馮二梅
本文結合實踐,以瀝青路面冷補技術為研究背景。在分析瀝青路面冷補技術應用特點的基礎上,對冷補材料的結構組成以及應用機理進行了分析,隨后深入性探討公路養護工程中該技術的應用情況,希望論述后可給同類工程提供借鑒。
在公路養護工程施工的過程中,瀝青路面冷補技術的應用可以提高養護工程的質量,對推進養護工程項目的開展有著積極的作用。因此,對瀝青路面冷補技術的應用要點進行分析,不斷總結分布技術的應用策略尤為重要。
(1)冷態修補坑穴的方式應用到基礎設施項目的修復中,可以產生很好的效果,做好相應的坑穴部位上的清理處理,并不會進行表面瀝青乳化涂層的處理,使用非常的方便,且不會通過大型機械設備來進行,一般幾分鐘就可以結束修補處理,短時間內進行交通恢復,讓交通設施的運行可以順利進行。
(2)冷補料內有其他材料所不具備的共聚物濕潤性的成分、精選瀝青、集料等方面的材料,與傳統瀝青混凝土、水泥混凝土以及基礎表面都能夠達到較高黏結性的要求,如果路面存在積水的問題,也能夠達到黏結性的要求。
(3)任何天氣環境之下都可以進行施工,并且不會因為結冰、解凍、雨雪等天氣造成影響,一般在-26℃至49℃之間都可以進行施工,即使環境潮濕也完全可以達到黏結標準和要求,達到抗水害的效果。
(4)和熱瀝青冷補料材料的修補方面有著很大的一致性,通過鋪設熱瀝青材料的方式,直接在表面進行施工,并不會出現滲出的情況,可以應用傳統瀝青養護設備完成項目施工,比如熱拌或者傳統冷拌方式,都能夠達到經濟性、合理性的效果。
冷補材料中包含多種材料,比如,集料、添加劑、冷補瀝青等,各項材料按照規定比例充分混合制作而成冷補材料,滿足工程的要求。
(1)集料主要包含酸性石料、堿性石料方面,冷補材料內的骨料加入比例對于負荷之下不會產生推擠的問題。理想狀態的骨料,是100%經過破碎處理的,并不會存在細微材料。經過破碎處理完成的骨料具備較高的內鎖性能,抗車轍能力比較好。級配良好,保證結構內部孔隙率滿足要求,且瀝青膜厚度的增大可以促進原路面結構黏合性能的提升。對于路面進行修補處理,結合路面情況選擇合適級配,滿足標準要求。
(2)冷補瀝青的作用就黏合,把混合料黏結形成整體結構,然后將修補材料和原路面黏合成為整體。冷補料黏合劑就是冷補瀝青材料,包含瀝青、稀釋劑、添加劑等材料。從工程實際情況分析,在瀝青材料經過稀釋處理后,原有的基質瀝青材料會被破壞,添加劑的加入導致稀釋瀝青性能發生改變,讓冷料性能滿足要求。一般來說,為了能夠達到冷補料的要求,通過添加劑制作冷補改性瀝青,一般會通過柴油作為稀釋劑。
(3)添加劑的加入可以使得瀝青和骨料之間保持較高的粘附性,促進低溫性能的提升,保證原有結構性能和路面材料結合符合要求,實現水穩定性的提高。
冷補材料強度形成過程,與熱瀝青冷補材料有著明顯的差異。熱瀝青冷補材料應用的瀝青材料屬于熱塑性的材料,在溫度下降到常溫條件下,混合料強度已經逐步形成,而冷補瀝青材料經過改性處理后,并不具備熱塑性,其強度性能也比較慢。混合料攤鋪環節會有可塑性、流動性方面,可以擠壓到不規則的地帶內,車輛行駛、空氣環境影響之下導致溶劑的揮發,材料稠度增加,混合料顆粒變得更加的緊密,空隙率減小,礦料黏結性能得到提升,密實度也會增大,實現總體性能提高。該環節需要經過7-10天的反應時間,然后強度會快速地下降,時間的延長之下,變形和強度會區域穩定狀態,最終超出熱瀝青冷補料的總體性能。此外,混合料的變硬、強度以及趨于穩定的狀態和很多因素存在關系,比如,環境溫度、車流量、結構厚度等,還要稀釋劑類型和用量、集料級配等存在關系。在環境溫度較高、車流量較大、結構厚度小、級配粗、稀釋劑揮發快等,冷補料強度的提升速度會比較快。
為了實現攤鋪總體性能的提升,要做好攤鋪溫度、拌和時間、油石比方面的控制。拌和場通過間歇式設備進行,其具備自動計量裝置,密封效果合格,且能夠進行功能檢測,滿足正常材料的使用需要。拌和環節,如果發現待料或者溢料的問題,說明冷料庫供料比不能滿足正常的標準要求,需要及時做好調整處理,保證冷料庫轉速符合要求。經過調解后形成平衡性的狀態,對于材料進行馬歇爾試驗和抽屜實驗。對比瀝青含量、混合料配合比參數是否和馬歇爾實驗是相同的。通過檢查確定壓實度和孔隙率參數,還要進行壓實性能的檢測。混合料運輸車輛和道路要及時清理,硬化道路,車輛內壁清理干凈,涂刷一定的隔離劑,車廂表面覆蓋苫布保溫,避免雨水浸透以及熱量損失,保證混合料的溫度符合要求,避免產生離析問題。
首先,需要把基層表面雜質清理干凈,確保基層不會存在坑槽、松散的問題。如果基層有質量問題,先進行整理處理;其次,需要做好透層瀝青和粘層瀝青鋪設施工,確保基層結構黏結性能合格,一般來說,透層瀝青材料的鋪設施工量為1~1.2kg/m2,并在4~8h之后進行粘層瀝青材料的鋪設施工。在冷補材料鋪設施工階段,兩臺設備同時開展攤鋪作業,保持交錯進行,前面一臺攤鋪設備以橫向攤鋪方式來進行,保證厚度滿足要求,后面一臺攤鋪設備應用雙縱向控制方式。把混合料直接鋪設到攤鋪機內,然后緩慢行駛攤鋪機設備,進行攤鋪作業,并且根據需要進行全部材料的振搗、整平處理,緩慢移動攤鋪機設備,保證攤鋪厚度和質量符合要求。加強攤鋪層結構的平整性處理,交錯設置上下接縫,保證各個連接部位的質量合格。
碾壓施工是瀝青路面非常重要的一個施工環節,對于表面的壓實度性能有著直接的印象,所以需要隨時了解碾壓環節的情況,做好壓實設備的管理和控制,提高現場的質量水平。在碾壓作業環節,控制碾壓速度、遍數,如果速度過快,容易導致碾壓質量不合格,這樣就會通過增加遍數的方式提高壓實度性能,所以工作時間延長、成本升高。因此,應該加強碾壓速度控制,可以提高施工速度和質量。根據工程需要,保證碾壓速度控制在2km/h~4km/h之間。如果碾壓速度比較慢,攤鋪和壓實會存在空隙的情況,導致瀝青路面結構質量比較差。因此,在保證瀝青冷補料碾壓質量合格的基礎條件下,應用確定合適碾壓速度,同時盡量提高碾壓速度,促進施工效率的提升。
瀝青路面碾壓施工全部結束后,應該實施瀝青路面壓實作業,而壓實的要求是非常高的,要做好混合料的配合比參數的控制,達到不同程度的壓實性能要求。因此,這極為關鍵的環節,如果有存在不合格的情況,都會給瀝青路面質量產生不良的影響,使用壽命也會縮短。因此,通過壓實要提升瀝青緊密度,延長使用年限。
原材料質量管控的主要措施就是做好檢驗、選擇工作,保證材料的性能合格。瀝青材料型號的選擇必須根據環境、工藝、公路等級等方面進行確定,夏季環境溫度較高,對于公路路面來說,最好選擇粘度高、稠度高的瀝青材料,而冬季則正好相反。如果高溫和低溫的矛盾同時存在,應該按照高溫性能為主進行控制。瀝青運輸環節,必須做好防水管理,根據不同型號分別存放,不能存在相互混合的情況。粗集料做好篩選控制,達到潔凈、干燥、粗糙的標準要求,及時將不合格的材料清理掉,以免給工程質量產生影響。細集料主要是石屑,使用潔凈、無雜質、無風化的材料。對于其他材料,也要按照相應技術標準進行選擇、管理,比如,木質纖維要放置在室內等,以免發生受潮而影響材料質量。
從工程實際情況分析,嚴格執行現場管理標準和規定,材料進入到現場前必須進行質量抽查和檢驗,保證材料的質量合格。積極落實日常質量檢查工作,根據質量、材料的波動變化確定檢驗頻率,為工程質量的提高起到積極的作用。在瀝青含量管控中,因為含量變化容易給瀝青混合料的性質造成過大的影響,特別是空隙率、穩定度、流值指標等,如果含量比較低,容易導致水穩定性下降,從而影響瀝青路面的耐久性,且瀝青含量過低會導致路面結構的空隙率升高,瀝青膜厚度也會減小,這是空氣、陽光都會給瀝青路面造成較大的影響,造成結構老化速度加快,瀝青含量的變異性也會降低。要想使得瀝青拌和計量數據達到精度的要求,要均勻取樣,保證濕度、溫度都處于合理范圍內。此外,還要隨時觀察瀝青材料的變化情況,只要是存在異常的情況,都要立即采取措施解決。
冷補技術雖然較之熱補來說成本較高,但是卻能夠克服冬季無法施工和存儲的問題,經濟性比較高,可以及時有效的進行施工,綜合性能比較好,所以未來必然有更加廣泛的應用。