公路养护施工中稀浆封层技术的研究

(整期优先)网络出版时间:2017-09-19
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公路养护施工中稀浆封层技术的研究

陈冰

临沂市公路应急处置中心山东临沂276000

摘要:稀浆封层是一种表面处治路面的预防性养护技术,其目前在不同等级公路养护中都有所应用,且成效显著。采用稀浆封层技术进行养护,做好施工前的准备、稀浆混合料配比设计、现场拌和、摊铺、早期养护等工作,采取有效措施做好质量控制。通过实例证明,改性乳化沥青稀浆封层的抗滑性能、封水效果及使用寿命俱佳,且具有良好经济性,以此在公路养护施工中得到大量使用。

关键词:公路养护;施工;稀浆封层技术;应用

1导言

作为稀浆封层的主要类型之一,改性稀浆封层是指在路面上,通过专业设备铺筑改性乳化沥青等相关拌和稀浆混合料,通过破乳、析水、蒸发、固化等一系列作用,形成一层薄层结构。在公路养护工程中稀浆封层技术有着重要意义,它不但经济性较好,还能够快速地对路面裂缝问题进行修补,因此可以将其在公路养护中推广。

2稀浆封层技术的概念

在现代化稀浆封层技术的施工中,主要采用由水泥、粉煤灰、矿粉、添加剂所组成的乳化沥青稀浆混合料,而稀浆混合料则是按照砂石料等作为基本骨料。在对于砂石料的选择上,它应满足相关级配要求,添加一定比例的乳化沥青作为结合料,以有效地保障其结合效果,如果遇到特殊情况,便可选择掺加一定比例的粉料,在完成了所有材料添加之后,将其和水进行充分混合,以有效地形成出沥青混合料,且砂石料成分所形成的沥青混合料要具有一定的流动性,这样才能保证沥青混合料在路面进行喷洒后,形成稀浆封层。需要注意的是在其喷洒过程中,要保证喷洒的连续性和均匀性。

3工程概况

××高速公路改扩建工程全长63.494km,路基双侧分别拓宽7m,建成后双向八车道高速公路。在拓宽施工前先组织对公路西幅K12+060-K30+080段路面进行检测,结果见表1。

表1沥青路面的路况

结合表1可知,案例工程的路面存在车辙、裂缝及龟裂等病害,同时在外观上,存在严重路面光滑剥落、磨损现象。但鉴于整条路段的路基较为稳定且强度高,则建议引入稀浆封层技术。在选择骨料时,要求坚持就地取材原则,并按要求控制其级配及质量(质地坚硬、耐磨等),注意若选用天然砂,应保证其具有清洁、干燥、坚硬、无风化、无杂质及砂当量≥45等特点,据此选用平顶山玄武岩;集料应具有表面粗糙、干燥及洁净等特点;稳定剂按密度1.18g/cm、细度1.5~2.5分特及纤维长度4~10mm的标准选用,并按混合料总重的0.2~0.8%进行添加。

4公路养护施工中稀浆封层技术应用

4.1施工前原路面病害处理

作为一种层状结构,改性乳化沥青稀浆封层的厚度一般为3~10mm,其作用为道路表面功能的恢复与改善,但在承载力提高方面作用较小。为此,在该施工方法使用前,必须保证道路路面具有稳定的基层、充足的承载力,且处理好原有病害。为此,必须做好以下原路面病害处理工作。1)因路面龟裂、翻浆及沉陷等病害导致基层与路基强度下降时,需将路面结构、路床下软基部位挖除,并进行天然砂砾一层一层地换填及做好压实作业,要求将ATB-25(8cm)及AC-16(4cm)铺设其上。通过现场取样得出,出现龟裂、翻浆的路段多集中于山体相近一侧,其主要原因是改建施工过程中并没有将所有腐殖土、黏土清理干净,在雨水长期浸泡下,致使路面病害产生。针对此情况,本文要求在1~2m间控制施工换填深度。2)经现场勘测得出,原路面还存有网裂、沥青老化等问题,但沉陷现象并未出现于路面,在表面沥青混凝土清除过程中,发现半刚性基层并无较大损伤。出现这种问题是因为原路面沥青混凝土具有不一致的铺筑厚度,沥青混凝土较小厚度路段,在重车长期碾压下老化现象严重,进而产生病害,但现阶段基层承载力仍与行车需求相符。其施工顺序为沥青混凝土面层铣刨铲除-基层表面清理干净-改性乳化沥青透层油洒布-AC-16(4cm)再次摊铺。除此之外,需选取小型铣刨机进行部分位置拥包路面处理。

4.2稀浆混合料配比设计

在应用稀浆封层施工之前,施工单位需对其进行试验,对骨料、乳液、填料、水、矿粉、缓凝剂等的最终使用量进行确定,保证封层强度、耐磨性,以及固化时间满足工程施工的标准,促使稀浆封层的粘结力增强,保证其和原有路面进行较好地融合。湿轮磨耗与负荷车轮实验也是必不可少的部分,在确定沥青乳液量之后,湿轮磨耗与负荷车轮就成为检验稀浆混合料质量的主要指标。沥青乳液作为稀浆混合料中的关键组成部分,能够均匀地裹覆着骨料,起到粘结作用。如果存在乳液用量的不足情况,将会使得封层表面干涩,使其粘结力变差,出现松散干裂、耐磨性降低、封层寿命缩短等现象,同时也会在一定程度上影响到车辆的行车安全。

4.3现场拌和

在工程施工生产的过程中,要应用封层车进行现场的拌和,机械专业人员可通过封层车的计量设备进行现场的操作,以此确保乳化沥青、水、矿料、填料等都按照一定的比例进行拌和。因为稀浆混合料有着乳化快的特点,操作人员还须严格控制施工进度,以确保混合料拌和均匀,保证施工的和易性。

4.4现场摊铺

稀浆封层的质量与摊铺后成型期间的保护也有关系。养护人员应按照路面及摊铺的宽度,决定出摊铺的幅数,并且要结合行车方向进行摊铺。机械操作人员应按照工程实际施工情况及其相关规范的要求进行摊铺机的操作,使得混合料能够淌入在摊铺槽中,在摊铺槽内只剩1/3的混合料时,应向司机发起车信号。摊铺时,需要待摊铺的稀浆完全硬化成型、摊铺槽刮不动之后再开始,以此防止刮痕的产生,保证摊铺质量。除此之外,封层车需保证均速行驶,行驶速度一般都在20m/min,确保摊铺的厚度均匀,并且在每辆车的摊铺结束之后,需要及时清理摊铺槽,并且对其摊铺槽橡胶刮板等进行喷烤刮净,以此保持摊铺槽的清洁。同时,在成型期间,必须封闭保护,禁止车辆的碾压。交通繁忙路段不宜采用连续摊铺,以免隔离管护段过长影响交通,必要时可以专人指挥交通设,设立单行道。

4.5接缝处理

在案例工程中,纵向接缝采用搭接缝的方式处理,以保证接缝处平整无痕。要求注意下列要点:①搭接缝宽度控制在76.2mm;②将纵向接缝设在车道线上,以保证道路的美观性。横向接缝采用对接的方式处理,注意尽量控制横缝的数量。值得注意的是,无论纵向或横向接缝,都不得出现过度或空白隆起,从而保证接头、接缝处的平整度。

4.6做好早期养护,及时开放交通

在稀浆封层铺筑之后与没有固化成型之前,施工单位需严禁一切车辆及行人的通行,并设专人负责,做好早期的养护工作,进而有效地避免路面受到破坏。若是交通封闭不严格,原路面的清理工作不够彻底,将会造成局部病害的出现,而如出现此情况,就应立即采用稀浆进行修补,以避免病害扩大。当混合料黏结力达到了200N?cm,初期养护工作结束,并且车辆在路面行驶没有明显痕迹的时候,才可开放交通。

结束语

综上所述,稀浆封层施工技术作为公路工程养护中的关键技术之一,其用料较少,经济性高,对于旧路面病害的问题能够快速进行修复,在公路养护中占据着十分重要的地位。稀浆封层技术作为公路养护的重要技术之一,只有与施工案例充分结合,做好原路面病害处理工作后,才能提升工程施工质量。

参考文献

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