李 志,劉東美(山東省路橋集團有限公司,濟南 250021)
橋面瀝青鋪裝層早期病害及預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)研究
李 志,劉東美
(山東省路橋集團有限公司,濟南 250021)
近年來,我國的經(jīng)濟建設(shè)取得了長足發(fā)展,隨著橋梁服務(wù)年限的增加,橋面的表層鋪裝開始出現(xiàn)早期病害,公路橋梁養(yǎng)護開始由傳統(tǒng)養(yǎng)護方式向科學(xué)養(yǎng)護方式轉(zhuǎn)變,這使得新型的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)逐步推廣和采用。通過調(diào)研國內(nèi)瀝青路面與橋梁瀝青鋪裝層預(yù)防性養(yǎng)護推廣應(yīng)用現(xiàn)狀,對瀝青路面超薄層罩面技術(shù)進行研究,并應(yīng)用于橋面瀝青鋪裝層早期病害的防治,是未來敲門瀝青鋪裝層早期病害修復(fù)的趨勢。
瀝青路面超薄層罩面技術(shù);橋面瀝青鋪裝層;早期病害;預(yù)防性養(yǎng)護
橋面瀝青鋪裝層的早期病害是對高速公路使用功能的影響巨大,如何有效的增加橋面瀝青鋪裝層的使用實名,做好預(yù)防性養(yǎng)護和維修工作,是給予養(yǎng)護部門提出的新挑戰(zhàn)。 我們從傳統(tǒng)養(yǎng)護理念中走出來,通過轉(zhuǎn)變養(yǎng)護管理的思想,使橋面瀝青鋪裝層向科學(xué)養(yǎng)護推進,通過研究推廣預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù),不斷加強養(yǎng)護工作的預(yù)見性,以起到延長道路使用壽命,降低養(yǎng)護成本的作用。
目前,我國高速公路橋梁鋪裝層的日常養(yǎng)護工作還大部分采用傳統(tǒng)的養(yǎng)護觀念。首先,在養(yǎng)護工作中若發(fā)現(xiàn)輕微的早期病害,一般不做處理,直到形成坑槽等嚴(yán)重的道路病害,影響到行車安全時,才會釆取挖補等簡單的處理措施,采用該類處理措施的橋面鋪裝層,在修補后不僅達不到最初的使用效果,而且會使其坑槽邊緣的各處病害發(fā)展迅速,形成“屢壞屢補,越補越壞”的惡性循環(huán)。
進入二十一世紀(jì)以來,養(yǎng)護觀念轉(zhuǎn)變和新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品的不斷研發(fā)與應(yīng)用,預(yù)防性養(yǎng)護觀念正逐漸被施工單位所接受,通過近幾年在山東、江蘇、浙江等省市不同程度的嘗試,并取得了一定的成功的工程應(yīng)用經(jīng)驗,使得預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)越來越趨于成熟。如何把預(yù)防性養(yǎng)護理念運用于橋梁瀝青鋪裝層,是大家比較關(guān)注的話題,目前看來,對預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)應(yīng)用于橋梁鋪裝層的工程案例還很少。
2015年在黃河二橋維修養(yǎng)護工程中,通過采用預(yù)防性養(yǎng)護的瀝青路面超薄層技術(shù),對黃河二橋的面層進行了維修取得了良好的應(yīng)用效果。
2.1瀝青路面超薄層罩面技術(shù)
瀝青路面超薄層罩面技術(shù)主要應(yīng)用在在路面結(jié)構(gòu)強度不變、路面面層狀況沒發(fā)生很大變化的養(yǎng)護工程中。該技術(shù)在不改變?yōu)r青道路面層結(jié)構(gòu)的前提下,通過噴撒再生劑,讓再生劑還原路面表層瀝青老化并加鋪高性能瀝青混合料,從而實現(xiàn)對老化層的再生修復(fù)的預(yù)防性養(yǎng)護新技術(shù),這種“標(biāo)本兼治”的瀝青路面維護方法正逐步被大家所接受。。
當(dāng)橋面瀝青鋪裝層出現(xiàn)表層組織勞損現(xiàn)象,采用瀝青路面超薄層罩面技術(shù)可進行恢復(fù)性修復(fù),使橋面瀝青鋪裝層的使用性能編號,從而起到延長公路橋梁服務(wù)年限的目的。該技術(shù)地推廣應(yīng)用,可以減少養(yǎng)護成本,延長公路橋梁等瀝青面層的使用時間,盡早的制止延伸性破壞的發(fā)生,是實現(xiàn)公路運營與養(yǎng)護可持續(xù)良性發(fā)展的重要技術(shù)方式。
2.2瀝青路面超薄層罩面技術(shù)適用性
通過大量的實地考察,橋面瀝青鋪裝層的早期病害具有不確定性。一般來說,橋面滲水、裂縫現(xiàn)象出現(xiàn)的部位和原因是多方面的。釆用預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)對橋面瀝青鋪裝層進行整體處理的適用性進行簡單分析,結(jié)果如下表所示:
表1 瀝青面層預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)適用性分析
瀝青路面技術(shù)是通過表層滲透再生修復(fù)材料是在瀝青鋪裝層表層的滲透、再生還原表層內(nèi)的老化瀝青,封閉路表內(nèi)的微裂縫、改善路表的空隙率,從而達到防水的效果。該技術(shù)可作為處治橋面早期病害的較優(yōu)選擇,其技術(shù)適用性是顯而易見的。
2.3瀝青路面超薄層罩面技術(shù)評價
瀝青路面超薄層罩面技術(shù)所采用的瀝青路面養(yǎng)護劑是由基質(zhì)浙青、再生劑、溶劑及其他功能助劑組成的一種新型路面養(yǎng)護材料。成分由下表所示:
表2 瀝青道路養(yǎng)護劑材料的成分
瀝青路面再生養(yǎng)護劑的物理性能應(yīng)符合下表要求:
表3 瀝青路面再生養(yǎng)護劑物理性能技術(shù)要求
基質(zhì)瀝青在試驗室163℃條件下經(jīng)旋轉(zhuǎn)薄膜老化規(guī)定時間后湖青的再生性能應(yīng)滿足下表規(guī)定:
廢舊瀝青性能的恢復(fù)是瀝青老化的一個逆過程,必須通過再生劑來實現(xiàn)。通過對瀝青老化過程以及流變行為的分析,可以發(fā)現(xiàn)采用特定的技術(shù)措施使得舊瀝青反向恢復(fù)到一定的流變狀態(tài),從而獲得合適的性能。通過老化瀝青性能重塑試驗(試驗選取新基質(zhì)瀝青SKAH-70),判斷是否再生劑的應(yīng)用能否恢復(fù)老化瀝青的性能,具體數(shù)據(jù)如下表所示:
表4 瀝青路面再生養(yǎng)護劑的再生性能技術(shù)要求
表5 基質(zhì)瀝青SK AH-70技術(shù)指標(biāo)
表6 老化瀝青重塑試驗結(jié)果
通過對基質(zhì)瀝青再生前后的圖譜進行對比分析,發(fā)現(xiàn)再生劑對老化瀝青的恢復(fù)作用明顯。2個周期老化試樣在波數(shù)為3462.51cm-1處的峰值。在加入再生劑后變得平緩。在波數(shù)為1032.18cm-1處峰值突變的地方也得到了一定程度的恢復(fù)。說明瀝青再生劑恢復(fù)了了橋面鋪裝層老化瀝青的性能指標(biāo)。
圖1 基質(zhì)瀝青再生前后紅外光譜
3.1施工工藝
瀝青路面SPPR技術(shù)施工必須嚴(yán)格遵守《公路瀝青路面施工技術(shù)范(JTGF40—2004)》、《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范(JTJ073.2-2001)》以及《瀝青路面表層滲透再生修復(fù)技術(shù)指南》。其施工工藝簡圖如下:
圖2 施工工藝流程圖
3.2實體施工測試數(shù)據(jù)
本節(jié)選取黃河二橋的檢測數(shù)據(jù)為例做分析評價
圖3 施工前后斷面構(gòu)造深度對比圖
經(jīng)對比,施工后鋪裝層構(gòu)造深度有所下降,橋面瀝青鋪裝層的構(gòu)造深度變得更加均勻,提高了瀝青鋪裝層橫縱向的排水能力,改善了雨后橋面鋪裝層的積水狀況,從而橋面行駛的性能得到了有效改善。
3.2.1摩擦系數(shù)
經(jīng)對比,施工后橋面摩擦系數(shù)得到了有效控制,測定標(biāo)準(zhǔn)較施工前小,摩擦系數(shù)分布更加均勻,可以有效減小瀝青橋面鋪裝層的損壞速率。
圖4 施工前后斷面摩擦系數(shù)對比圖
3.2.2滲水系數(shù)
圖5 施工前后斷面滲水系數(shù)對比圖
經(jīng)瀝青路面技術(shù)施工后,經(jīng)檢測,橋面滲水系數(shù)為達到了0mL/min,橋面瀝青鋪裝層得到有效密封,增強了瀝青鋪裝層的防水性能。由此可見,采用該技術(shù)對橋面瀝青鋪裝層進行防水處治,可以很好的封閉原橋面的微裂縫和空隙,減小瀝青鋪裝層的浸水損壞,延長橋面的服務(wù)年限。
通過實體工程論證,瀝青路面超薄層罩面技術(shù)在處治橋面鋪裝層早期病害的處理上具有技術(shù)可行性。在黃河二橋采用瀝青路面超薄層罩面技術(shù)施工后,瀝青路面超薄層罩面技術(shù),能起到有效封閉鋪裝層的微裂縫,填充鋪裝層表面過大的孔隙的作用,通過后期質(zhì)量追蹤,瀝青面層的各項指標(biāo)均較好的滿足規(guī)范的要求。由此可見,瀝青路面超薄層罩面技術(shù)在治理鋪裝表面出現(xiàn)的松散、麻面等病害,減少甚至防止鋪裝表面滲水,同時加深橋面顏色,美化橋面等方面具有很大的技術(shù)優(yōu)勢。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.088