稀浆封层技术在农村公路养护工程中的应用研究
2020-11-06李悦徐明
李悦 徐明
摘 要:随着我国公路建设规模的持续扩大,其中农村公路里程也越来越长。当前农村公路建设总里程数量已达到基本饱和的状态,其公路建设任务也逐步由新建转变为已建养护阶段。稀浆封层技术在农村公路养护工程中的应用,可有效提升路面质量。为此,本文依托某县道路况调查情况,分析了病害产生原因,并采用稀浆封层技术进行了路面养护处理,以期全面提升工程质量。
关键词:稀浆封层;农村公路;养护施工
1 工程概况
某县道工程全长21.7km,其路面宽度为6.5m,两侧存有硬化路肩,均为0.25m,按照自上向下的顺序路面结构层分别为3.5cm沥青面层+20cm级配碎石+25cm手摆片石底基层+土基。此地区属于典型的中亚热带季风气候,局部具有显著的小气候现象,年均气温在16.1℃,年降雨量为900~1000mm。自通车运营以来,受行车荷载及自然因素影响,局部路段出现了不同程度的病害问题,如裂缝、松散、沉陷等,这些病害的出现,严重影响了行车的舒适性与安全。
2 路面病害调查分析
参考相关评定标准,对沥青路面病害类型等进行分析,经路面病害调查可知,本路段病害多为松散、裂缝、坑槽等,产生的原因具体如下:
(1)松散。本路段具有较为集中的松散病害,沥青路面集料粘结性下降,骨料逐步剥离沥青结合料,形成悬浮状料的非整体状态。由于农村公路油层不厚,骨料之间具有较薄沥青膜,导致沥青根本不能将骨料充分裹覆,从而出现了较为严重的松散现象。
通过分析可知,此类病害产生的原因为:1)沥青用量较少或质量较差,粗骨料表面干燥程度不足,导致骨料和沥青之间粘结性不足。2)在拌和混合料的过程中,因沥青温度过高,产生沥青老化现象,从而影响其使用性能。3)摊铺环节,混合料与压实度标准不符等。
(2)坑槽。坑槽是松散基础上发展而来,一般出现于路面早期。在沥青混合料内部面层水分长期滞留,在行车荷载与自然因素影响下,下面层沥青膜逐步剥离集料,集料间的联结性能逐步消散,导致骨料存于松散状态,大幅降低剪切強度。长期荷载作用下,沥青路面将逐步压密,从而产生辙槽,甚至会出现网裂、唧浆等病害。
经分析可见,路面坑槽产生的原因在于以下几点:1)车辆漏油,出现路面腐蚀,在动水压力作用下沥青路面内渗入水后,沥青将逐步剥离集料,大幅降低材料整体性能,进而出现水损害。2)施工中,混合料配比不合理或摊铺、碾压等工艺不到位等,均会产生坑槽。
(3)裂缝。裂缝较多,且分布较广,主要分为3类,即横向裂缝、纵向裂缝及网状裂缝。裂缝不同,则产生的原因也有所不同。第一,横向裂缝多与路面中心线垂直,且横穿整个路幅。产生的原因在于地基不均匀沉降、材料收缩或沥青混凝土温缩等产生的裂缝。第二,纵向裂缝多产生于行车方向平行向,其长度、宽度变化较大。产生的原因多为地基处理不当、路基压实度不足或水渗透等。第三,网状裂缝。相比上述两种裂缝,网状裂缝错综复杂,形状不规则,一般最早出现一条,若处理不及时,将逐步发展为多条,其产生的原因在于路基压实不足、混合料摊铺不到位,接缝处理不当等。
3 稀浆封层施工技术要点
(1)原路面修补。当坑洞、边线破损等问题存于路面时,需做好原路面修补工作。如存有深洞问题,需一层一层填补及压实。稀浆铺设前,针对宽大裂缝,需选取乳化沥青和细砂拌和的砂浆封缝。
(2)清理表面。稀浆封层加铺前,应彻底清理干净路表的杂物,即杂草、泥块等。如路面具有较大孔隙率或较高透水性,不得用水冲洗,清理时可选用高压气吹法施工。如选取水冲法时,待路面水分彻底蒸发后即可实施稀浆封层作业。当路面油污面积过大时,则会降低稀浆封层和原路之间的粘结程度。因此,在稀浆铺筑前期,必须清除油污,为便于清污可选取工业清洁剂进行施工。
(3)现场拌和。选取封层车在施工现场进行材料拌和施工,保证乳化沥青、水、填料等能够均匀拌和,且满足设计配合比需求。因稀浆混合料破乳时间短,施工人员必须对施工稠度进行严格把关,保证混合料质量。
(4)混合料运输及堆放。施工所使用混合料为SBS改性乳化沥青材料,通过筛分以后,利用自卸汽车将混合料拉至施工工作面。每车料的堆放距离按照所用运料车辆的吨位进行计算。在将集料装车以后,需要对每车混合料数量进行严格控制,同时严格控制卸料距离,防止混合料不均匀的情况出现在各个路段。
(5)摊铺施工。在摊铺施工过程中,需要在施工路面先安装一个拓展模块,保证摊铺作业能够顺利地进行。摊铺速度是影响摊铺质量的一个重要因素,因此在具体施工时需要严格地控制摊铺机运行速度,防止出现速度过快的现象。采用熨平板的夯锤对摊铺层进行预压实,预压完成后摊铺层的压实程度应保证在90%以上。同时及时测量摊铺的厚度,确保混合料摊铺的厚度能够满足公路工程施工的要求。在摊铺作业完成之后应组织施工人员进行人工整平,保证路面摊铺的平整程度。
(6)碾压施工。在摊铺作业后,当其温度还未大幅下降时即可开始碾压施工,一般情况下初压应尽快完成。指派专人在碾压施工中对3个碾压环节的温度进行测量并记录。初压时,应选取1台振动压路机施工,以阶梯型为主要形式,碾压遍数为1遍,每小时碾压速度控制在3km以下;复压施工中,可选取2台振动压路机进行施工,碾压遍数为4遍,每小时碾压速度同样控制在3km以下;终压时,选取钢轮压路机进行施工,碾压以静压方式为主,遍数可定为1到2遍,且每小时碾压速度控制在4km以下即可,最后达到轮迹消除的作用。
(7)养护。完成上述施工工序后,需做好养护工作。按照粘聚力施工要求,结束改性乳化沥青稀浆封层施工1h后,在每米2N以上控制其粘聚力。为全面提高封层密实度及强度,必须及时排除封层内的水分,且彻底消除横纵缝。因各类影响因素较多,为保证稀浆封层质量,在未固化成型前,严禁车辆通行。并做好交通管制、疏通工作,待混合料整体凝固后,需及时将施工标识撤除,确保车辆通行安全。
4 结束语
综上所述,但在行车荷载、自然因素等长期作用下,农村公路极易产生病害。稀浆封层技术的应用可有效提升路面使用性能。为此,施工中必须了解稀浆封层的性能,规范施工工艺,从而延长路面使用寿命。
参考文献:
[1]蒋丽丽.SBS改性乳化沥青稀浆封层技术在农村公路养护工程中的应用研究[J]. 科技与企业,2015(17):131-132.
[2]曾渝.改性乳化沥青稀浆封层技术在高速公路养护的应用[J]. 城市地理,2017(18):186.