高速公路沥青路面薄层罩面养护技术研究
2021-12-07陆昊
文/陆昊
1 前言
高速公路沥青路面养护工程是系统性工程,在此类工程开展中薄层罩面养护技术应用可以提高沥青路面的强度,对强化沥青路面的使用性能有着积极作用。通过路面薄层罩面养护技术应用要点分析,总结出有效的施工方案,对推进养护工程项目开展意义重大。
2 技术的分类及作用
2.1 技术类型
2.1.1 冷薄层罩面技术
该技术在具体的施工中,可以通过乳化沥青或改性乳化沥青与砂石材料制作形成混合料材料,各个方面施工之后,再开展养护作业,以保证材料的利用率最大化,并不会发生任何烟尘污染的问题,来促进工程结构质量的提升。然而在项目中,由于应用的冷拌沥青性能很差,一般来说,只能使用到等级较低的路面中。
2.1.2 热薄层罩面技术
该技术是目前非常普遍应用的预防性养护处理措施,经济性非常好,且应用到项目施工环节,可以促进沥青路面性能的提升。公路路面的预防性养护实施阶段,通过这一技术保证路面的性能满足要求,且表面形成性能较高的抗滑磨耗层结构。其具体特点如下:寿命长;承载性能强;表面性能较高;结合现场要求明确施工厚度参数[1]。
2.1.3 温拌沥青混合料罩面
通过应用热拌混合沥青材料进行施工,提高高速公路的总体性能,很多情况下的应用都可以产生效果,但是容易导致环境污染问题无法消除,且在材料加热环节中,只要是温度超过规定技术标准,就会出现沥青路面质量不足的问题。冷拌沥青混合料的优势就在于性能较高,环保、低温等,但是路面表层结构容易产生质量问题,所以通常不会使用到高等级的公路工程中。综合分析上述两种技术的优势和不足,进行全面研发,选择具备更高性能、更低能耗、工艺性好的温拌沥青施工技术。这一技术在施工中,材料的温度较热需达到150~180℃,这样材料的性能最好。从实际经验总结分析发现,温拌沥青材料和热拌沥青材料对比,性能条件更好,且能耗较低,通常可以实现30%的能源节约,还能够防止发生环境污染的缺陷,促进工作条件的改善,延长使用寿命,因此,温拌沥青材料是高速公路施工的首选材料。
2.2 技术作用
薄层罩面技术属于预防性养护施工的范畴,把原有路面结构制作成为全新的路面,其可以有效处理以往存在的少量裂缝、坑槽等病害的问题,还可以保证路面的平整度达到要求,渗水性、抗滑性全部满足工程的标准,进而可以延长路面使用寿命。
3 工程实例
3.1 工程概况
选择高速公路的其中一个路段进行试验,该路段的长度尺寸为3.2km,设计行驶速度为100km/h,原道路工程设计为双向六车道的形式,整个高速公路投入使用4.5年的时间,表面有着一定的病害问题,主要是裂缝、车辙的病害,舒适性很差,导致高速公路无法正常的运营。
3.2 薄层罩面养护施工技术
3.2.1 施工之前的准备工作
在施工开始之前,做好各项准备工作,这是提高薄层罩面施工质量的关键,主要是材料准备、质量检查、仪器设备准备和功能测试、技术人员聘请、薄层罩面质量的分析和确定等。同时,还要进入现场进行全面的调查和分析,路面裂缝的形成和车辆轴载荷、行驶速度、自然侵蚀等方面存在着直接的关系。为了使得项目养护施工有效地开展,在施工阶段做好交通管制也是极为重要的工作,合理的放置交通标识,确保车流量合理的疏导和控制,保证项目有效地进行[2]。此外,在正式开展施工前,做好现场天气条件的检测和分析,这是因为薄层罩面施工会因为降雨、气温变化等产生较大的影响,通常来说,环境温度不足10℃时禁止开展任何施工,而雨季或者路面湿度较大情况下也不能进行罩面喷洒作业。要想使后续高速公路薄层罩面作业施工顺利开展,在项目正式施工前,技术人员做好高速公路的勘测和分析,发现存在的部分病害问题及时采取措施处理,做好现场地理结构、土壤特性、周边环境的综合分析与对比,确定最佳的项目实施方案,明确施工流程和工艺技术要求,合理调配作业人员,保证现场施工顺利进行,提高高速公路的运行质量和效果。
3.2.2 混合料的拌和与运输
混合料的拌和作业环节,做好集料的管理和控制,落实生产配比的要求,保证材料符合工程的要求。此外,还要做好拌和环节的管控,保证拌和时间符合要求,材料均匀性合格,不会存在花白、结块、离析等严重的质量问题。混合料在制作结束后,进入到运输环节,通过自卸车的方式实施运输,材料装载前,进行车辆的清洗处理,涂刷一层隔离剂材料。此外,运输时还应该做好保温处理,达到温度有效的控制,保证现场的混合料温度符合喷洒作业标准。
3.2.3 黏结层喷洒和罩面层碾压同步施工
黏结层的喷洒施工需要在规定温度条件下顺利实施,喷洒施工量和喷洒厚度全部符合技术标准要求,此时应该满足粗糙度的要求。如果喷洒环节出现花白的情况,需要摊铺机调头重新喷洒施工,直到全部喷洒均匀后才能开展罩面层结构的施工。混合料摊铺作业阶段,进行摊铺机的预热处理非常重要,此时温度控制在100℃以上。以保证摊铺底层结构时没有任何杂物[3]。
3.2.4 接缝处理
薄层罩面路面接缝施工尤为重要,这是提升平整度的重要技术参数。在单幅摊铺作业环节,路面接缝施工可以通过纵向结构的方式进行,摊铺环节如果混凝土没有达到常温条件的要求,需要预留部分混凝土后续进行加铺作业;两幅摊铺施工中,搭接长度控制在5~10cm 范围内,同时达到平整度要求。
4 试验路面检测
要想综合性评估薄罩面层技术对于高速公路沥青路面的养护效果,在工程实施结束后,做好路面的各项指标检测,具体如下所示。
4.1 平整度检测
按照目前我国的国家标准和要求,通过使用平整度仪进行路面的质量检测,具体如表1所示。然后进行路面行驶质量的评价,具体如表2所示。
表1 平整度检测结果
表2 评定标准
从表1分析发现,该沥青路面的行驶指数RQI 超过8.5,说明薄层罩面施工结束后,整个路面的行驶质量达到了优质水平,符合设计标准的要求,同时也证明了该沥青路面的平整度符合技术标准的要求,满足行驶质量标准,为今后交通质量运行起到积极的促进作用。
4.2 渗水性能检测
按照目前我国的技术标准要求,通过使用渗水仪作为主要的检测设备进行沥青路面的渗水系数检测,最终检测结果可见表3。
表3 渗水系数检测结果
从上表3分析发现,薄层罩面施工后,渗水系数很小,基本不会出现渗水的情况,表示薄层罩面养护施工应用后,可以全面提升路面抗渗效果。
4.3 抗滑性能检测
通过摆式摩擦系数测定仪在规定时间内进行抗滑系数检测,可见表4。
表4 路面抗滑系数检测结果
从上表4分析发现,在刚施工完,路面摆值可以达到56BPN 左右,符合设计要求的42BPN 数据要求,这就表示通过薄层罩面养护施工,可以促进路面抗滑性的提升。
5 结语
薄层罩面养护技术应用到高速公路养护施工中,能够产生非常好的效果,保证路面的平整度、抗滑性、抗渗性等符合要求,满足工程质量标准。因此,薄层罩面养护施工技术可以促进旧路面运行效果的提升,满足交通运行标准,实际应用价值非常高,可以在现实施工中推广和应用。