超黏磨耗层技术在高速公路养护中的应用
2021-11-23齐璐
齐璐
太原高速公路管理有限公司 山西太原 030000
1 超黏磨耗层技术概述
超粘磨耗层技术通过碾压喷射乳化沥青结合料和铺筑玻璃纤维超粘磨耗冷拌料形成新的磨耗层或应力吸收层,从而达到公路路面养护的目的。该技术主要吸收了超薄磨耗层和微表处的优点,并增加了玻璃纤维和粘结层的改进工艺,显著提高了新路面与原路面的附着力和路用性能。超粘性磨损层薄覆盖层具有很强的应力吸收和分散能力。切割破碎后的纤维材料均匀分布在沥青结合料中,相互重叠,使纤维材料与沥青混合料一起形成网状缠绕结构,密封层结构的综合力学性能、拉伸强度、剪切强度、抗压强度和冲击强度显著提高,使铺设在新旧沥青面层之间的纤维密封层兼具高张力和高弹性[1]。
2 超粘磨耗层技术在高速公路沥青路面养护中的应用
2.1 改性乳化沥青
以太祁高速晋祠高架桥加固工程为例,该桥面设计方案是在原有路面的基础上采用高粘改性乳化沥青防水粘结层+超粘纤维磨耗层进行铺设,因此改性乳化沥青材料的选择非常重要。要特别注意以下几个方面:一是选用粘度在8-20s之间的慢裂SBS改性乳化沥青;其次,考虑到路段所在地区的地质环境和气候环境,需要对改性乳化沥青的蒸发残渣进行测试,根据测试结果筛选出符合要求的乳化沥青材料,如蒸发残渣含量应超过50%,溶解度应超过97.5%等。三、改性乳化沥青应具有良好的储存稳定性,一天蒸发损失不超过1%,五天总蒸发损失不超过5%。
2.2 用料要求
本工程超粘磨耗层养护施工主要选用强度和硬度高、颗粒形状好、打磨性能好的碎石骨料,碎石骨料必须满足沥青路面上层的骨料性能要求。粗细骨料的级配应根据施工要求和相关规范确定。应力吸收中间层、磨损层和表层分别采用4-6mm、6-10mm和10-14mm等级,含泥量在1%以内的石粉。石灰石、玄武岩和花岗岩主要用作填料。为了增强石材的水稳定性,可以按2%的比例加入普通硅酸盐水泥。
2.3 纤维
纤维可以起到增强作用,与改性乳化沥青和矿料形成致密的网络结构,提高超粘磨耗层的耐久性。本工程选用强度高、耐腐蚀性能好的玻璃纤维。
2.4 加强路面病害处理
超粘磨耗层施工过程中,如果路面出现凹坑、漏油、裂缝等多种病害,路面灰尘较多,会影响最终的养护效果,超粘磨耗层无法完全附着在现有路面上,路面的裂缝会继续扩大,最终反射到面层。因此,在超粘磨耗层施工前,施工人员应检查路面病害,如果发现路面有凹坑和溢油,应立即处理并清理路面[2]。
2.5 确定作业区域
为了不堵塞交通,施工单位采用车道和超车道分步施工,保证一个车道能正常使用。施工前,提前确认作业区的相关参数,如作业区范围、准备内容、施工机械等。合理划分施工段落。在本工程中,施工单位选择1公里作为作业区的长度。正式施工前,对路段进行交通管制,并在施工区域前方500-1000米之间设置警示标志,提醒司机注意减速避让;在施工区域前方100米处设置导向反光锥斗,疏导交通,提醒车辆及时汇合,确保安全生产。
2.6 施工要点
在摊铺混合料之前,施工人员应全面检查集料的混合情况和改性乳化沥青,并根据试验数据进行合理的检查,以确保混合料的混合质量满足摊铺施工要求,然后才能进行后续的摊铺作业。在摊铺混合料的过程中,施工人员应严格控制稀浆封层车的运行速度。摊铺施工结束后,进行质量检查,确保超粘磨耗层的摊铺厚度符合规范要求,并及时弥补缺失部分,保证后续碾压施工的顺利进行。在混合料的摊铺施工过程中,如果出现设备故障、摊铺缺陷范围过大等异常现象,施工人员应立即暂停施工,明确具体原因后,采取合理的改进措施,方可摊铺。一般来说,超粘耐磨层是冷拌冷铺,不需要碾压施工。但由于部分路段交通量较大,施工温度较低,为保证超粘磨耗层与沥青路面的紧密附着,施工单位决定采用胶轮压路机碾压施工,进一步提高超粘磨耗层的施工效果[3]。
2.7 联合治疗
由于高速公路的长度较长,施工条件的限制,不可能连续摊铺,这也意味着工作区之间会有结构接缝。在超粘性磨耗层的施工过程中,结构接缝的处理是一个非常重要的环节。在横向接缝的处理中,可以在摊铺机停止工作前用软铁皮覆盖摊铺表面,以避免摊铺厚度过大导致沥青路面平整度降低。纵缝处理时,应严格控制搭接宽度,单搭接宽度应小于80mm,这样可以提高路面平整度,减少资源浪费。
2.8 维护要点
在超粘性磨耗层施工结束且没有开放交通之前,施工人员应加强施工现场的保护,防止新铺路面损坏。建设单位可以安排专业人员进行安全维护,并设置警示标志,合理控制车辆行驶速度。比如公路养护时,施工单位设置彩旗或闪光灯,有效保护路面。路面完全破乳后,可以开放交通,同时拆除防护装置。新铺的超粘磨耗层路面通车后,由于车轮摩擦、制动等因素的影响,路面会出现松散或集料脱落现象。
3 结语
本工程预防性养护施工结果表明,超黏磨耗层预防性养护是对公路0-4厘米之间的表面进行修复、加固、再生等处理的综合性技术,为保证养护质量,有效预防公路表面坑槽、裂缝、拥包、沉降等病害的发生与进一步发展,必须加强专用性养护设备的引入和高质量养护施工材料技术的应用,在养护施工方案确定后还应通过组织管理来保证养护施工质量。