精表处技术在公路沥青路面预养护中的应用研究

2021-01-16 06:22:29陈慧芳平顶山市佳洋路桥工程有限公司
环球市场 2021年15期
关键词:预防性集料沥青路面

陈慧芳 平顶山市佳洋路桥工程有限公司

目前,我国公路事业已步入了“建养并重”的时期,预防性养护技术可以有效延缓路面结构层损坏,修复路面轻微病害,符合“预防为主,防治结合”的路面养护管理工作方针。灌缝、微表处、稀浆封层、雾封层等都属于预防性养护技术,精表处是在传统雾封层技术上发展而来,通过这种技术,可以有效处理路面“掉皮”问题,激活老化沥青,增强路面强度,沥青路面通过精表处施工后,基本上可以恢复到新建路面性能阶段,能够有效提高路面抗滑能力,达到预期养护目标,保证路面行车安全。

一、工程概况

某公路试验段长1000m,通过实地勘查可知,本路段整体情况较好,未见明显结构型病害,但路面早期病害较多,如局部微裂缝、轻微渗水、沥青膜剥落等,目前,针对路面微裂缝已做灌缝处治。根据施工现场具体情况,最终决定采用精表处进行路面预养护施工。

二、精表处技术原理

在沥青路面早期病害防治当中,传统沥青路面预防性养护技术具有重大作用,很大程度上,有效防范了路面病害的进一步发展,同时提高了路面施工质量。然而,经过大量实践证明,传统预防性养护技术也存在很多缺陷。比如传统雾封层养护,乳化沥青、改性乳化沥青是雾封层养护常用材料,此类材料和原沥青路面具有较差粘结能力,在行车荷载和自然因素作用下,施工后路面会出现一定磨耗,即出现“掉皮”问题,这一问题的出现,将会对路面耐久性造成极大影响。同时,一定程度上也会降低路面构造深度、摩擦系数等指标,导致路面抗滑能力变差,对路面行车安全不利。精表处预防性养护技术是传统雾封层技术的一种延伸,将专用养护剂喷涂到清理干净的沥青路面,随后将细砂喷洒到表面,养护剂将充分填充在路面结构和细砂之间,并向结构层渗透,从而将两层紧紧黏结起来,有效提高路面抗滑能力,修复路面轻微病害。通过新型养护剂材料的应用,可以有效解决“掉皮”问题,并能提升路面抗滑能力。精表处技术的功能特点如下:

1.预防水损害。沥青路面水损害会引发其他类型的病害,比如车辙、坑槽等,进而对路面使用性能、耐久性造成不利影响。精表处技术的应用可以补充集料表面剥落的沥青膜,均匀裹覆到集料表面,控制水损害发展。同时,还能封闭路面微裂缝,精表处材料洒布后,在坑槽处可形成连续相的油膜。

2.固结路表面松散集料。当沥青路面出现老化现象,将会大幅降低沥青路面集料间的粘结力,加之行车荷载等影响,集料很容易由路表脱落,呈松散状。在常温作用下,精表处材料和原路面老化沥青充分粘结,可以有效固结原路面。

3.改善路容路貌。在行车荷载和自然环境的长期作用下,沥青路面将会从黑色路面逐渐褪色,甚至发白。这种情况下,路面粗麻粗集料较为显著,很容易导致驾驶过程中眼疲劳,尤其是在强光照射下,路面标线很难看清楚,不利于行车安全。精表处施工后,路面将会重新变为黑色,标线颜色也会更加清晰。

三、精表处施工工艺

精表处养护施工对于沥青路面来讲,不仅可以修复路面轻微病害,还能提高路面强度和抗滑能力。在施工当中,为了确保施工质量,必须做好各项施工准备工作,比如施工气温调查工作、材料质量检验、机械运行状态检查、原路面病害处治等等。待完成各项施工准备工作后,还需严格按照施工流程,规范施工工序,提高施工技术水平。

(一)施工准备

施工前,为了确保施工质量和施工进度,有必要进行前期施工准备工作。精表处施工对于施工天气有一定要求,必须保持气温超过10℃,路表温度大于15℃,下雨天不得施工。施工前,还要清理干净路面,不得出现杂物,比如泥土、砂石等。

针对施工前的所有进场材料,必须进行抽样检查,待确保材料质量合格的情况下,才能用于施工。此外还要做好各项施工设备及辅助工具数量、规格的检查,保证机械设备配置合理,数量充足,保持良好的运行状态。精表处施工机械主要包括2类,即喷洒液体养护剂的专用车,洒布金刚砂等材料的喷洒设备,该设备可通过连接器设置到专用洒布车尾部。在整个洒布过程中,应保持匀速前行,若遇到小范围喷洒死角等情况,可通过人工方式均匀涂刷养护剂并洒布细集料。为了避免施工材料污染施工标线,可提前对标线加以保护。在使用精表处施工技术之前,要彻底清洁路面以保障道路的整洁和平整。精表处施工还需要路面结构完整,无较大病害,对于出现坑槽、开裂等问题的路面,首先要实施传统的养护方法,然后才能进行精表处施工。由此看见,精表处技术只能应用于路面综合质量评价较高的沥青道路或路面病害较轻微的道路。

(二)施工流程

第一,确定配合比后,需制备水性环氧乳化沥青养护剂,待均匀搅拌后,即可灌入专用洒布机内,并进行30min搅拌。随后关闭搅拌器,根据沥青路面宽度确定洒布宽度,进行洒布机位置调整。

第二,根据试验检测及计算结果,在最佳洒布量的前提下,对养护剂洒布量的实际用量进行适当调节,并确定各项施工技术指标,比如行驶车速、喷洒压力等。

第三,大面积施工前,可选取10~15m进行小范围试喷,保证洒布车管道畅通,不会出现堵管等情况,并同步通过专用喷砂设备进行喷砂施工。

第四,待试喷结束后,即可按照确定的各项技术指标进行喷洒,一旦发现异常情况,需及时暂停施工,采取切实可行的措施进行处理。保证洒布均匀。

第五,完成喷洒施工后,需及时将洒布车内的剩余材料排除,避免堵塞管道。

第六,完成上述施工后,即可进入养护阶段。养护时间相对较短,基本上施工4小时后即可开放交通。

四、精表处工后检测与分析

施工结束后,为了验证沥青路面预防性养护精表处施工的效果。可按照现行规范标准,对路面工前、工后的渗水系数及摩擦系数等进行测定,具体如下:

(一)渗水系数检测

按照公路工程质量检验评定标准相关要求,对精表处养护施工后的沥青路面进行渗水系数检测。测点每隔200m设置,共5个。所得结果为,施工前渗水系数平均值为16.3ml/min;施工后渗水系数为0,无渗水现象。由此说明,精表处技术之后,路面无渗水现象,路面施工后具有良好的防渗能力。

(二)摩擦系数检测

试验段长1000m,摩擦系数抗滑摆值测定时,可每隔200m进行测定,每个断面测3个点,均选择在车辆轮迹带位置。施工前抗滑摆值平均值为59ml/min,施工后抗滑摆值平均值为64ml/min。由此说明,精表处施工后,路面摩擦系数抗滑摆值得到了明显提升,究其原因在于精表处采用了金刚砂材料,可以有效增强路面的抗滑能力,有利于提升路面行车安全。

(三)钻芯取样检测

工后3个月,同样每隔200m进行钻芯取样施工,以此确定养护材料的渗透深度。渗透深度可达到5~7mm,由此说明,精表处施工后,精表处专用养护剂具有良好的渗透作用,可以有效激活老化沥青,最大限度恢复沥青材料的各项性能指标,比如软化点、延度、针入度等,促使沥青养护路面恢复到新铺状态。

(四)表面目测分析

施工前,本路段路面黑色已褪去,呈发白颜色,且路表集料颗粒松散,粗骨料凸出较为明显,同时存在很多微小裂缝。在这种情况下,因为路面颜色发白,很容易引起驾驶员视觉疲劳,特别是阳光照射下,路面标线很难看清,阴雨、下雪天,视线更加模糊,极易引发安全事故。

原路面通过精表处施工,目测可见,原路表微裂缝得到了有效封闭,颜色也有所加深,呈黑色,不仅让路面标线更加明显化,还起到了路面美化的效果。除此之外,施工前松散的路面集料颗粒情况也得到了有效改善,细看之下,金刚砂细小的颗粒将路面表面覆盖住了,无法看到粗集料,具有良好的路面施工效果。

五、结束语

综上所述,改革开放以来,我国公路建设事业步入了高速发展阶段,在公路网络不断完善的同时,养护需求也与日倍增。作为一种沥青路面处治新技术,精表处养护施工可有效增强路面粘结力、防水、摩擦系数、抵御外界油类、盐类等化学品的腐蚀能力,保证车辆在行驶过程中的安全性。同时,还能最大限度保护基层、减少路面扬尘及降低行车噪声,避免沥青路面使用过程中出现大量早期病害问题,有利于延长沥青路面使用寿命,是一种有效的低成本沥青路面预防性养护工艺。

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