周志武
(廣東路路通有限公司,廣東 廣州 510030)
在市場經濟不斷發(fā)展和科技的不斷進步背景之下,高速公路養(yǎng)護技術也得到了不斷的拓展和進步,采用超薄磨耗層施工技術進行防治具有較強大的優(yōu)勢,它由連接能力較強的改性乳化瀝青連接層和其他類型的尖端半開式即配改性熱瀝青相互混合,是一種具有耐磨性的表面乳化材料。施工人員在運用該技術和設備進行施工的時候,可以對乳化瀝青粘連層進行均勻的攤鋪,之后再利用壓路機壓平形成厚度小于2.5cm的超薄保護層,這一保護層的運用能有效防止路面磨損問題以及其他的常見問題,對改善路面性能具有極大的幫助。
超薄磨耗層具有優(yōu)良的路面特性,是一種較為常用的路面養(yǎng)護材料,超薄?;瘜右詾r青作為主要的結合料進行間斷級配和加熱攪拌,常用于高速公路的預防性養(yǎng)護工作,超薄磨耗層技術也可以矯正路面的輕微病害,對路面的保養(yǎng)大多數采用高等級瀝青或者水泥,其中“超薄”這個詞語意味著厚度極小,在實際操作過程之中,超薄磨耗層的厚度小于20mm,雖然厚度較小,但是它的性質卻較為優(yōu)良,比如具有較強的減震抗噪性,抗滑性能和透水性能都較好,能夠顯著延長高速公路的使用壽命,因此我們有必要也有價值對超薄磨耗層的概念和相關性狀進行分析。
超薄磨耗層技術需要具有常規(guī)路面養(yǎng)護的要求和應力,同時還要具備不錯的粘結性能,確保鋪設的持久性。在選擇鋪設原材料的時候,工作人員要綜合其性能和成本兩個角度考慮最優(yōu)解,可以對超薄磨耗層的靠車輛壓力和耐受力進行測量,比如可以通過檢測材料的彎沉值得出結論,通過實驗也可以通過計算機軟件進行模擬,其結果就表明鋪設材料的厚度減小就會導致路面彎沉值增大,二者呈現(xiàn)負相關的關系。但還要注意的是,如果超薄磨耗層的厚度有所增加,必然也會增大鋪設的成本,從另外一個角度去考慮,厚度較大的磨耗層可能會由于自重的原因造成路面塌陷,給路面自身的養(yǎng)護造成一定的危險,通過以上角度的分析可以看出超薄磨耗層在眾多性能上表現(xiàn)出其優(yōu)越的優(yōu)勢,在鋪設的過程中要綜合其耐受力和路面的自重進行考慮,找到運用過程中的平衡點,也就是說在使用超薄磨耗層的時候應當減小厚度值,達到自重的要求,同時要選擇最經濟、最為實用的鋪設方法。
在超薄磨耗層的運用范圍上可以根據其自身特點運用,在高等級瀝青路面的預防性養(yǎng)護過程中也可以矯正路面的輕微病害,因此超薄磨耗層可以作為水泥路面的防護型材料以及輕微病害矯正型材料,此外還可以用超薄磨耗層新建道路磨耗層。
2003年,我國引進了超薄磨耗層瀝青混凝土技術以及其專用設備,也就是說該技術在我國高速公路的養(yǎng)護過程中已經進行了10年有余,在這一發(fā)展過程之中,有關科研人員對其進行了技術改造,提高了其技術運用的匹配程度,有關施工單位也加強了對超薄磨耗層技術的利用?,F(xiàn)如今超薄磨耗層技術大多數指的是超薄磨耗層瀝青混凝土技術,它已經從初步的階段成長為較為成熟的階段,在超薄磨耗層瀝青混凝土技術的發(fā)揮過程之中,需要把握同步碎石防水連粘結層、改性瀝青膠結料和集料技術三個要素。
改性乳化瀝青粘結層技術是超薄磨耗層技術的關鍵與核心之一,它能夠和同步碎石防水連接層技術共同使用,發(fā)揮粘結和防水的雙重作用,因此采用該技術能夠延長高速公路的路面使用壽命,在施工過程中一定要符合相關的標準,黏度值應當保持在25度左右的均溫,粘度系數保持在20~100左右,蒸發(fā)的殘留物應當大于63%,蒸發(fā)的殘留物中油份的含量要小于2%,破乳過度應當超過60%。在改性瀝青粘結層技術的使用中,防水是其最核心的功能與關鍵之一。
防水粘結層技術采用的材料主要是SBS改性熱瀝青和鋪滿的60%碎石。在準備改性熱瀝青粘結層之前,工作人員需要仔細清理并檢查即將鋪灑的粘結層表面,把表面存在的泥土和砂石打掃干凈,在打掃的過程中要做好防水工作,千萬不要灑水。在鋪設瀝青之前,工作人員需要排成一個縱隊,利用便攜式空壓機進行拉網式清理工作,這次清理工作具有決定性作用,是針對施工斷面進行的打掃工作,其主要目的是讓施工斷面保持在干燥整潔的情況之下。在噴灑工作結束之后還要注意對防水層進行養(yǎng)護,等待其成形鋪設碎石之后可以采用重型膠輪壓路機緊跟其后,把碎石碾壓成形,來回碾壓一遍到兩遍左右。碎石碾壓成形之后要盡快鋪設瀝青混合料,間隔的時間不能超過24h,在鋪設的過程之中要封閉交通,防止連接層造成二次污染。
在公路路面的養(yǎng)護過程之中,混合料的選擇非常重要,尤其是改性瀝青膠結料的要求標準較高,首先改性瀝青膠結料具有較強的連接功能,這是必要條件,其次改性瀝青交接料必須要具有一定的耐久性和持久程度。超薄磨耗層瀝青混凝土的應用具有一定的特殊性,因此作為主要材料的改性瀝青膠結料在配料方面應當做出特殊的處理,大多數要選用半徑較粗的集料,并且在混合攪拌的過程中保持均勻的空隙,空隙率一般要大于13%,為了全面提高改性瀝青膠結料的品質,一定要加強對瀝青品種和材料配比的把控,根據當地的濕度和溫度的不同,再參照其他條件綜合展開確定。
集料技術是超薄磨耗層技術使用過程中最為關鍵的一個環(huán)節(jié),它主要包括集料的選擇和集料的設計配置。集料技術的使用情況將會直接影響到瀝青路面的養(yǎng)護效果,一般來說超薄磨耗層瀝青混凝土的厚度在兩毫米左右,厚度較小,敏感程度較高,因此集料的形狀和配置就增大了難度,這也就意味著集料的選擇和級配一定要有足夠的強度作為支撐。
目前超薄磨耗層技術已經大量的被運用在高速公路的養(yǎng)護過程之中,也是人們養(yǎng)護公路路面的最佳選擇和技術支撐,超薄磨耗層技術除了有本身的材料特征之外,還能夠加強對公路安全的質量保障。把超薄磨耗層運用到高速公路養(yǎng)護之中雖然在最開始遇到了一些問題,但是經過工作人員的不斷探究和努力攻破了難關,目前我國高速公路養(yǎng)護大多數都是使用超薄磨耗層技術,但是該技術對于城鎮(zhèn)公路的養(yǎng)護來說還處在基礎實驗階段,城鎮(zhèn)公路在外部環(huán)境上較之高速公路較為復雜,需要考慮到公路最高載重量是多少。除了需要對汽車種類加強考量之外,某些城鎮(zhèn)高速公路上還會出現(xiàn)普通公路不會出現(xiàn)交通工具,磨損頻率較高。因此接下來工作人員還要繼續(xù)探究如何進一步開發(fā)超薄磨耗層施工技術,將其有效的運用在更加廣泛的高速公路路面上。
超薄磨耗層技術在高速公路養(yǎng)護工作中具有極大的優(yōu)勢:第一個方面是施工時間比較短,超薄磨耗層的組成材料較為簡單,工藝也不復雜,它采用一次成型的方法在路面鋪設完畢之后在很短的時間之內就可以投入到正式使用之中,能夠緩解交通的壓力,讓路面維修和保養(yǎng)工作更加高效便捷;第二個方面是對路基具有較強的保護作用,超薄磨耗層利用瀝青技術吸附礦粉,形成吸附性材料,防止水分的蒸發(fā)和滲透,在超薄磨耗層鋪設的路面之中,水分難以滲透到路基以下,這一優(yōu)勢就會防止路面的路基發(fā)生松散的情況;第三個方面有效的提高了路面的性能,如果高速公路的路面較為光滑,鋪設超薄磨耗層能夠提高其使用性能,增大路面的摩擦系數,防止車速太快造成交通事故。此外超薄磨耗層對路面能夠起到良好的防磨損作用,提高了路面的使用效益;第四個方面具有較強的經濟效益,超薄磨耗層施工周期較短,成本下降,因此是一項性價比較高的路面養(yǎng)護技術,除了延長路面的自然使用壽命之外,經濟效益也不錯。
超薄磨耗層雖然能夠對高速公路的路面養(yǎng)護工作提供幫助,起到了不錯的作用,但是也有一定的缺陷干擾,如果有一些路面損壞非常嚴重,必須要進行徹底修復,那么采用超薄磨耗層就無法滿足路面適配性的要求,也就是說超薄磨耗層技術并不適合用在重度結構性損壞的路面之上。高速公路出現(xiàn)損壞和病害大多數是由裂縫導致的,裂縫程度可以分為重度裂縫和輕度裂縫,也會包含著寬度裂縫,如果路面出現(xiàn)了較大程度的斷裂,修復不及時就會產生大型的路面坑洞,僅僅依靠超模磨耗層技術無法對其進行修復。因此超薄磨耗層技術的運用雖然有其優(yōu)勢,但它的運用范圍是有局限性的,必須要和其他的技術相互配套,才能盡顯其長處。換句話說,如果路面的基礎結構層沒有受到過強的變形作用,那么路面的穩(wěn)定性相對來說不會存在太嚴重的問題,這時就可以采用超薄磨耗層技術用來處理細微的破損,如果路面發(fā)生嚴重損毀現(xiàn)象,工作人員要先修補舊的路面,比如利用瀝青混合料制作各種填補材料,修復路面之后再用橡膠改性瀝青處理寬大裂縫或者反射性裂縫,在最后的步驟才可以用到超薄磨耗層技術,對細小的瑕疵進行填補。
超薄磨耗層是路面的磨耗層,它的厚度非常小,一般是1.5~3mm左右,甚至可以達到更薄的程度。因此在高速公路路面養(yǎng)護的過程中一定要確保舊路面的結構具有穩(wěn)定性,如果原有的公路已經產生病害,比如裂縫現(xiàn)象,就必須要在超薄磨耗層施工之前進行預處理,防止公路表面的嚴重病害影響到技術運用效果。工作人員要檢查公路表面的坑槽裂縫進行修補,防止路面病害反射導致超薄磨耗層被損毀,施工之前還需要對整體路面進行徹底的清掃,包括縫隙內的雜物和灰塵,確保路面具有整潔程度。具體的施工步驟應當做如下描述:首先要確保路面的整潔性,確保路面和縫隙之內無雜物也不存在積水,同時還要檢查路面的預先施工條件是否齊備,比如天氣條件如何,路面先天條件是否滿足該技術的施工要求,在施工之前要準備好所需要的施工材料和施工器械,此外還要檢查各種類型的施工機械是否能夠正常的運作處在工作狀態(tài)下。
超薄磨耗層路面養(yǎng)護施工需要在開工之前的3d將所有的機械和材料運往現(xiàn)場,采用3000型號間歇式攪拌機,嚴格按照生產參數進行配比,對瀝青的拌合時間進行嚴加控制,運輸車的選擇要按照18t以上的自卸汽車作為標準,材料運輸過程應當利用帆布材料在瀝青混合料表面加蓋一層,運輸材料之前車廂箱體內需要涂刷油水混合物,比例是1∶3,確保車廂內雜物痕跡消失。在運輸車運送材料的過程中盡可能不要急剎車,減少混合料的離析狀態(tài),在運輸車進入到工程現(xiàn)場之后要提高輪胎的清潔程度,做好輪胎的泥土清潔,防止輪胎上的砂石可能會對路面造成污染,施工工作人員還要對混合料的溫度進行檢測,如果符合要求就可以鋪設材料。
在瀝青混合料運往現(xiàn)場之后,應當以碾壓的方式進行鋪設,整體碾壓過程在靜態(tài)的環(huán)境之下,采用12t左右雙鋼輪壓路機進行壓實工作。在鋪設完超薄磨耗層之后,壓路機要緊隨其后進行初步碾壓,初步碾壓應當保持在路面溫度90℃以上,因此需要快速進行。
在高速公路路面接縫的處理過程之中可以采用冷接縫的處理方式,讓新鋪設的路面和已經完成的路面在接縫處10mm左右設置高程基準面,在后續(xù)碾壓過程之中可以進行跨縫碾壓,確保縱向接縫停留在順直的狀態(tài),對于橫向接縫的處理則要在鋪設材料結束之后,在前端1m處緩緩抬起熨平板,開離現(xiàn)場之后工作人員全部鏟平頂端混合料之后再進行碾壓,新舊路面則能夠進行平順的連接。整體施工完成之后混合料需要自然冷卻,表面溫度下降到5℃以下之后對路面的雜物進行清除,這時就可以放開交通管制,自由通行。
在施工人員選擇材料之前,需要加強對市場情況的考量,市場上有的各種材料都要進行各方面性能的綜合比對,讓施工材料匹配施工質量要求。在設計超薄膜混合料的過程之中,應當配置黏結層改性乳化瀝青,對混合料集料和級配設置進行科學合理的改組,以上工作完成的背景之下還要對混合料的目標配比進行設計,之后才可以進行施工。施工過程中還要根據路面的實際情況合理的選擇工藝,可以選擇的工藝類型是較多的,應當選擇適當的攤鋪技術和攤鋪機械,包括合適的運料機和材料碾壓機,當這些設備選擇協(xié)調之后可以明確施工組織計劃,讓具體工作能夠圍繞著預期的計劃協(xié)調運行,高效率的推進工作完成。選擇合理的養(yǎng)護技術和養(yǎng)護工藝是尤其需要注意的問題,還要注意的是高速公路的路面養(yǎng)護一定要及時進行,否則延期可能會導致增加路面維修基金的開支,及時采用超薄磨耗層技術能夠確保車輛行駛過程安全,較為舒適。
上文已經敘述過,這項技術不是萬能的。工作人員在超薄磨耗層技術的使用過程之中需要結合路面的原有基礎酌情選擇,比如針對水泥路面經常出現(xiàn)的錯臺、斷板等病害問題,只用超薄磨耗層濾芯技術是不足以修復的,因此在這種情況之下,要把超薄磨耗層技術和其他類型的修復技術結合使用。此外還要注意,無論是否采用超薄磨耗層技術都應當首先檢查路面的基礎架構并進行合理的搶修,發(fā)揮超薄磨耗層技術的自身價值與利用效果。
綜上所述,把超薄磨耗層技術運用在高速公路養(yǎng)護的過程之中能夠發(fā)揮良好的作用和價值。工作人員在使用超薄磨耗層技術之前需要做好物料準備和設備準備,同時選擇合適的攤鋪技術與碾壓技術。超薄磨耗層噪音較小,具有良好的透水性,但是其使用仍然存在一定的范圍局限性,施工人員要加強對該技術的進一步研究,出臺新技術和新方法,為我國高速公路的質量養(yǎng)護作出貢獻。