康 軍
(鄭州騰盛實(shí)業(yè)有限公司,河南 鄭州 450000)
某公路工程屬于運(yùn)輸主干線,設(shè)計(jì)為雙向四車道,原路面為瀝青混凝土結(jié)構(gòu)。在投入運(yùn)營(yíng)之后,由于交通流量大,且重載車輛相對(duì)較多,再加上外界因素的影響,導(dǎo)致路面出現(xiàn)一系列病害,并有急劇擴(kuò)大的趨勢(shì),局部路段出現(xiàn)瀝青老化現(xiàn)象,集料松散脫落,存在諸多細(xì)小裂縫,水損害嚴(yán)重。針對(duì)這一現(xiàn)象,擬采用霧封層技術(shù)對(duì)原路面進(jìn)行處理,以提升其使用性能。
常溫下,作為一種液體養(yǎng)護(hù)材料,在路面上以霧狀形式進(jìn)行噴灑,而構(gòu)成的一層薄薄的路面保護(hù)層即被成為霧封層。霧封層的作用原理可從表面孔隙密封及再生表層瀝青兩方面進(jìn)行分析。
1)表面孔隙密封。瀝青路面存有相應(yīng)孔隙,孔隙內(nèi)進(jìn)入水或空氣后,將加快路面瀝青損壞速度。在常溫下,霧封層材料流動(dòng)性良好,在裸露集料表面可均勻地形成一層薄膜。聚集于集料之間的坑洼位置,以此構(gòu)成厚度較大的瀝青膜,對(duì)表面孔隙進(jìn)行封閉,進(jìn)而避免水、空氣流入,降低損壞程度。因霧封層材料流動(dòng)性、滲透性俱佳,在揮發(fā)輕質(zhì)成分前,將向路面孔隙內(nèi)滲入。如材料內(nèi)輕質(zhì)成分揮發(fā)后,通過(guò)粘結(jié)劑的方式殘留物可對(duì)路面損壞產(chǎn)生的影響進(jìn)行彌補(bǔ),進(jìn)而增強(qiáng)路面集料之間的粘結(jié)力,并實(shí)現(xiàn)路面使用年限增加的目的。
2)再生表層瀝青。瀝青內(nèi)碳?xì)浠衔镙^多,主要分為4部分,瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳香分、飽和分。瀝青液體主要構(gòu)成部分為芳香分、飽和分。膠質(zhì)結(jié)合瀝青之間過(guò)于脆弱,膠質(zhì)電荷電極相同,為此,在瀝青液體部分存在排斥現(xiàn)象,進(jìn)而構(gòu)成的膠體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。深黑色為新瀝青路面,在各種因素作用下,瀝青路面將逐步轉(zhuǎn)化為灰色,特別是老化后,瀝青粘合作用降低,則會(huì)產(chǎn)生大量病害問(wèn)題,如麻面、裂縫等,此時(shí)如養(yǎng)護(hù)不及時(shí),將嚴(yán)重影響道路使用情況,甚至危害行車安全。為此,必須根據(jù)路面實(shí)際情況,做好預(yù)養(yǎng)護(hù)施工。
1)施工準(zhǔn)備。施工前,需先做好路面情況調(diào)查工作,并對(duì)全部病害進(jìn)行有效處治。同時(shí),要清理干凈路面所有雜物,采用高壓吹風(fēng)機(jī)將瀝青路面上的浮塵吹干凈,清理干凈路表。根據(jù)施工要求,為保證后期大面積施工質(zhì)量,可采取具有代表性的路段作為試驗(yàn)段,長(zhǎng)度為200m。從而確定各項(xiàng)施工參數(shù),如噴灑時(shí)間、噴灑量等。為確定噴灑用量,可采用1x1m面積的舊瀝青路面,在其上均勻噴灑1Kg霧封層材料,隨后對(duì)路表面變化進(jìn)行詳細(xì)觀察,若材料未向路面全部滲入,則表明噴灑用量太多,需適量減少噴灑用量,直至材料全部滲入路面,經(jīng)確定0.55kg/㎡為最佳噴灑用量。
2)施工流程。(1)原路面病害處理。據(jù)實(shí)地調(diào)查結(jié)果顯示,原路面存有不同程度的早期病害問(wèn)題,如裂縫、松散、車轍等,為了保證養(yǎng)護(hù)施工效果,需預(yù)先做好原路面病害處理工作,保證處治效果良好。病害類型不同,則所選用的處治方法也不盡相同。具體處治方式如下:裂縫處理:裂縫寬度在5mm以上,則采用開槽灌縫處理。車轍處理:本路段存有車轍病害,這種情況下,需先將舊瀝青層挖除,再選用填料重新鋪筑,從而有效處理車轍病害。沉陷、網(wǎng)裂處理:可先挖除舊瀝青層,隨后鋪筑新填料,以此處治沉陷及網(wǎng)裂病害。輕微松散:先確定輕微松散病害處,然后清理干凈松散粒料,再重新填筑新材料。(2)霧封層施工。本工程采用智能化瀝青灑布車進(jìn)行施工,根據(jù)試驗(yàn)段施工確定0.55kg/㎡為灑布量,按照設(shè)計(jì)要求,合理控制灑布施工速度和灑布量。針對(duì)死角或漏灑部位,則采用人工的方式進(jìn)行補(bǔ)灑處理,特別是路緣帶或標(biāo)線周圍。橫向接縫處理不當(dāng)勢(shì)必會(huì)對(duì)路面的美觀性造成影響,甚至?xí)嬖诰植慷嘤蛦?wèn)題。因此,在施工過(guò)程中應(yīng)盡量降低橫縫數(shù)量,不得隨意停機(jī),或縮短停機(jī)時(shí)間。當(dāng)灑布設(shè)備所裝材料用完時(shí),前后攤鋪重疊一定距離,待油毛氈鋪好后,即可進(jìn)行灑布施工。在封層材料破乳時(shí),施工當(dāng)天的溫度、濕度與風(fēng)力等均會(huì)對(duì)施工造成一定影響。若氣溫在10℃以下,或路表溫度在15℃以下,或陰雨天氣,不得施工。若施工過(guò)程中突遇降雨,必須馬上暫停施工,若涂料被雨水沖掉,可在路面干燥程度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí),及時(shí)重新灑布。(3)霧封層養(yǎng)生。養(yǎng)護(hù)期間,禁止車輛隨意進(jìn)出,需做好交通管制工作,待霧封層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,才能開放交通,但前期需做好行車速度限制工作,一般控制在40km/h以下。待完成養(yǎng)護(hù)封閉工作之后,需再次進(jìn)行路面清理,并及時(shí)清除鋪在路面上的封膠布,待質(zhì)量檢查合格后,才可開放交通。
1)外觀對(duì)比評(píng)價(jià)。(1)施工前。在霧封層未施工前,本路段舊瀝青路面局部已出現(xiàn)表面集料松散現(xiàn)象,路面顏色以淺灰色為主,其中少數(shù)地方已發(fā)白,甚至出現(xiàn)麻點(diǎn),道路標(biāo)線已不清晰,將會(huì)嚴(yán)重影響行車安全。由于表層瀝青膜已出現(xiàn)剝落,在車輛行駛過(guò)程中,結(jié)構(gòu)層相當(dāng)一部分細(xì)集料的作用將會(huì)散失,甚至?xí)绊懘旨系恼辰Y(jié)性能,路面產(chǎn)生均勻的小坑洞。此外,在車輛長(zhǎng)期碾壓下,由于粗集料粘結(jié)力不足,隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng),路面病害將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展,最終影響路面通行,引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患。(2)施工后。采用霧封層養(yǎng)護(hù)處理后,從外觀來(lái)看,路面顏色明顯改善,為深黑色,同時(shí),有效封閉了路面微小裂縫和表面孔隙,且有一層瀝青薄膜存于路表面,有效增強(qiáng)了路面抵抗低溫能力,起到保護(hù)路面的效果。霧封層還能重新粘合松散的集料,延長(zhǎng)路面使用年限。
2)試驗(yàn)對(duì)比評(píng)價(jià)?;陟F封層僅能養(yǎng)護(hù)路面,不能提高路面結(jié)構(gòu)層強(qiáng)及平整度。此次試驗(yàn)檢測(cè)的評(píng)價(jià)指標(biāo)僅選用摩擦系數(shù)擺值、構(gòu)造深度。
按照相關(guān)規(guī)范要求,瀝青路面構(gòu)造深度TD≥0.55mm。施工前,TD檢測(cè)值為0.799mm。施工后,TD檢測(cè)值為0.671mm,整體來(lái)講,工后TD檢測(cè)值有所下降,降低了0.128mm,減少比例為13.123%,但仍在規(guī)范要求以內(nèi)。說(shuō)明,霧封層施工后可明顯改善路面構(gòu)造深度,有利于路面排水,可阻止或減少對(duì)路面的水損壞。
根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定,瀝青路面摩擦系數(shù)抗滑擺值Fb≥42BPN,施工前擺值平均值為51.10 BPN,施工后擺值平均值為47.60BPN,降低值為3.5mm,降低比例為7.58%,整體來(lái)講,下降幅度不大,表面使用霧封層后,可對(duì)路面摩擦系數(shù)抗滑擺值進(jìn)行有效改善。
綜上所述,近年來(lái),我國(guó)機(jī)動(dòng)車保有量逐漸攀升,目前機(jī)動(dòng)車已經(jīng)達(dá)到3.6億輛,公路工程在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中承擔(dān)了更大交通壓力,在車輛碾壓、荷載等作用下,易出現(xiàn)路面裂縫、松散等病害。霧封層技術(shù)是一種應(yīng)用較為廣泛的防護(hù)性養(yǎng)護(hù)技術(shù),通過(guò)霧封層技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效提高路面的防滲性能,減少路面水損災(zāi)害的出現(xiàn),而且還能增強(qiáng)路面耐磨性,延長(zhǎng)工程使用年限。