盧壘


摘 ?要:霧封層養護具有造價低、施工便捷、交通影響小等特點,將其用于瀝青路面預防性養護施工,可有效地封閉路面早期微裂縫,防止病害進一步發展。該文結合具體案例,對瀝青路面含砂霧封層養護施工技術要點進行了分析,并在此基礎上,探討了實施應用效果,由此得出含砂霧封層在瀝青路面養護施工中應用效果良好。
關鍵詞:瀝青路面;含砂霧封層;性能特點;實施效果
中圖分類號: U416 ? 文獻標志碼:A
近年來,我國公路交通事業發展迅速,公路建設里程持續增加,截至2019年底,我國公路總里程已達到了484.65萬km,高速公路達14.26萬km,居世界第一[1]。通常來講,隨著道路服務年限的增加,運營質量和服務水平將隨之下降,做好養護維修工作,才能保證道路運行狀態良好。當前我國公路事業已進入“建養并重”的階段,在養護資金有限的前提下,如何提升路面質量成為了關鍵。含砂霧封層是一種應用效果良好的預防性養護技術,將其用于路面早期病害養護,可有效阻止路面病害發展,延長路面使用壽命。
1 工程概況
某公路工程是一條重要的交通通道,試驗段全長1 000 m,起訖樁號為K88+200~K89+200,為雙向四車道。經實地勘察可知,目前路面承載力仍可滿足規范要求,存在少量破損現象。由于該路段建成通車時間較長,瀝青路面已出現剝落、老化現象,為了保證行車舒適性和安全,決定對該路段進行養護施工。
2 原路面性能檢測分析
為了了解該路段是否滿足含砂霧封層施工條件,決定對原路面性能進行檢測,具體內容如下。
2.1 構造深度
在構造深度檢測時,該路段共選擇4個測點,對上下行車道、超車道進行檢測,測定結果如下。1)測點1:下行行車道構造深度為0.31 mm,上行行車道構造深度為0.28 mm;下行超車道為0.37 mm,上行超車道為0.45 mm。2)測點2:下行行車道構造深度為0.30 mm,上行行車道構造深度為0.28 mm;下行超車道為0.40 mm,上行超車道為0.42 mm。3)測點3:下行行車道構造深度為0.27 mm,上行行車道構造深度為0.38 mm;下行超車道為0.49 mm,上行超車道為0.47 mm。4)測點4:下行行車道構造深度為0.37 mm,上行行車道構造深度為0.38 mm;下行超車道為0.41 mm,上行超車道為0.42 mm。
由此可見,原路面構造深度較大,下行車道構造深度普遍小于上行車道構造深度,且超車道均大于行車道。
2.2 摩擦系數
原路面摩擦系數檢測時,以抗滑擺值為檢測指標,同樣選擇4個測點,下行行車道抗滑擺值范圍為60 BPN~61B PN,上行行車道抗滑擺值范圍為61 BPN~71 BPN;下行超車道抗滑擺值范圍為45 BPN~53 BPN,上行超車道抗滑擺值范圍為42 BPN~51 BPN。由此可見,上、下行超車道抗滑擺值較小,均在50 BPN左右[1]。相比之下,上、下行行車道抗滑擺值超過60 BPN。
2.3 滲水系數
通過四測點滲水系數檢測,未見滲水現象,說明該路段具有良好的抗滲能力。
3 試驗段預防性養護方案確定
根據上述分析,該路段部分路面構造深度較小,超車道原路面摩擦系數偏低,且未見滲水現象,具有良好的抗滲水能力,表明該路段采用含砂霧封層預防性養護工藝具有可行性。經過現場調查可見,相比行車道,超車道交通量較大,為了快速改善原路面使用性能,基于經濟性原則[2],需要合理采用含砂霧封層灑布量,為0.6 kg/m2灑布量。
4 施工技術要點
4.1 施工準備
施工前,需要做好施工準備工作,全面了解當地氣象情況,保證施工當天溫度適宜。為了保證施工質量,需要提前將局部行車道封閉,在明顯處擺放安全標識牌。清理干凈路表,保證路面清潔、無污染[3]。
4.2 施工流程
在施工中,針對不同施工面積大小不同,可采用不同的施工方案,一般面積較小施工路段,采用人工涂刷法即可;針對面積較大的施工段,則需采用機械+人工施工方案,先通過高壓噴灑設備進行均勻灑布,如果局部灑布不到位,可通過人工輔助施工。當路面狀況良好,并未見明顯裂紋、坑槽的情況下,僅需噴灑1~2遍;當路面狀況不錯,但是存在一些細微裂紋現象時,需根據情況,適當增加噴灑遍數,一般以2~3遍為準。當路面存在寬度較大的裂紋,或明顯坑槽現象時,則應先做好路面修補工作,再噴灑2~3遍含砂霧封層材料[2]。完成上述施工作業后,即可進行養護施工,養護時間較短,2 h~4 h便可開放交通。
4.3 質量檢測
鋪筑后,通過擺式摩擦系數測定儀測定施工后構造深度、人工鋪砂儀測定路面抗滑性能、路面滲水儀測定路面滲水系數。經檢測可得結果見表1。1)該路段施工前構造深度平均值為0.45 mm,施工后構造深度平均值為0.13 mm,相比原路面構造深度大幅下降。2)施工前擺值平均值為45BPN,施工后路面擺值平均值為59 BPN,路面抗滑性能增強。3)施工前后均為出現滲水現象,表明含砂霧封層A類型成膜性能良好。
5 實施效果分析
5.1 表觀觀測分析
該工程建成通車20個月后,經觀測路表情況可知,該路段車流量較大,平均日交通量在25 000輛/天,其中重載交通所占比例偏高,為36%左右。經觀測,該路段存在了不同程度的磨耗,但是并未影響路面行車的舒適性。通過路面磨耗研究,可以通過路面瀝青覆蓋率指標對比評價原路面和含砂霧封層養護后路面的瀝青膜覆蓋情況。原路面瀝青覆蓋率為28.6%,說明原路面瀝青膜磨耗程度嚴重,甚至存在集料裸露的現象。當通過含砂霧封層施工后,瀝青膜被逐步修復,施工完成后瀝青膜覆蓋率為100%,20個月之后,路面存在一定磨耗情況,經測定瀝青覆蓋率仍可達到82.2%,表明含砂霧封層養護后,路面瀝青膜修復情況良好[3]。
5.2 性能狀況分析
通過路面構造深度、抗滑擺值、滲水系數定期觀測,可得結果如圖1、圖2所示。施工前后未發現滲水現象。
由圖1可見,施工后,路面構造深度大幅下降后,隨著建成通車時間的不斷增加,構造深度有所上升,但是并未達到施工前狀態。
由圖2可知,施工后,路面抗滑擺值上升,在施工后6個月時下降,并逐步趨向穩定。究其原因,原路面通車運營時間相對較長,路面光滑,待含砂霧封層施工完成后,細砂粘結表面集料,表面較為粗糙,從而增加抗滑擺值。隨著通車時間的延長,細砂慢慢脫落,抗滑擺值下降,并逐步恢復。
從整體來說,對于治理瀝青路面松散病害及原路面構造較好路面來說,含砂霧封層技術具有良好的應用效果。
6 結語
綜上所述,隨著我國交通運輸事業的迅速發展,瀝青路面因其優越的性能在高等級公路施工中得到了廣泛應用與推廣。然而,隨著路面使用年限的不斷增長,在汽車軸載持續加大和渠化交通等因素的影響下,路面往往會出現不同程度的早期病害,含砂霧封層施工技術在瀝青路面養護施工中的應用,可有效處治路面松散病害,防止路面病害進一步發展,全面提升工程施工質量。
參考文獻
[1] 張靜, 寧愛民, 陳保蓮.含砂霧封層乳化瀝青的開發及應用研究[J].石油瀝青, 2018 (1) :58-60.
[2] 郭彥強, 彌海晨, 徐鵬, 等.一種霧封層材料的制備及性能研究[J].現代化工, 2015, 35 (6) :101-104.
[3] 曾德亮.水性環氧樹脂改性乳化瀝青在霧封層養護中的應用[J].公路, 2015 (2) :212-215.