張 欣
(河北省高速公路京秦管理處,河北 秦皇島066001)
在瀝青路面的使用過程中,受到日光、氣溫以及雨水等的共同影響,經(jīng)過一系列的物理和化學反應之后,會對瀝青路面性能造成不利影響,這種變化過程即為瀝青的老化。隨著瀝青的老化,路面的耐久性會逐漸變差,導致路面開始出現(xiàn)輕微的疲勞裂縫和細集料流失。這一階段,路面的使用功能仍處于完好的狀態(tài),但是如果不對這些問題進行及時處理,會導致路面出現(xiàn)更為嚴重的病害。霧封層是瀝青路面預防性養(yǎng)護措施中的一種,它能夠實現(xiàn)舊瀝青的再生,是一種有效、快捷的養(yǎng)護方式,同時工程造價較為低廉。
霧封層是將陽離子乳化瀝青稀釋或特制路面保護劑,通過專業(yè)的施工設備將滲透性良好的霧封層材料,均勻地霧化撒布在現(xiàn)有的瀝青路面表層上,對舊瀝青起到激活再生的作用,從而有效實現(xiàn)已養(yǎng)護舊瀝青的更新。霧封層預防性養(yǎng)護技術能夠使路面的使用性能維持2~3年,這樣可以推遲使用造價更高的養(yǎng)護技術,同時達到了延長瀝青路面使用壽命的目的。霧封層預防性養(yǎng)護技術工程造價低,具有很好的經(jīng)濟效益。在霧封層施工中,也可以適當補撒一些鐵鋼砂等細集料,這樣可以有效提高路面的抗滑性能。圖1為霧封層養(yǎng)護技術示意圖。
圖1 霧封層養(yǎng)護示意圖
霧封層養(yǎng)護技術的適用條件如下:
(1)當瀝青路面表面出現(xiàn)滲水、貧油、微細裂縫、中等程度的縱橫向裂縫等問題時,適宜采用霧封層養(yǎng)護技術,松散的路面和老化的瀝青路面也可采用霧封層養(yǎng)護;
(2)能夠采用霧封層養(yǎng)護技術的路面首先應具有足夠的強度和剛度,同時整體的穩(wěn)定性應較好;
(3)當路面出現(xiàn)較為明顯的疲勞裂縫時不宜采用霧封層養(yǎng)護技術;泛油路面和溫縮裂縫比較嚴重的路面以及摩擦系數(shù)較低的路面均不能采用霧封層養(yǎng)護技術。
霧封層養(yǎng)護技術對養(yǎng)護時機的要求很高。如果路面病害較為嚴重,已經(jīng)錯過了霧封層養(yǎng)護的最佳時機,此時再采用霧封層技術進行養(yǎng)護,效果會大打折扣。
霧封層材料具有較大的流動性,能夠快速滲入到路面的表層和集料的縫隙中,有效地將表層的微小裂縫填滿,使舊瀝青再生,從而對瀝青路面起到保護作用,提高瀝青膠結料和集料之間的黏結效果,起到防水和抑制松散的作用,防止瀝青路面進一步老化。當瀝青路面由于水的滲透而出現(xiàn)損壞時,采用霧封層養(yǎng)護技術可以很好地緩解水損壞,使路面煥然一新,但霧封層不能增大路面的結構強度。
在采用霧封層養(yǎng)護技術之后,路面摩擦系數(shù)會降低。因此,為了提高路面的粗糙度,通常在施工中撒布一些鐵鋼砂,以提高路面的摩擦系數(shù),確保路面行車安全。霧封層預防性養(yǎng)護技術施工工藝簡單,施工方便,工期短,能夠較早地開放交通。
下面以某市一公路養(yǎng)護工程為例介紹霧封層預防性養(yǎng)護技術在實際工程中的應用。該公路路面出現(xiàn)大面積白斑,其主要原因是積聚于路面內(nèi)部空隙中的水在高溫下,一方面將集料中的可溶性物質溶解,另一方面出現(xiàn)水分蒸發(fā)的問題,從而引起體積膨脹,導致路面中集料與瀝青界面的破壞,形成灰漿。本工程的養(yǎng)護主要是針對路面的局部輕微松散、車轍以及白斑等問題。通過對路面強度和抗滑性能的檢測,認為其滿足霧封層的使用要求,因此決定采用霧封層預防性養(yǎng)護技術對該路面進行養(yǎng)護,以延長路面的使用壽命,提高工程的經(jīng)濟效益。
本工程霧封層養(yǎng)護技術所用到的主要材料為基質瀝青、乳化劑、改性劑、添加劑等,其中基質瀝青為韓國進口的重交通石油瀝青,乳化劑為美國進口的乳化劑,改性劑為美國進口的膠乳,水為飲用清潔水。表1所示為乳化瀝青的各項技術指標。
表1 乳化瀝青的各項技術指標
在施工前,應對路面的各種病害問題進行一次全面細致的檢查,并做好記錄。對于處理效果不佳的病害應重新處理,不留下任何質量隱患。通常情況下,應每200m 布置一個測點對路面的滲水系數(shù)和摩擦系數(shù)進行檢測,在特殊和重要部位,可以適當加大檢測密度。
本工程霧封層施工采用的施工設備為全自動瀝青噴灑車,同時配套有計算機自動控制系統(tǒng)和養(yǎng)護工具等,性能可靠。在施工中,可以根據(jù)施工的具體情況調(diào)整瀝青的撒布量以及撒布寬度,這樣可以有效地提高施工效率和施工質量。
為了盡量減少對交通的干擾,本工程采用單車道全封閉施工的方式。施工前應先將路面清掃干凈,確保路面無雜物。對定位的標線進行保護,在其上覆蓋一塊托板,在施工中,托板應跟隨撒布車輛一同前進,這樣不僅可以起到保護標線的作用,同時能夠節(jié)約成本。應嚴格按照規(guī)范的要求采用全自動瀝青噴灑車及配套噴灑系統(tǒng)進行霧封層施工。霧封層施工完成之后,應及時進行路面養(yǎng)生。通常情況下養(yǎng)護時間應控制在2~4h。
(1)噴灑均勻度的控制
在施工中影響噴灑均勻度的因素主要有兩點:①稀釋后的改性乳化瀝青液體是否是勻質的;②噴灑設備的工作性能是否穩(wěn)定。
為了確保這兩點,在施工準備階段應進行多次嚴格檢查和調(diào)試,確保瀝青噴灑車的各個部位能夠正常運作,同時還應注意以下幾個方面:
①根據(jù)施工的具體情況選擇合適的噴嘴并對限高噴頭架的高度進行設定;
②應確保噴灑車的儲油罐清潔;
③應確保施工設備的電氣油路暢通。
(2)改性乳化瀝青濃度及噴灑量的控制
目前我國的規(guī)范中對于霧封層所采用的改性乳化瀝青的濃度并沒有統(tǒng)一的規(guī)定,因此本工程在確定改性乳化瀝青稀釋后濃度時是結合以往的工程經(jīng)驗綜合考慮的。本工程將乳化瀝青的濃度控制在50%,同時噴灑量應滿足0.25~0.35kg/m2的要求。(3)橫向接頭的控制
在霧封層施工中,應嚴格控制橫向接頭的銜接。橫向接頭的銜接是影響施工外觀效果的重要因素。因此在施工中,應特別注意接頭的銜接處理。通常情況下,應避免接縫密集,同時還應確保接頭的施工質量。在施工時,可以先在起點鋪墊一層塑料布,當撒布機起步之后,再將塑料布撤走,這樣可以確保施工起點的整齊和美觀。
隨著公路交通量的增大,瀝青路面破損現(xiàn)象嚴重,加強公路路面預防性養(yǎng)護成為當前公路建設與養(yǎng)護的重要內(nèi)容之一。從工程實施效果來看,霧封層是瀝青路面預防性養(yǎng)護措施中的一種,它能夠實現(xiàn)舊瀝青的再生,是一種有效、快捷的養(yǎng)護方式,同時造價較低。鑒于此,本文介紹了霧封層養(yǎng)護技術措施,同時結合工程實例,探討了該技術的具體實施過程,可為同類工程提供參考。
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