賀 康
(河南縱凡建設(shè)工程有限公司,河南 三門峽 472400)
瀝青路面具有高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、水穩(wěn)定性和耐疲勞性等優(yōu)良性能,且行車舒適性高等優(yōu)點(diǎn),在各等級公路路面和城市道路中應(yīng)用極為廣泛。然而在行車荷載、溫度、光照和水等外界環(huán)境的反復(fù)作用下,既有道路路面往往容易出現(xiàn)開裂、車轍、坑槽以及面層剝離等病害。這些病害的出現(xiàn),輕則影響行車舒適性,重則威脅行車安全。同時(shí),裂縫、面層剝離等病害還會(huì)導(dǎo)致地表水進(jìn)入基層,對道路基層產(chǎn)生不良影響。為此,預(yù)防性養(yǎng)護(hù)就顯得非常重要,它不僅可提高行車舒適性,更是道路長久使用的保障。精表處作為公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的先進(jìn)技術(shù)在各級公路治理中得到應(yīng)用。
精表處是通過精表處專用車將不同類型的高性能膠結(jié)料和集料分單次或多次鋪撒到原路面,通過碾壓快速形成抗滑薄層的施工技術(shù)。該技術(shù)的核心在于最底層材料選用的是一種多組分反應(yīng)型環(huán)氧瀝青膠結(jié)料,對路面有較好的滲透及黏結(jié)性,解決了傳統(tǒng)熱瀝青、乳化瀝青固有的黏結(jié)力不足的問題。精表處技術(shù)在我國公路養(yǎng)護(hù)中已成功應(yīng)用多年,是公路養(yǎng)護(hù)最為有效及潛力巨大的預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一。精表處在公路預(yù)防養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中相對于霧封層、微表處等技術(shù)有明顯優(yōu)勢。
第一,以多層復(fù)合工藝,并通過膠輪壓實(shí)使集料嵌擠更密實(shí),比微表處結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固;與原路面接觸的最底層選擇了多組分反應(yīng)型環(huán)氧瀝青膠結(jié)料,該材料配方中引入具有強(qiáng)大黏結(jié)力的環(huán)氧樹脂,通過化學(xué)鍵加強(qiáng)了新鋪薄層與原路面的黏結(jié)強(qiáng)度,極大緩解了新鋪層脫皮的問題。
第二,能改善路面構(gòu)造深度,提高行車安全性。增加了路面構(gòu)造深度,且提高了路面排水性能,同時(shí)降低了車輛高速行駛的安全風(fēng)險(xiǎn)。通過膠輪碾壓使路面集料分布更均勻,能改善和優(yōu)化路面構(gòu)造,降低行車噪音6~10分貝,提升行車舒適性。
某公路工程為雙向四車道,車流量不大。經(jīng)過雷達(dá)探測,該段道路基層較密實(shí),未發(fā)現(xiàn)道路出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害,但路面出現(xiàn)瀝青層剝落、滲水以及縱向開裂等問題。選擇1500m病害較為嚴(yán)重的一段路面采用精表處技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)作業(yè),并對施工前后的路面狀況進(jìn)行對比分析。
1)施工準(zhǔn)備。施工前,需做好各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,精表處施工對天氣氣候條件有一定要求,一般需在10℃以上施工,而路面溫度則需超過15℃,且施工階段無雨雪。在材料進(jìn)場前,要保證材料具體出廠合格證等,保證施工質(zhì)量,并按照材料規(guī)格、類型分類堆放。并做好道路標(biāo)線設(shè)置與保護(hù),避免施工過程中,有液體養(yǎng)護(hù)劑飛濺,對標(biāo)線造成損害。此外,在施工期間,應(yīng)做好交通管制工作,避免車輛、行人進(jìn)入施工現(xiàn)場,產(chǎn)生安全隱患。
2)施工設(shè)備。相比其他養(yǎng)護(hù)設(shè)備,精表處施工設(shè)備由2部分組成,即噴灑液體養(yǎng)護(hù)劑的專用車與灑布金剛砂的噴灑設(shè)備,利用連接器將噴砂設(shè)備連接到專用灑布車尾部。要將攪拌裝置設(shè)于灑布車儲(chǔ)存罐內(nèi),且1~3t為灑布車容積。同時(shí),需將擋板設(shè)于專用車噴灑系統(tǒng),在整個(gè)噴灑施工環(huán)節(jié),要始終保持勻速運(yùn)行,針對部分小面積灑布不到位或不均勻處,可通過人工方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)劑涂刷及細(xì)集料灑布,最終保證施工質(zhì)量良好。
3)施工流程。根據(jù)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)需求,精表處施工工藝流程為:施工放線→材料就位→施工機(jī)械設(shè)備調(diào)試→試施工→正式施工→成品養(yǎng)護(hù)。根據(jù)本次施工路段路面承載能力較好、路基結(jié)構(gòu)良好、車流量小、開裂已被修復(fù)等實(shí)際情況,在精表處施工前只需將路面清潔干凈便可,該路段施工流程的具體細(xì)節(jié)如下:(1)施工放線。確定精表處施工的道路范圍,利用石筆標(biāo)記好。(2)材料就位。將精制砂運(yùn)至施工路段現(xiàn)場,按照設(shè)計(jì)配比將改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑原料混合攪拌均勻。(3)施工機(jī)械設(shè)備調(diào)試。按照道路施工機(jī)械操作規(guī)程調(diào)試噴灑設(shè)備,為避免路面養(yǎng)護(hù)劑噴灑不均勻,噴油管中心線與噴管開口縫中心線要呈15°夾角,使噴頭之間不會(huì)相互干擾。(4)試施工。該步驟為正式施工前的精表處試驗(yàn)階段,選擇待施工區(qū)域內(nèi)30m路段作為試施工區(qū)域。首先將該試驗(yàn)段路面進(jìn)行清理,確定好精制砂和改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑的用量,對噴撒設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,然后開始精表處施工,考察材料性能與設(shè)備各項(xiàng)參數(shù)是否能夠達(dá)到精表處要求。(5)正式施工。經(jīng)過步驟四的試施工后,確定好精制砂、改性環(huán)氧瀝青路面養(yǎng)護(hù)劑的用量以及噴灑設(shè)備參數(shù),開始正式施工。(6)成品養(yǎng)護(hù)。通常采用手指按壓的方式確認(rèn)施工后的路面是否固化。確認(rèn)路面養(yǎng)護(hù)劑能夠裹住細(xì)砂不脫落時(shí),即為完成施工,此后才能開放該路段交通。
根據(jù)施工要求,本文僅對精表處處理施工后的滲水系數(shù)、抗滑性能等進(jìn)行分析與探討。
1)滲水試驗(yàn)。根據(jù)質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn),等距離設(shè)測點(diǎn),各測點(diǎn)采取兩次平行試驗(yàn)進(jìn)行測試值的確定。本次試驗(yàn)僅針對施工前、后同一斷面的滲水系數(shù)進(jìn)行測試,結(jié)果顯示施工前滲水系數(shù)局部斷面較大,在0~46ml/min之間,相比規(guī)范規(guī)定20ml/min,數(shù)據(jù)變異性大,在規(guī)范規(guī)定范圍以上,如果不及時(shí)采取措施進(jìn)行處治,將進(jìn)一步加劇病害,出現(xiàn)瀝青膜快速脫落現(xiàn)象,那時(shí)滲水情況將更為嚴(yán)重,甚至引發(fā)其他病害。而在精表處施工之后,發(fā)現(xiàn)路面已無滲水現(xiàn)象,滲水系數(shù)為0,表明精表處施工處理之后,具有良好的封水效果,可有效增強(qiáng)路表的抗水損能力。
2)摩擦系數(shù)測試試驗(yàn)。在完成試驗(yàn)段養(yǎng)護(hù)施工之后,同樣按等距離設(shè)測點(diǎn),一般測點(diǎn)可設(shè)于車輛輪跡帶位置,每個(gè)斷面共設(shè)3個(gè)測點(diǎn),最終取平均值。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果可知,施工前摩擦系數(shù)抗滑擺值范圍為57~63BPN;施工后摩擦系數(shù)抗滑擺值范圍為61~67。相比規(guī)范瀝青路面摩擦系數(shù)抗滑擺值在42BPN以上的規(guī)定,可見施工前后均可達(dá)到要求。但相比施工前,精表處施工后有所提升,增長率為7.92%。通過研究分析可知,在行車荷載反復(fù)作用下,相比新鋪瀝青路面,路面抗滑性能將有所下降,施工后由于精表處內(nèi)含有金剛砂,可有效增強(qiáng)路面抗滑性能,且提升路面摩擦系數(shù),對行車安全極為重要。
3)鉆芯取樣試驗(yàn)。按照以上測點(diǎn)選擇鉆芯取樣位置,但鉆芯取樣與上述試驗(yàn)的區(qū)別在于時(shí)間,一般需在通車運(yùn)營3個(gè)月后進(jìn)行鉆芯取樣試驗(yàn)分析。經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)養(yǎng)護(hù)材料滲透深度平均值達(dá)到了6.06mm。由此可見,當(dāng)精表處專用養(yǎng)護(hù)劑滲入之后,能夠?qū)⒗匣癁r青有效激活,從而改善瀝青的各類性質(zhì)指標(biāo),滿足施工要求。
綜上所述,伴隨公路交通量的不斷增加,因行車荷載及自然因素的反復(fù)作用,路面出現(xiàn)的不同程度的損害。為適應(yīng)交通運(yùn)輸需求,對路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工提出了更高的要求。精表處技術(shù)可預(yù)防水損壞、封閉微裂縫、固結(jié)松散集料等,因其自身優(yōu)勢,在公路施工中得到了廣泛應(yīng)用。