史愛(ài)民
摘 要:改革開(kāi)放四十多年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速騰飛,公路建設(shè)網(wǎng)絡(luò)日漸完善,為了日益增長(zhǎng)的交通運(yùn)輸需求,我國(guó)公路建設(shè)規(guī)模呈跨越式增長(zhǎng),對(duì)公路質(zhì)量也提出了更高的要求。為了解決路面病害問(wèn)題,本文提出了纖維瀝青碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工藝,并結(jié)合具體案例,對(duì)其施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞:纖維瀝青碎石封層;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);技術(shù)特點(diǎn)
0 引言
瀝青路面因其優(yōu)異的使用性能在我國(guó)高等級(jí)公路發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用,所占比例超過(guò)90%。然而,在交通事業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí),重載渠化交通愈加嚴(yán)重,很多瀝青路面出現(xiàn)了不同程度的早期病害,例如裂縫、泛油、坑槽等,這些輕微病害,若不及時(shí)處理,勢(shì)必會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)展,影響路面行車(chē)的舒適性和安全?;诖耍仨氃诓『Πl(fā)生初期及時(shí)采取預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段,有效阻止病害擴(kuò)展,迅速恢復(fù)路面使用性能,減少后期養(yǎng)護(hù)成本,提高路面施工質(zhì)量。
1 纖維瀝青碎石封層技術(shù)特點(diǎn)
作為一種高效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),纖維瀝青碎石封層技術(shù)是指通過(guò)專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行改性乳化瀝青、纖維材料的同時(shí)撒布,隨后進(jìn)行碎石撒布,并經(jīng)過(guò)碾壓成型,構(gòu)成一個(gè)新的磨耗層。若根據(jù)層位功能劃分,可將纖維瀝青碎石封層劃分2部分,其一,上封層,對(duì)應(yīng)的是表面磨耗層;其二,下封層,對(duì)應(yīng)的是應(yīng)力吸收層。纖維瀝青碎石封層的技術(shù)特點(diǎn)如下:
(1)纖維瀝青碎石封層采用改性乳化瀝青作為瀝青結(jié)合料,能夠有效減少資源浪費(fèi),降低環(huán)境污染。
(2)纖維瀝青碎石封層摻加了一定量的纖維材料,其特點(diǎn)為拉伸能力強(qiáng),且彈性模量高,摻加纖維之后,整個(gè)封層將形成相互交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而全面提升封層的整體抗剪、抗壓能力,因此,封層的穩(wěn)定性良好。
(3)基于纖維摻加,能夠形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而重新分散和分布應(yīng)力,并達(dá)到減緩裂縫尖端應(yīng)力集中的效果。這種情況下,封層應(yīng)力吸收和分散能力較強(qiáng),能夠有效提升路面使用性能。
(4)纖維能夠吸附瀝青,并形成致密的薄膜,加之施工具有連續(xù)性,對(duì)于原路面裂縫可以起到很好的封閉作用,從而有效提升路面的防水效果。
(5)封層采用改性乳化瀝青作為瀝青混合料,此類(lèi)材料性能良好,可縮短養(yǎng)護(hù)時(shí)間,降低施工成本,加快施工進(jìn)度。
2 工程概況
某公路工程建成通車(chē)多年,伴隨當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,交通量日益增大,且重載超載車(chē)輛占比較大。目前,路面已出現(xiàn)了不同程度的病害問(wèn)題,如縱、橫向裂縫、網(wǎng)裂、坑槽、車(chē)轍等。其中路基較高段、平面交叉口等路段病害最為嚴(yán)重。多數(shù)病害較輕路段通過(guò)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)已得到有效抑制。全線總體分析,K86+000~K101+700段存在較為嚴(yán)重的縱向裂縫、龜裂及不均勻沉降等病害。其中縱向裂縫多存于行車(chē)道左側(cè)輪跡處,龜裂病害嚴(yán)重路段,雨水極易從裂縫處下滲,從而影響整體強(qiáng)度,甚至導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)松散、脫落。
3 路面病害調(diào)查及原因分析
3.1 使用時(shí)間較長(zhǎng)
自建成通車(chē)以來(lái),該工程使用時(shí)間較長(zhǎng),已達(dá)到道路大修維修期。伴隨交通量的日益增多,此路段的通行壓力越來(lái)越大,在整個(gè)通行期間僅做了幾次表面小修補(bǔ),而未做正規(guī)大中修,路面病害無(wú)法徹底根治,從而出現(xiàn)病害加重情況。
3.2 行車(chē)荷載及自然因素影響
本工程屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū),光照充足、雨量多,氣候變化大。此外,隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,本路段已成為重要交通干道,車(chē)流量較大,且多為大型車(chē)輛,存在嚴(yán)重的重載超載問(wèn)題,從而嚴(yán)重破壞路面結(jié)構(gòu),影響路面使用性能,減少道路使用壽命。
3.3 路面結(jié)構(gòu)影響
通過(guò)以往養(yǎng)護(hù)資料發(fā)現(xiàn),本路段曾做改建施工,形成了橫向不同的路面結(jié)構(gòu),且路面面層厚度不一,因?yàn)槊鎸雍穸燃奥坊访驺暯拥纫蛩氐挠绊?,?dǎo)致行車(chē)道成為了路面最為薄弱的部位,在行車(chē)荷載和自然因素反復(fù)作用下,極易產(chǎn)生縱向裂縫、網(wǎng)裂等病害。
3.4 路基影響
經(jīng)調(diào)查結(jié)果表明,本路段病害多集中在路基較高段、橋頭兩側(cè)、改建時(shí)橫向路基銜接處等路段。其主要原因在于路基施工壓實(shí)度不足,或路基產(chǎn)生了不均勻沉降等。
4 路面病害處治方案
結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果,此次施工主要對(duì)原路面病害進(jìn)行局部處理,并做預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,在不改變?cè)访娼Y(jié)構(gòu)厚度的基礎(chǔ)上進(jìn)行病害處治。要求充分利用原有路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,最大限度降低銑刨、開(kāi)挖面積。本路段路面結(jié)構(gòu)可分為3種情況,具體處治方案如下:
4.1 銑刨面層路段
此路段局部存有龜裂、沉陷等病害,針對(duì)此類(lèi)病害,決定將原路面瀝青層銑刨去除,若依舊存在松散碎落問(wèn)題,則需持續(xù)銑刨,直至達(dá)到穩(wěn)定層位。隨后鋪設(shè)瀝青混凝土,保證新建面層厚度和銑刨厚度一致,保證瀝青混凝土層之間銜接良好,且將粘層油撒布至瀝青層之間。
4.2 銑刨上面層路段
部分路段存有輕微的縱橫向裂縫、網(wǎng)裂等病害。首先,要將瀝青上面層銑刨去除,若依舊存有細(xì)微裂縫,需按照點(diǎn)病害法進(jìn)行裂縫處理,隨后加鋪相同厚度的細(xì)粒式瀝青混凝土材料,并將粘層油灑布于瀝青層之間。
4.3 纖維碎石封層
作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),乳化改性瀝青纖維碎石封層施工要求具有較高的原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并事先處理好原路面較為嚴(yán)重的病害,只有加鋪乳化改性瀝青纖維碎石封層,才能提高路面使用性能,延長(zhǎng)原道路的使用壽命。因此,在本路段除橋面之外,全線需加鋪纖維碎石封層,1 cm厚。
5 纖維瀝青碎石封層施工技術(shù)要點(diǎn)
5.1 原材料選擇
乳化改性瀝青:本工程采用陽(yáng)離子聚合物改性乳化瀝青,3%為改性劑最低劑量。同時(shí),需在50℃~70℃之間控制改性乳化瀝青灑布溫度,保證其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均能滿足施工規(guī)范要求。
纖維:噴射無(wú)捻粗紗型玻璃纖維。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)確定具體用量,本工程用量為60 g/m2,纖維長(zhǎng)度為60 mm。
碎石:選擇堅(jiān)硬、潔凈、粗糙的集料,以4.75 mm~9.5 mm規(guī)格為準(zhǔn),嚴(yán)控粉塵含量,0.075 mm以?xún)?nèi)的含量比例需控制在1%以下。
5.2 施工工藝流程
(1)施工準(zhǔn)備。施工前,先修補(bǔ)好原路面的各種病害,待路面檢查合格之后,便可進(jìn)行路面放樣及施工方案的確定。為保證施工質(zhì)量,需選擇具有代表性的路段作為試驗(yàn)段,共200 m,起訖樁號(hào)為k88+000~k88+200段,用平板車(chē)將準(zhǔn)備好的機(jī)械設(shè)備運(yùn)送到施工路段,根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)規(guī)定,做好改性乳化瀝青噴灑量、纖維用量及碎石撒布量的控制,保證封層具有均勻一致的厚度,顆粒之間緊密嵌擠。
(2)同步噴灑改性乳化瀝青和纖維材料。噴灑乳化瀝青前,需將原路表面清理干凈,粉塵可采用強(qiáng)力吹風(fēng)機(jī)清理。根據(jù)要求,先噴灑第一層改性乳化瀝青,隨后同步進(jìn)行第二層改性乳化瀝青和纖維噴灑,確保均勻噴灑,厚度一致,嚴(yán)禁噴灑量過(guò)多或太少。此外,還要調(diào)整好橫向搭接處的寬度,避免此部位漏灑。一般情況下,可在3 km/h~4.5 km/h之間控制行駛速度,根據(jù)本工程實(shí)際情況,3.6 km/h為最佳車(chē)速。
(3)撒布碎石。緊跟纖維封層車(chē)后進(jìn)行碎撒布,車(chē)速應(yīng)與纖維封層車(chē)匹配,避免撞擊。若存在局部撒布不均勻,需及時(shí)處理。一般要求在改性乳化瀝青破乳前完成所有的碎石撒布工作,最后完成碾壓施工。
6 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,針對(duì)瀝青路面的大量早期病害,若不及時(shí)處理,在行車(chē)荷載和自然因素的共同作用下,病害將進(jìn)一步擴(kuò)展,進(jìn)而影響路面使用性能,縮短工程使用受。因此,應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際情況,綜合考慮沿線的交通狀況和自然因素,合理選用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方案。本文提出了纖維瀝青碎石封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工,通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用,可以及時(shí)恢復(fù)路面的使用性能,延長(zhǎng)道路使用壽命。這對(duì)今后公路養(yǎng)護(hù)工作來(lái)講具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
參考文獻(xiàn):
[1]劉軍收,范曉燕.瀝青纖維碎石封層在路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].公路,2010(7):194-197.
[2]蔡永甫,劉飛飛,楊坤.纖維瀝青碎石封層在道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].華東公路,2014(6):51-53.
[3]黃曉蘭.瀝青纖維碎石封層在公路工程中的應(yīng)用[J].交通世界,2019(1):86-87.