沥青路面含砂雾封层养护施工技术研究
2021-09-10刘锋
刘锋
摘 要:沥青路面使用一定时间后,往往会出现路面早期病害,为了有效防治路面病害,可采取预防性养护施工工艺。含砂雾封层技术的应用,可以有效封闭路面病害,防止路表松散,恢复路面性能,延长路面使用寿命。为此,本文在全面掌握含砂雾封层特点的基础上,结合具体案例,对沥青路面含砂雾封层养护技术要点进行了分析,并通过对比施工前后路面性能,得出含砂雾封层养护施工效果良好。
关键词:沥青路面;含砂雾封层;特点
0 引言
近年来,我国公路建设事业取得了令人瞩目的成绩,通车里程迅速增长。然而,在公路建设里程增长的同时,也面临着大量的养护维修任务。沥青路面因其优异的性能在高等级公路中得到了广泛应用。但在长期实践中发现,在行车荷载和自然因素作用下,沥青路面极易出现大量早期病害,比如坑槽、裂缝、车辙等。为了消除病害,恢复路面使用性能,必须采取切实可行的养护维修方案,全面提升道路通行服务质量。
1 含砂雾封层的特点
作为一种最常用的公路预防性养护技术,含砂雾封层是在雾封层技术基础上发展而来,其主要构成材料包括:聚合物添加剂、乳化沥青、陶土等,混合料拌和均匀后,便可通过专门的高压喷洒车进行施工。将有一层薄薄的封层材料附着在沥青面层之上,从而达到封闭裂缝、修复路面的效果。相比其他预防性养护技术,含砂雾封层的特点如下:
(1)封闭裂缝。通过含砂雾封层技术,可以及时封闭路面表层的孔隙和微裂缝,避免路面结构内进入大量水分,破坏路面内部结构。
(2)避免松散。在路面发生病害后,通过含砂雾封层工艺,可以有效避免路表松散集料的进一步扩展,可对因老化而出现的粘结能力下降路面起到修复作用。能够大幅提升路面的抗滑能力,提高行车舒适性。
(3)抑制病害发展。为避免其他病害的产生,恢复路面的使用性能,做好预防性养护工作,可以达到这一目的。此外,相比一般雾封层技术,含砂雾封层还能充分克服抗滑性能不佳的缺陷。
(4)适用性强。作为一种性能良好的雾封层技术,含砂雾封层技术多用于通车2~3年的沥青路面,可用于路面早期病害防治,比如轻微纵横向裂缝、路表贫油、集料脱落等。此外,也可用于低交通量或大交通量的路面維修。
(5)施工简单、快捷。含砂雾封层施工可以通过人工方式进行滚涂,还可以通过机械设备进行施工。在交通管制方面,仅需封闭局部路段即可,对交通影响不大。
(6)环保、无害。含砂雾封层所选用的材料均属于无毒害材料,不会伤害人体健康,也不会影响自然环境,具有良好的环保作用。
2 工程概况
某公路工程为双幅四车道,为沥青路面。在行车荷载和自然环境的综合影响下,路面已出现了大量早期病害,主要病害为贫油、微裂缝、骨料松散等。为了有效控制病害发展,恢复路面使用性能,延长工程使用年限,决定采取含砂雾封层技术进行预防性养护施工。
3 沥青路面含砂雾封层养护施工技术要点
3.1 施工原材料
乳化沥青、水、陶土等是含砂雾封层的主要原材料,可根据配合比实际情况,掺加适量细粒砂,从而形成质量合格的混合料。
(1)改性乳化沥青。根据工程实际情况,在本工程当中,采用SBR改性乳化沥青材料,各项技术指标均需满足现行规范要求。
(2)细粒砂。金刚砂、石英砂、机制砂等都是最常用的细粒砂,结合工程实际,本工程以机制砂为主,保证各项技术指标满足规定要求。
(3)水。采用无污染、无杂质的饮用水即可。
(4)其他材料。在本工程当中,为了避免含砂雾封层混合料出现离析情况,可适当添加一定量的添加剂,用于改善混合料的性能,调节干燥时间。此外,成膜剂的掺加,还有利于含砂雾封层成型,便于提升乳液的稳定性和均匀性。
3.2 施工工艺流程
第一,封闭交通。施工前,要针对施工区域进行交通管制,做好施工段封闭交通等各项工作,要求设置施工标志,发布施工绕行等通告,保证施工作业的安全性。
第二,原路面病害处理。针对原路面较大病害位置,需提前进行处治。比如,裂缝、坑槽等,需提前进行灌缝、挖补处治。较大车辙或拥包处,则需提前进行铣刨、填充。在填缝料选择时,不宜选择与雾封层材料产生化学反应的材料,尽可能采用乳化沥青和细砂拌和而成的砂浆材料。
第三,原路面清理。施工前,需清理干净原路面的杂物和灰尘等。一般可采用高压清洗车进行冲洗,或者通过清扫车进行清扫。主要是清理干净路表面的灰尘、泥土等,保证作业面洁净、无污染。
第四,施工准备。施工前,要认真做好各项施工准备工作,尤其是施工材料和施工设备方面。针对施工材料,要求在材料进场前进行抽样检测,保证各类材料质量满足规定要求,同时保证材料配合比设计合理。针对施工设备,要求施工前合理配置施工设备,保证设备数量、参数均可满足规定要求,同时,要进行提前试机,确保机械设备能够正常运转,不会出现无故停机等情况。
第五,洒布混合料。通过专门的喷洒设备进行含砂雾封层混合料洒布施工,保证喷洒量和喷洒速度均满足规定要求,确保喷洒质量。根据工程实际情况,喷洒量可控制在0.9 kg/m2~1.2 kg/m2。
第六,局部修补。喷洒过程中,难免会出现遗漏现象,此时,可通过人工方式进行补料。若出现喷洒量过多情况,可进行人工找平,保证路面喷洒均匀、一致。
第七,养护。养护期间,禁止一切车辆、行人通行。待工后2小时后,各项指标均可达到规定时,便可开放交通。
3.3 施工质量控制措施
在含砂雾封层施工当中,必须采取一定保护措施,对周边环境进行保护,不得污染环境。比如说,通过遮盖方式保护道路沿线的护栏、路缘石等。此外,在施工当中,将会产生大量废弃物,要求及时清理出去,不得堆积。含砂雾封层施工对施工温度有一定要求,当路面表层温度低于15℃,或者施工当天气温低于10℃,或者是下雨天气,均不可施工。施工之后,同样要根据天气情况确定具体的养护时间,一般来讲,工后2小时即可开放交通。若2小时后还未达到养护标准,需适当延长养护施工,直至满足规定要求方可开放交通。
在施工当中,混合料喷洒量的多少直接影响整体施工质量,一旦喷洒量过大,将会对路面的抗滑能力造成很大影响;若喷洒量不足,则又很难满足封水目的。为了准确确定喷洒量,可在路面上作小面积喷洒试验,从而保证喷洒量的准确性。
4 沥青路面含砂雾封层养护施工检测与评价分析
工后1个月后,为了检验沥青路面含砂雾封层的养护效果,决定对路面的各项性能进行检测与评价分析。本文以工后原路面性能检测情况与工后1个月含砂雾封层处理后的路面性能检测情况进行对比分析,具体结果如表1所示。
(1)外观质量。施工后,路面微裂缝已被封闭,路面表面平整,未见脱落等情况,说明经含砂雾封层养护后,路面外观质量可满足规定要求,且具有美观性。
(2)摩擦系数。采用摆式摩擦仪进行摩擦系数测定,含砂雾封层施工前,原路面的摩擦系数为49 BPN,仍可满足≥45 BPN的规范技术要求。施工之后,含砂雾封层处理路面的摩擦系数为74 BPN,提升了51%。摩擦系数的增加,能够有效封闭微裂缝,增强路面的抗滑能力。
(3)构造深度。根据施工规定,可采用铺砂法检测路面的构造深度。施工前,原路面的构造深度为0.42 mm,相比现行规范要求≥0.55 mm,已无法满足构造深度规定。经含砂雾封层处治之后,路面的构造深度有所提升,检测可知,施工后路面构造深度已达到了0.61 mm,可滿足规定要求。此外,在本路段未见“油皮”情况,说明,构造深度的提升,可有效提升路面行车的安全性能。
(4)渗水系数。采用渗水仪进行路面渗水系数检测。本工程施工前,原路面的渗水系数在27 mL/min,仍可满足≤50 mL/min的规定技术要求。待含砂雾封层施工后,渗水系数下降为0,为不渗水状态。说明经含砂雾封层养护施工后,路面具有良好的封水效果,可以有效填充路面的微小裂缝和空隙,大幅降低路表水渗入的几率。
5 结束语
综上所述,在社会经济高速发展的今天,我国公路事业取得了令人瞩目的成就。然而,在公路里程越来越长的同时,也面临着巨大的养护压力。尤其是一些公路在通车2、3年后便出现了大量早期病害,若不及时处治,将进一步引发其他更为严重的病害。为此,做好沥青路面预防性养护显得尤为关键。本文以含砂雾封层养护技术为研究对象,结合具体案例,阐述了含砂雾封层的施工技术要点,并通过工后1个月路面性能检测,得出路面各项性能均可满足规定要求,具有良好的养护效果。
参考文献:
[1]吉增晖,俞春荣,高志明.含砂雾封层性能评价与工程应用研究[J].公路,2017,62(2):205-210.