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沥青路面超薄磨耗层养护技术研究

2022-11-23潘裕种

运输经理世界 2022年21期
关键词:集料摊铺碾压

潘裕种

(上饶市万年公路事业发展中心,江西 万年 335500)

0 引言

当前在公路养护工程中,超薄磨耗层养护技术作为一种非常重要的手段,主要应用乳化沥青材料开展相关的操作,可以确保整体的黏结性和封水性达到较高的要求,为公路路面结构性能提升奠定坚实的基础。为了能够更好地提升公路的使用期限,保证交通运行的安全性,在养护工程开展时需要做好技术的规范控制,同时加强材料、施工温度以及施工环境的控制,当环境温度超过25℃时,施工材料的黏度可以维持在60±40Pa 左右。破乳过程中至少要达到其中的60%,这是保证结构性能达到相应要求的前提所在。

1 工程概况

我国某地的高速公路经过多年的通车运行,选择的是双向6 车道的设计思路进行建设,整体的设计时速为120km。随着使用时间的增加以及重载车辆的大面积通过,沥青路面的抗滑性能和防水性能也随之下降,在局部路段出现了严重的水损坏和车辙等常见病害问题。在分析公路弯沉和钻芯检测中发现,公路的承载性能相对良好,基层比较完整。为了能够兼顾工程的经济性,在此次养护过程中,选用的是超薄磨耗层技术对路面进行集中操作。

2 超薄磨耗层技术要点

2.1 底层准备

第一,需要做好原始路面的处理。在项目实施之前要改善排水系数,使积水能够排除面层结构。同时,若基层结构有不平整的地方应及时填筑平整,保证结构的稳定性。此外,倘若存在车辙问题且深度超过1cm,则需要采用铣刨机进行处理。如果深度超过2cm 的凹陷部位,那么要做好填筑施工操作,并选择细沥青砂进行填充。第二,做好各项后期的准备操作处理,维持路面的平整性能。做好基础的公路清扫,全面转移废弃物,保证施工现场的洁净度。等到沥青表层干燥度符合要求规范之后,方可进行后续施工。

2.2 沥青

为了保证路面的低温延展性能,此次选择的是橡胶沥青作为主要养护材料。橡胶沥青是由70 号公路石油沥青中加入胶粉改性制备而成的,这种材料具有良好的兼容性,可以满足性能上的整体需求[1]。

2.3 集料

在对超薄磨耗层进行施工铺装时,一般会选择20mm 左右作为基本厚度。在集料的选择过程中,首要考虑整体的性能和耐用性。其中,玄武岩碎石具有良好的耐磨性能,可以与沥青黏附剂实现有效黏附,因此将其作为超薄磨耗层的主要使用集料。

2.4 矿粉

混合空隙的主要原材料是矿粉,它能够保证磨耗层的密封度。在此次项目中,所有的矿粉都是通过磨碎石灰岩所得,所以在前期一定要做好含水量和亲水系数的检测工作,使其相应的性能满足指标。

2.5 设计矿料级配组成体系

为了确保混合料中的粒径集料能够实现科学的分配,在养护过程中要严格按照有效的矿料等级进行设计处理。在级配设计过程中,适当地降低集料的含量范围,并将中间粒径集料的含量及时抽取,形成全新的间断型级配。

2.6 确定油石比

沥青混合料中的沥青和集料的配合比就是所谓的油石比。油石比的取值会对沥青混合料的性能带来不同程度的影响。经过油石比对试验,认为油石比达到6.9%左右合适。

2.7 运输沥青混合料

在沥青混合料生产和运输的环节中,要充分考虑超薄磨耗层技术开展的各项内容。如果沥青混合料在生产和运输环节中出现严重的问题,那么整体的沥青混合料性能也会随之降低,很难将其应用到工程建设的环节中,甚至威胁到我国交通运输行业的正常发展。所以,相关的建筑工程部门要严格按照要求做好技术的选择和人员的匹配,在确保施工质量的前提下,可以参与后期的生产工作和运输处理,提升施工安全和施工质量效果[2]。

施工人员应当严格按照施工前期的各项准备配比进行生产工作,保证混合料生产的过程中能够达到相应的质量标准,确保施工人员可以有效控制当前的搅拌时间和温度,高效应用沥青混合料的整体性。这样不但可以保证沥青路面的安全性能释放,而且可以充分调动混合料的应用价值和意义,保障后期的工程质量效果。相关技术人员应当严格控制运输工作的内容和流程,尤其是要随时把握混合料运输的各项环节,确保能够安全有效地运送到施工现场,使建筑工程具有良好的选择性。沥青混合料的实际生产和运输质量要充分参考当前的各项因素,只有这样才能够为施工材料质量提供更多的选择和保障。

2.8 摊铺沥青混合料

作为施工过程中关键的环节,摊铺工作对于超薄磨耗层养护施工来说至关重要。相关单位要严格把握施工工艺的各项标准,这有助于超薄磨耗层的养护和后期的各项施工处理。在正式进行摊铺操作之前,技术人员应深入了解路面岩层和土层的基本结构状况,并对表层进行充分清扫。严格按照要求进行铣刨作业施工处理,清理顶部矿粉,使其处于无杂质的状态。尤其是在运行摊铺机的过程中,要在底部垫上三块木板材料,保证木板之间的距离符合规范。如果有额外的需要,可以将熨平板设置在指定的位置上,并将温度增加到100℃上下。

在摊铺的时候,材料的温度需要比设计温度高出一些,主要是避免摊铺时环境影响导致材料温度下降出现质量问题。摊铺厚度同样也要控制,使其满足设计厚度标准,尤其是在边角无法施工的状况下,要经过人工处理才能够得到相应的效果,保证摊铺作业的完整性和有效性。摊铺阶段还要安排工程人员随时检测摊铺的厚度、宽度等参数,保证各方面的摊铺指标符合项目需求,以给后续压实工序奠定基础。

2.9 压实沥青混合料

在完成摊铺施工操作之后,要急剧上升整体的温度,直到温度达到150℃才可以进行后期的压实施工操作。在压实环节,主要是按照初压、复压和终压步骤进行施工。在初压工程施工时,采用的是压实设备进行1~2 遍的压实;复压施工时选择振动压路机施工,压实次数在5 遍左右;终压环节采用重型设备进行施工,碾压2~4 遍,务必严格按照碾压标准逐步执行,做好碾压路段控制。在压实施工操作阶段,维持现有的压实速度,保证碾压力度的稳定性,消除碾压操作而带来的各种不合格问题。需要注意的是,施工压实施工环节,应有效控制碾压的速度和力度。进入具体的压实施工操作阶段,通过车轮洒水车进行洒水,避免出现严重的黏轮问题。在现场施工人员的集体监督下开展碾压施工操作,禁止出现刹车和掉头的现象。等到碾压施工结束后,需要在第一时间将所有施工设备撤离施工现场[3-4]。

2.10 养护操作

当完成沥青混合料的各项压实操作处理后,及时检测路面的稳定性,保证各项参数符合技术规范和标准。在分析中了解到因为压实度满足不了标准值,因此需要通过后续压实施工的方式进行改进。尤其是涉及养护施工环节,要在具体的路段设置警示牌,车辆不能进入施工现场,否则会影响到整体的稳定性。要确保施工路段的有效湿润度,并在一周之内进行养护施工。

3 试验路段性能

3.1 高温稳定性

沥青混合料的黏弹性较高,一旦出现高温的状况,就很容易出现变形。在公路产生车辙和拥包等病害之后,会直接影响到行车的整体体验。项目结合车辙试验的各项标准,对磨耗层的高温性能进行评价,具体参考表1。

从表1的试验数据可知,不同分组内部的马歇尔稳定系数都已经达到了相应的要求,车辙试验的稳定结果也超出了规定的数值。由此观之,超薄磨耗层在整个高温性能上具有明显的优势和特征。

表1 高温性评价

3.2 低温抗裂性能

选择橡胶沥青材料作为主要的原材料,能够保证超薄磨耗层在低温的环境下发挥自身的性能。依托低温弯曲试验进行测试,更好地评价磨耗层的低温性能特征。试验结果参考表2。

表2 低温性能试验结果

从表2的试验结果可知,组1 与组2 的破坏应变力,均高于技术要求规定的相关数值。

3.3 抗滑性能

作为公路验收标准的重要参考指标,抗滑性能能够在满足相关的条件下有效控制公路事故发生的频率。为了对超薄磨耗层的抗滑性能进行科学评价,项目对比了施工前后的各项内容,把握其中的深度构造检测结果,具体参考表3。

表3 构造深度与摩擦系数检测结果

对相关的桩号进行构造深度与摩擦系数测试时,整体的深度和程度不断提升,均符合相关的要求和要领。尤其是构造深度和BPN 值符合条件的前提下,说明超薄磨耗层施工后期的路面抗滑性能有了明显提升和改善。

4 温拌超薄磨耗层施工质量的全方位控制

4.1 原路面性能评价分析的落实

在超薄磨耗层养护技术应用之前,需要按照实际需求做好原有路面性能的评价分析,同时对原有路面的各项参数值进行记录。若原有路面的损坏非常严重,则需要通过检测处理后才可开展后续的施工,有助于整体性能的提升。除此之外,还要把握现场的自然气候条件和水文信息特征,使最终的内容能够符合施工规范,保障工程的建设质量。

4.2 施工材料质量的全方位控制

在沥青路面养护工程开展阶段,材料质量是衡量养护技术应用效果的主要参数,如果最后的质量没有达到相应的要求,会造成许多不利的影响。因此,在具体的施工环节中要做好材料的质量控制工作,严格按照相应的执行标准落实制度规范。特别是在性能和质量方面尚未达到相关要求的前提下,禁止一切材料进入施工现场[5]。

4.3 摊铺碾压质量的全方位控制

在养护施工期间,摊铺、压实质量控制格外关键,需要严格做好摊铺厚度与碾压温度等方面的控制。为了更好地保证施工整体水平,在施工过程中要做好平整度的控制工作,按照当前的车辆行驶速度做出适当调整和控制,确保每一层的厚度管理符合规范。需要注意的是,在沥青混合料压实的环节,相关单位还要严格按照施工温度和周围的具体标准进行全面管理,避免出现严重的低温离析问题。

4.4 强化检测质量控制

在完成项目的各项内容之后,要做好其中的方案检验,看其检测质量是否达到相应的规范。尤其是面对一些松散裂纹问题,更要选择有效的材料进行补救。

5 结语

在公路沥青路面病害处理的过程中,超薄磨耗层养护技术的应用既满足了病害的治理要求,同时也能恢复公路路面的路用性能。本文对超薄磨耗层技术的工艺与质量控制要点进行了探究,提出了技术措施目的在于提升沥青路面的使用年限。因此,在往后养护项目开展时,还需要结合实际做好不同环节的处理工作,有序推进各项沥青路面的养护作业,确保施工质量的合格性,推动区域内部的交通行业发展。

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