广安市公路直属养护段,四川·广安·638500 广安市交通建设工程造价站,四川·广安·638500
摘要:在各种光照、雨水等自然环境和来往车辆的反复综合作用下,沥青混凝土路面出现微裂缝、坑槽、泛油等常见病害。精表处是由高性能胶结料和细集料组成,通过专用施工设备撒布到路面,形成空间网络结构的保护层,从而提高路面的公路使用寿命。路面中修工程是对公路及其沿线设施的一般性磨损和局部损坏进行定期的修理加固,以恢复公路原有技术状况的小型工程。我段积极响应四川省交通运输厅在养护工程中大力推广新技术、新设备、新材料、新工艺等“四新技术”的要求,设计单位在路面中修工程完工后的路面上设计精表处封层,从而延长路面设计使用寿命。
关键词:G350;中修工程;精表处;实施后效果评价
一、公路养护工程分类
按照工程项目实施内容,技术复杂程度的不同、我国公路养护工程被划分成小修工程、中修工程、大修工程与改建工程四种。小修工程,主要是对公路及工程设施提供日常保洁和修补轻微损坏部分,主要是整理路肩、疏通边沟、清理杂草、修补路面坑凼、公路标志牌等内容。二是中修工程,它主要是指修理公路工程的一般磨损与局部损坏。三是大修工程是定期全面修理公路各部分项工程。四是改建工程是指对原公路及沿线设施进行全线或逐段提高技术等级,以提高其使用性能的项目。
二、精表处的适用条件与作用
相比于微表处、含砂雾封层等传统养护技术,精表处技术是在高性能胶结料中添加金刚砂作为专用养护剂。高性能胶结料的渗透性强,还原性强,而金刚砂的强度高,耐磨性好。高性能胶结料能够包裹金刚砂渗透进入公路路面结构中,使得路面结构成为一个结构。它对原路面的粘结性能、抗滑性能、封水性能和固结表面松散集料性能的提升作用更大。它要求路面具有良好的强度、刚度和稳定性,没有明显病害。参考《沥青路面精表处技术指南》的要求,实施精表处的原路面务必要满足以下条件:
表1宏观路况指标要求
路况指数 | 预防性养护宏观路况标准 | |
高速公路,一级公路 | 二级及二级以下公路 | |
PSSI | 80-100 | 70-100 |
RQI | 80-100 | 70-100 |
PCI | 85-95 | 80-95 |
但是精表处工艺不能够有效提高原有路面的结构强度,不能修补裂缝等路面病害,不能提高路面结构承载力,不能提升原路面平整度。因此设计单位决定将广前路原有路面病害挖补后再撒布1cm精表处封层,从而提高该路段的使用性能。
三、精表处技术的实际工程应用
广前路(K386+128~K392+000)为一级公路,设计速度60km/h,路基宽度22.5m,沥青混凝土路面,路幅组成为:2×3.5m行车道+2×3.5m行车道+2×3.5m非机动车道2×0.5m硬化路肩+0.5m隔离护栏。 广前路(K386+128~K392+000)起于广前路与代八路平交口,经茧庄村、代市镇,止于五桥村,路线全长5.872km。广前路原路面经多次加铺形成较厚路面结构层,现状路面结构为:8cm沥青混凝土面层+36cm水泥稳定碎石基层+11cm沥青混凝土面层+20cm水泥混凝土面层+20cm水泥稳定碎石基层+15cm级配碎石垫层。
(一)公路路况调查
自投入使用以来,广前路K386+128~K392+000段历经多次加铺,原有路基的强度良好,沥青混凝土路面病害有纵横向裂缝,龟裂等,但是大部分裂缝及轻微沉陷集中发生在道路慢车道轮迹带位置。我段委托第三方检测单位通过徒步对原沥青路面的调查,并以每百米为一统计段,逐段桩号统计分析沥青混凝土路面的病害情况,大部分路段的PCI、RQI和PSSI数据都能够满足采用精表处作为预防性养护手段的要求。
(二)精表处技术施工过程
1、首先要提前向社会发布断道路段信息。
2、施工期间布置好防撞桶,施工单位派专人把守公路路口,维持道路交通秩序和防止社会车辆误入施工作业区域,杜绝交通隐患的产生。
3、每批材料进场前应有自检合格证明来保证质量,施工机械和各种机械务必提前到场。
4、使用路面铣刨机清除原路面上面层4cm厚沥青混凝土面层,然后使用铣刨机挖除基层病害,组织单位内控小组人员验收收方,组织第三方抽检机构提前对贫混凝土中的粗集料、细集料、水泥和贫混凝土抗弯拉强度过程抽检。
5、遵照“小洞大补,圆洞方补”的原则,对已破损或者松动的部位进行清理,使得回填的水泥贫混凝土能够紧密结合与原有路面水泥稳定土基层。
6、使用沥青混凝土摊铺机摊铺4cm路面上面层至原路面高程。
7、精表处正式施工前,应该选择合适路段摊铺试验段。本次试验段长度100米。
8、本轮撒布精表处封层材料的时间被选定在天气晴朗、阳光充足的4月,本次施工是采用金刚砂双层精表处工艺,金刚砂的级配是JBC-3,使用同步封层车同步喷洒高性能胶结料和撒布金刚砂。作业时,同步封层车应保持高性能胶结料洒布量0.7kg/m
2和金刚砂洒布量3kg/m2的稳定,在整个洒布范围内,洒布量一定要均匀。
9、在精表处施工完毕后2小时内开放交通。
(三)本项目工程质量抽检结果如下:
表2 广前路中修工程质量抽检结果汇总表
分部工程 | 检测项目 | 检测数量 | 合格数量 | 合格率 |
精表处面层 | 厚度 | 6 | 6点 | 100% |
渗水系数 | 6处 | 6处 | 100% | |
摩擦系数 | 6处 | 6处 | 100% | |
构造深度 | 6处 | 6处 | 100% | |
粘结强度 | 6处 | 6处 | 100% | |
沥青混凝土路面 | 厚度 | 6点 | 6处 | 100% |
压实度 | 6点 | 6点 | 100% | |
弯沉 | 46点 | 46点 | 100% | |
渗水系数 | 6点 | 6点 | 100% | |
构造深度 | 6点 | 6点 | 100% | |
贫混凝土 | 弯拉强度 | 8点 | 8点 | 100% |
经检测,广前路中修工程能够满足交工验收要求。
(四)项目实施前后效果评价
项目交工验收三个月后,我段对实施后的效果进行评价,并与施工前原有检测报告进行对比:
表3 广前路中修工程施工前后渗水系数表
桩号 | K386+200 | K387+200 | K388+200 | K389+200 | K390+200 | K391+200 |
施工前渗水系数 | 20 | 45 | 60 | 9.8 | 20 | 5 |
施工后渗水系数 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
由上表可知,在本次整治前,部分路段的渗水系数大,很容易导致沥青面层出现各种各样的病害。经过此次精表处技术处理后,路面渗水系数几乎为零,抵抗外界雨水的能力显著提升。
表4 广前路中修工程施工前后摩擦系数表
桩号 | K386+200 | K387+200 | K388+200 | K389+200 | K390+200 | K391+200 |
施工前抗滑摆值 | 56 | 43 | 60 | 54 | 58 | 55 |
施工后抗滑摆值 | 61 | 64 | 63 | 62 | 64 | 66 |
施工前部分路段摩擦系数较低,均能满足规范要求,经过施工后,抗滑摆值得到有效提高。其中,金刚砂对路面的抗滑性能起到了重要的作用,提高了行车舒适性。
表5 广前路中修工程施工后养护材料渗透深度
桩号 | K386+200 | K387+200 | K388+200 | K389+200 | K390+200 | K391+200 |
渗透深度 | 5.97 | 6.74 | 5.32 | 6.04 | 6,44 | 6.34 |
三个月后,我段对路面进行钻芯取样,芯样的渗透深度能够达到5mm以上。说明渗入的精表处养护剂能够有效激活原有老化的沥青,从而有效地提高了原沥青混凝土路面的高温稳定性和低温抗裂性。
四、结语
通过精表处在广前路中修工程的应用,得到如下结论:
(一)精表处处理后的路面颜色明显加深,加大了路面与标线的对比度,起到了美化公路的作用。
(二)投入运营后三个月后,广前路的渗水系数、摩擦系数和渗透深度相比于整治前有了较大提升,这说明精表处技术还是能够公路中修工程中得到良好的应用,可以提前预防路面病害的发生,延缓公路大修的时间,降低交通事故的发生率。
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