寶安福永瀝青路面施工公司
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當前,我國公路網(wǎng)已經(jīng)基本完善,伴隨公路里程的不斷增加,大量早期修建的公路工程逐步進入養(yǎng)護維修階段,霧封層、超薄熱瀝青罩面、微表處等均屬于最常用的瀝青路面預防性養(yǎng)護技術,其中,霧封層技術因其施工方便、快捷、投資少應用最多。但是在長期實踐中發(fā)現(xiàn),霧封層工藝的應用極易造成路面抗滑性能下降,尤其是在摩擦較小的路面適應性極差。為解決這個難題,普遍采用含砂霧封層施工工藝,其主要是通過將石英砂、機制砂等材料同步撒鋪到路表,從而提升路面的抗滑能力。傳統(tǒng)霧封層材料可有效封閉微裂縫,并能提升路面抗水損性能,然而,因霧封層厚度較薄,很難起到良好的效果。隨著新技術、新工藝的不斷涌現(xiàn),將新材料摻加到霧封層內(nèi),可提高其抗水損、耐老化等能力。本文參考含砂霧封層灑鋪工藝提出了一種新型路面養(yǎng)護技術,即環(huán)氧抗滑封層技術,該項技術的應用,可以有效增強路表的整體剛度,提升路面使用性能,延長路面壽命。
與傳統(tǒng)霧封層工藝相比,環(huán)氧抗滑封層的粘結性、滲透性較好,純?nèi)榛癁r青的乳膠粒子極易團聚,極性、石料的匹配性則有所不足,因此,相較水性環(huán)氧基復合材料,純?nèi)榛癁r青的滲透性、粘結性較差。
1.1粘結機理
環(huán)氧樹脂內(nèi)含有環(huán)氧基、羥基等,能夠與集料、瀝青等表面活性較高的基團產(chǎn)生強大的粘附性。特別是在固化之后,環(huán)氧樹脂的剛度更大,粘結強度更高。此外,環(huán)氧樹脂固化時,往往不會形成低分子揮發(fā)物,從而減小粘合劑層的體積收縮率等,具有良好的膠層尺寸穩(wěn)定性。
1.2滲透機理
環(huán)氧樹脂混合乳化石油瀝青之后,其穩(wěn)定性、相容性等均會發(fā)生改變。為此,將羥基、環(huán)氧基等活性基團引入到樹脂分子結構內(nèi),可通過此類基團的作用,實現(xiàn)與石料表面基團之間的相互融合。同時,因其具備自乳化作用,在混合之后,可降低其體系粘度等,這對增強原路面材料的滲透性能及粘結性能極為有利。
某公路工程全長12.3Km,為雙向六車道。選取2段試驗段進行分析,A段起訖樁號為K17+000~K17+500,共500m;B段起訖樁號為K39+500~K40+000,共500m。經(jīng)實地勘查可知,在A段路共出現(xiàn)了80道貫穿性裂縫,裂縫全長342延米,網(wǎng)裂4m2,且伴有其他病害,如松散、塊狀裂縫等,若處理不及時,將進一步加劇路面病害,甚至對行車舒適性、安全造成不利影響。B段路經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)多為裂縫病害,共97延米,但目前裂縫已做熱瀝青處理,整體路況良好。針對現(xiàn)行技術規(guī)范要求,對A、B路段路面狀況進行評價,結果如表1所示,由此可見,A路段整體路面狀況不錯,B路段相對更為優(yōu)異,因環(huán)氧抗滑封層無法大幅提升路面結構性能,若路面結構狀況過差,將大大降低環(huán)氧抗滑封層的使用年限,為此,對路面狀況要求較高,經(jīng)分析,上述2段均可適用于環(huán)氧抗滑封層施工。
3.1工程量計算分析
本路段屬于雙向六車道,A路段總長500m,經(jīng)計算8120m2為施工總面積。B路段總長500m,選左幅兩車道作為施工范圍,寬度為7.7m,經(jīng)計算3850m2為施工總面積。通過室內(nèi)試驗確定,環(huán)氧樹脂A組分:環(huán)氧樹脂B組分:乳化瀝青=5:2:7,同時選用20~40目粒徑金剛砂,0.7kg/m2為環(huán)氧乳化瀝青與金剛砂灑布量,為此,按照施工總面積x灑布量的計算公式,則需鋪灑5684kg環(huán)氧樹脂及抗滑集料用于A路段;B路段則需鋪灑2695kg環(huán)氧樹脂及抗滑集料。
3.2施工工序
第一,調(diào)試設備。施工前,需做好車輛設備調(diào)試工作,要求先排除封層車水罐內(nèi)的水,并對管路、噴頭等進行沖洗,在整個清理過程中,需對所有噴頭噴水情況進行詳細檢查,若發(fā)現(xiàn)噴頭噴水不暢通,應及時查找原因并處理。同時,還要做好銑琢車調(diào)試工作,如刀頭等,并按照規(guī)定進行銑琢模塊安裝等。第二,銑琢。根據(jù)施工要求,銑琢施工需采用專用銑琢車,實現(xiàn)對路表銑琢、清掃、吸塵一體化快速施工。
第三,裝料。按照材料用量規(guī)定,先打開兩個組分的桶料,通過電動攪拌機對兩組分的材料分別進行均勻攪拌,且將攪拌時間控制在1min以內(nèi),隨后向封層車料罐內(nèi)泵送,完成上述施工后,即可向封層車乳化瀝青罐內(nèi)倒入數(shù)量滿足規(guī)范要求的乳化瀝青材料。當泵送完膠結料之后,需向集料倉內(nèi)裝入相應數(shù)量的細集料,在此過程可通過鏟車或人工方式進行裝填。第四,灑布。因封層車料倉存儲量有限,需根據(jù)工程用量情況,合理確定灑布遍數(shù),完成每遍灑布之后,待路表基本干燥,且無粘輪情況時,即可進行下一遍施工。根據(jù)要求,可在6~8km/h之間控制封層車行駛速度。
第五,開放交通。完成上述施工之后,且路表干燥程度達到相關規(guī)定,便可開放交通。
按照相關規(guī)定,決定對施工前、銑琢后、工后與施工半年后四個階段進行檢測,主要檢測項目包括抗滑性、構造深度、平整度、滲水性,具體結果如下:
4.1擺值
根據(jù)要求,本文選擇擺式儀進行試驗分析,測點間距設為100m,經(jīng)檢測可知,(1)工前,A路段擺值區(qū)間為50~55BPN,B路段擺值區(qū)間為44~50BPN,均可滿足路面摩擦規(guī)定。(2)在抗滑封層施工前,針對原路面銑琢車需進行打毛處理,可見路表在銑琢后,存在較為明顯的銑琢痕跡,此表面微刻痕跡可大幅增加路表粗糙度,經(jīng)觀測可見,經(jīng)銑琢之后,A路段的擺值增加到85BPN以上。(3)環(huán)氧封層噴灑之后,因環(huán)氧乳化瀝青將會把表面紋理封閉,相比上一階段的路段,抗滑性能有所降低。因金剛砂抗滑作用良好,A路段在工后階段,基本可達到75BPN,相比原路面,抗滑性能有所提升。(4)工后半年后,經(jīng)勘查可知,抗滑封層摩擦性能有一定程度的下降,整體在67BPN左右。經(jīng)上述觀察分析可見,在提升路面摩擦性能方面,環(huán)氧抗滑封層效果明顯,且具有良好的耐久性。
4.2構造深度
針對路面構造深度,本文決定選擇鋪砂法進行分析。經(jīng)檢測可知,構造深度變化與路表抗滑性能變化基本一致。路面銑琢施工后,路面構造深度增加,則其摩擦值也隨之增加。因環(huán)氧乳化瀝青在工后可以填補路表空隙,從而可以在降低構造深度的基礎上,降低摩擦值。由此可見,路面抗滑性能與構造深度之間關系密切,且呈一種互為因果的關系。工后半年檢測發(fā)現(xiàn),構造深度降幅遠低于抗滑性能的8%,僅為2%,其原因在于金剛砂可承擔耐磨作用,將產(chǎn)生一定磨耗,于構造深度來講,此類磨耗影響相對較小。
4.3平整度
為檢測路面平整度,本文分別在工前、工后采用3m直尺對A、B路段進行檢測,經(jīng)檢測可知,原路面平整度在3mm以內(nèi),相對較小,因此可判定本路段不存在結構性病害,如車轍、擁包等。因環(huán)氧抗滑封層具有較薄厚度,向路面噴灑之后,將有一部分材料向路表結構滲透,因此,在路面平整度方面,環(huán)氧抗滑封層技術并沒有顯著提高或降低的現(xiàn)象。
4.4滲水性能
采用滲水儀進行路面滲水性能測試,因A路段建成通車多年,其路表通水空隙基本處于封閉狀態(tài),因此在工前檢測時,多處測點路面滲水都為“0”,但K17+100~K17+200段與K17+300~K17+400段則存有滲水情況。工后檢測,全路段無滲水現(xiàn)象,工后半年同樣未出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,表明環(huán)氧抗滑封層施工后具有良好的防滲水效果。B路段檢測結果表明,無論是在工前、還是工后,全路段均會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,表明施工效果良好。
綜上所述,瀝青路面作為我國高等級公路最常用的路面形式,其優(yōu)點眾多,在公路建設施工中得到了廣泛應用。隨著道路通行時間的不斷增加,路面往往會出現(xiàn)不同程度的病害問題,環(huán)氧抗滑封層技術的應用,可以有效改善路面使用性能,解決病害問題,且具有良好的施工效果。
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