02

0 引言

为进一步做好辖养高速公路预防性养护工作,我局于2018年在G30连霍高速古永段上行线K1873+260-K1886+211段采用精表处养护技术实施预防性养护约3.7万平方米。作业路段地处乌鞘岭山区,海拔2100米至2250米,年均气温在-8℃至4℃,小区域气侯复杂多变,冻土深度2.0米。常规养护措施在该环境下使用性能和使用寿命明显降低。而此次实施的精表处作业,在经过近一年来的跟踪观测,实施效果较好。下面我就精表处路面养护技术的施工管理及工艺做一介绍,为其他养护人员提供参考及借鉴。

1 精表处

精表处的胶结材料是由多组分合成的高性能环氧沥青路面养护剂,细集料为小粒径特制砂,施工时通过专用同步洒布车将胶结材料和集料同步洒布到旧有路面,以满足较早开放交通需求的路面结构层。

精表处沥青路面预防性养护技术能较好地解决诸多常规沥青路面存在的老化、轻微裂缝、麻面、发白、渗水及路面抗滑性能降低等早期缺陷,达到改善和提升公路综合使用性能,有效延缓路面老化,延长道路使用寿命,降低路面周期等效养护成本。

2 精表处施工

2.1 施工准备

(1)选择晴天施工,气温不应低于15℃;(2)对路面病害进行提前处治,并符合相关技术要求;(3)人材机准备及施工放样。

2.2 精表处原材料理化性能表征

2.2.1 胶结材料(表1)

2.2.2 细集料性能指标(表2)

2.3 施工工艺

(1)对原路面表面进行处理,清除表层杂物、标线等,以露出洁净石料为准,且不对石料产生扰动。(2)配置精表处粘接材料:环氧沥青。严格按要求进行配比,采用高速搅拌机强力搅拌至少5min,保证充分混合,放置10-15分钟后使用。(3)施工时,采用精表处专用洒布车将环氧沥青路面养护剂和特制砂同步、均匀的洒布到旧路面。在边角等狭小区域可以采用人工洒布的方式进行施工,并在15min内撒布一层集料,采用的人工刮涂器具需配带硬质刷毛以保证集料均匀分布、并渗入胶结材料中。(4)根据路面等级和需要可以考虑施做多层累加的架构,我局本次施做路段为高等级公路,交通量较大,故选用“三油二石”结构。(5)待精表处材料固化后,扫去表面多余的集料即可通车。(6)施工步骤:原路面病害处治→施工准备→施工放样→清洁路面→施工“三油二石”结构精表处→养护成型→开放交通。

2.4 施工注意事项

(1)使用前应及时了解、掌握当地气候环境,并对路面状况做配比及施工用量试验,确定胶结材料环氧沥青路面养护剂的配比用量和集料撒布量,以便准确指导一线施工作业。(2)第一层环氧沥青路面养护剂洒布量应充分考虑路面构造深度等的影响,应保证路面上均匀覆盖一层涂膜,并不产生淤积。参考单层洒布量不应大于0.5公斤/平方米。(3)集料撒布应均匀分布的撒布在环氧沥青路面养护剂涂膜上,避免产生漏撒、堆积等缺陷,单层集料根据设计要求控制在油量的2倍以内为宜。(4)施工时应确保天气晴朗。应确保施工环境温度,建议保持在15℃以上,最低不得低于10℃,路面相对湿度不得大于80%,保持施工路面面层干燥、清洁。特别注意在路面不够干燥及有雨雪天气时严禁施工。(5)在炎热的夏季,尽量避免在路面温度超过55℃时施工。(6)精表处施工完成通车后,精表处涂层会有1至2周的反应成型期,施工中如遇精表处洒布材料淤积、集料堆积等现象可能会造成结构层反应期延长及造成花白的现象。(7)在胶结材料反应期内如遇水流浸泡,精表处表层会渗出黄色物质,这属正常现象,该黄色物质会在精表处反应完全,车辆磨耗下自然消失。条件允许,在精表处成型前应避免精表处结构层长时间被雨水浸泡,以免降低粘接强度。

2.5 施工质量控制

施工前将计划实施路段按照长度进行划分,一般以500米至1000米为一个单位进行划分、评定。检测点位置的选取应在车行道轮迹位置附近,并不得有波浪拥包、裂缝、坑槽等路面病害,各监测点应按照行车方向平均分布。选取的测点位置应做好标记并检测摩擦摆值、构造深度和渗水系数等,以便对施工前、施工后的检测指标进行对比、分析。

3 精表处养护技术指标常用性能后评价

3.1 摩擦摆值对比(表3)

3.2 面层构造深度对比(表4)

3.3 渗水系数对比(表5)

4 精表处性能特点

(1)高渗透性能。精表处胶结材料为环氧沥青路面养护剂,它能够较为快速的渗入原路面结构层内部,改善原有沥青技术性能,较好的改善沥青胶质性能,使沥青路面不再开裂、掉粒。(2)超薄磨耗面层。精表处层面施工厚度可以控制在3mm-6mm以内,能在桥面、隧道、路面直接加铺,几乎不影响行车限制高度。(3)封水、防水性能高。渗水指数较低,“三油二石”的结构层基本能够完全预防地表水下渗,可以有效保护路面,并能抵抗汽油、水和化學品等污染物对路面的侵蚀。(4)抗滑性能好。精表处集料4.75mm筛孔通过率为90%至100%,材质以铝矿砂、玄武岩为主,莫氏硬度大于6,可以有效改善原路面的路表微观构造,提升路表构造深度,改善公路的抗滑性能。(5)耐久性能好。精表处胶结材料为环氧沥青路面养护剂,相比普通基质沥青,它具有更为优良的耐久能和抗氧化性能。(6)抗酸碱盐性能有提升。环氧沥青路面养护剂相比普通基质沥青具有良好的耐腐蚀性。(7)成型效果整齐、美观。精表处直接作用与路面表层,改善路面老化发白的现象,可以起到美化路面的作用,而且其集料粒径较为集中,成型后的路面相比同类预防性养护封层更加美观。(8)安全环保效果显著。精表处作业在施工过程中无废弃料、无有毒有害气体,是安全环保的新材料。(9)施工快速、便捷。精表处在常温下全自动化施工,施工速度较快,作业完成后,几小时以内即可快速通车,可以有效适应高等级公路对通车运营的需求。

5 精表处与其他工艺的综合性能比较

5.1 雾封层养护措施

5.1.1 作用机理及效果

乳化沥青通过路面孔隙渗入路面结构层,可以对路面表层孔隙进行物理性封闭,它只能在较为短暂的时段内起到美化路面的作用。

5.1.2 性能优势

(1)短时间内可以部分延缓道路面层松散、裂缝等轻微病害;(2)物理密封细小面层裂缝,适当提高路面防水性能,延缓沥青路面水损害现象;(3)在短时间内部分改善路面性能。

5.1.3 性能不足及缺陷

(1)附着力差,使用寿命短,在较短的时间内就会被车轮磨耗,美化效果短暂;(2)降低路面抗滑性能,存在安全隐患;(3)不适宜道路交通量大及车速较高的公路。

5.2 精表处养护

5.2.1 作用机理及效果

其胶结材料为多组分环氧沥青路面养护剂,它能够通过与原路面胶结材料发生物理及化学反应,较为牢固、持久的附着在原有道路表层,并有效封闭原有公路表面空隙,并可以有效改善和美化道路路面。

5.2.2 性能优势

(1)年度等效养护费用相对较低;(2)可以有效封堵道路表面孔隙,较好的提高路面防水性能;(3)具有优良的附着力和使用耐久性,能够为原路面增加新的磨耗层,路面美化效果良好;(4)能改善路面结构,提升抗滑功能;(5)施工简单,封路时间短。

5.2.3 性能不足及缺陷

(1)精表处属于反应性功能层,在施工结束、通车后会有一定时间的反应成型期,在成型初期遇有降水及浸泡事件会造成精表处颜色的变化,降低美观作用;(2)施工对设备要求较高,需要专用精表处洒布设备进行施工,并需定期清理机具。

5.3 微表处及稀浆封层等常规预防性养护措施

5.3.1 作用机理及效果

通过将改性乳化沥青、石料、水、添加剂等混合物以物理性摊铺的方式铺筑在原有路面,形成的有效厚度为10mm-18mm厚的磨耗层,可以有效美化路面。

5.3.2 性能优势

(1)年度等效养护费用相对较低;(2)可以比较有效的封闭道路表面孔隙,较好的提高路面防水性能;(3)通過铺筑形成新路面结构面层,提供新的磨耗层;(4)可一定程度提升路面平整度。

5.3.3 性能不足及缺陷

(1)微表处胶结材料常规采用SBR改性乳化沥青,高温稳定性差,难以阻止反射性裂缝等病害的出现;(2)施工中摊铺不当会带来横波纹、泛油等新的路面病害;(3)车辆通行时产生的噪音较大等固有缺陷明显。

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