孫志磊
摘 要:路面大修中,“白加黑”復(fù)合路面防反射裂縫層通常選用土工織物施工,如土工格柵等。然而,具體施工中往往會(huì)遇到土工織物與下層粘合不緊密,車(chē)輪拉扯土工織物等現(xiàn)象,將會(huì)對(duì)層間完整性造成嚴(yán)重破壞。通過(guò)浸漬土工織物,可向織物內(nèi)充分灌入膠凝材料,將下層空隙填滿,促使浸漬層和下承層構(gòu)成一個(gè)完整的結(jié)合體。在復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過(guò)渡層應(yīng)用該項(xiàng)工藝,能增強(qiáng)新加鋪路面層間粘結(jié)性,這對(duì)延長(zhǎng)路面工程使用壽命具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為此,本文在充分了解浸漬土工織物法作用機(jī)理的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體工程案例,對(duì)改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術(shù)特性、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。
關(guān)鍵詞:路面加鋪層;浸漬土工織物法;改性乳化瀝青
中圖分類(lèi)號(hào):U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2019)14-0108-02
0 引言
近年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,公路交通量逐年遞增,通行壓力越來(lái)越大。在超載超限運(yùn)輸長(zhǎng)期作用下,大量水泥混凝土路面呈現(xiàn)出不同程度的病害,如裂縫、錯(cuò)臺(tái)、破碎等,這些問(wèn)題的存在,將嚴(yán)重影響道路服務(wù)能力,甚至危害行車(chē)安全,為此,必須重視舊路改造養(yǎng)護(hù)施工?!鞍准雍凇笔且环N在原有水泥路面直接加鋪瀝青的一種施工方式,經(jīng)大量實(shí)踐證明,直接加鋪瀝青層,極易出現(xiàn)反射裂縫。為解決上述問(wèn)題,可選用滲透性強(qiáng)的改性乳化瀝青等膠凝材料進(jìn)行土工織物(現(xiàn)場(chǎng)施工)浸漬,以此達(dá)到隔離層的功能,達(dá)到消減過(guò)渡層應(yīng)力的目的。作為一種新型高附加值、高技術(shù)含量的優(yōu)質(zhì)筑路材料,改性乳化瀝青浸漬土工織物可完全浸漬土工織物,提高土工織物的使用性能,增強(qiáng)“白加黑”復(fù)合路面的剛度,提升抗反射裂縫性能。
1 浸漬土工織物法的作用機(jī)理
在“粘貼式”土工織物材料基礎(chǔ)上,改性乳化瀝青浸漬土工織物由此發(fā)展而言,相比,“粘貼式”土工織物材料,此類(lèi)材料抗裂性能更強(qiáng),多用于“白加黑”復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過(guò)渡層,土工織物通過(guò)改性乳化瀝青材料浸漬,可有效提升土工織物的力學(xué)性能,從而增強(qiáng)抗反射能力。
根據(jù)浸漬施工要求,結(jié)合土工織物等材料特性,在瀝青膠凝材料中,聚酯玻璃纖維土工布性能良好,厚度較薄、且具有良好抗拉性能。在瀝青類(lèi)膠凝材料內(nèi)浸漬之后,可提升瀝青漿液的耐高溫、耐老化性能。
2 改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術(shù)特性分析
2.1 蒸發(fā)殘留物三大指標(biāo)分析
一般情況下,乳化瀝青基礎(chǔ)性能會(huì)隨改性劑摻量變化而改變,很大程度上,瀝青基本性能指標(biāo)均會(huì)受到不同程度的影響,如針入度、延度等。本文通過(guò)不同摻量SBS膠乳改性基質(zhì)乳化瀝青對(duì)其蒸發(fā)殘留物三大指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)分析,通過(guò)三大指標(biāo)變化規(guī)律,了解其影響情況,從而得出改性劑摻量最佳值。
試驗(yàn)選擇線性SBS乳膠(技術(shù)指標(biāo)如表1所示),70℃乳化溫度,0.15%穩(wěn)定劑摻量,60:40瀝青油水比。按照2%、3%、4%、5%、6%五種摻量進(jìn)行分析。
通過(guò)試驗(yàn)可知,于乳化瀝青基礎(chǔ)性能來(lái)講,SBS膠乳摻量變化影響較大,伴隨線性SBS膠乳摻量的增加,針入度、延度、軟化點(diǎn)均會(huì)產(chǎn)生一定改變。如圖1所示,其中變化最大的為延度,表明于基質(zhì)乳化瀝青而言,SBS膠乳對(duì)其低溫性能具有較大影響。軟化點(diǎn)增量12.5℃,針入度降低1.3mm。通過(guò)對(duì)改性乳化瀝青各個(gè)性能指標(biāo)變化的綜合考量,基于經(jīng)濟(jì)性原則,必須合理控制SBS膠乳含量,在浸漬需求下,建議以5%作為改性劑摻量。
2.2 拉伸性能分析
在“白加黑”復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過(guò)渡層材料抗反射裂縫效果評(píng)價(jià)中,多選擇改性乳化瀝青浸漬合成物抗拉試驗(yàn)進(jìn)行分析。拉伸性能是裂縫尖端部位浸漬合成物應(yīng)力消減能力的直接反映,土工織物若沒(méi)有浸漬改性乳化瀝青,受拉過(guò)程中,土工織物材料將獨(dú)自承擔(dān)夾具兩端的拉應(yīng)力,待應(yīng)力滿足極限強(qiáng)度值,極易出現(xiàn)纖維斷裂現(xiàn)象,甚至破壞整個(gè)結(jié)構(gòu)。通過(guò)浸漬改性乳化瀝青,可大幅提高土工織物的拉伸性能,在荷載反復(fù)作用下,改性乳化瀝青充分填充織物間的空隙,可達(dá)到同時(shí)抵抗拉力荷載的目的。與不浸漬改性乳化瀝青相比,土工織物浸漬后,很大程度上,可提升其拉伸性能。拉伸試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
通過(guò)試驗(yàn)可見(jiàn),土工織物經(jīng)改性乳化瀝青浸漬之后,可大幅提升自身抗拉強(qiáng)度,從原有的1752N增至2163N,同時(shí),與原“白加黑”復(fù)合路面粘貼土工織物過(guò)渡層相比,土工織物經(jīng)浸漬之后,其抗拉、抗裂能力也有所提升,從而有效避免反射裂縫產(chǎn)生于加鋪層,并對(duì)已有裂縫發(fā)展起到阻礙作用。
3 工程概況
某公路工程總長(zhǎng)25.803km,起訖樁號(hào)為K178+851~K204+654段,路基寬12.0~16.5m,為改造工程。路基橫斷面布置如表3所示。原路面結(jié)構(gòu)形式為5cm瀝青混凝土面層+15cm水穩(wěn)基層。經(jīng)實(shí)地勘察可見(jiàn),本路段病害嚴(yán)重,路面損壞情況評(píng)價(jià)、強(qiáng)度評(píng)價(jià)等級(jí)均為次。為保證施工質(zhì)量,路面結(jié)構(gòu)形式可改為3cmAC-13細(xì)粒式改性瀝青混凝土+5cmAC-20中粒式瀝青混凝土+改性瀝青浸漬土工織物粘層+24cm水泥混凝土基層,如表3。
4 路面加鋪層中浸漬土工織物施工工藝
4.1 施工準(zhǔn)備
施工前,需做好交通管制及路面勘查工作,做好原路面不良病害記錄工作,且根據(jù)實(shí)際情況,采取切實(shí)可行的措施進(jìn)行處理。于改性乳化瀝青基本性能來(lái)講,改性劑摻加量的多少影響較大,或多或少均會(huì)對(duì)乳化瀝青的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),如針入度、軟化點(diǎn)等造成嚴(yán)重影響。為此,在改性乳化瀝青生產(chǎn)過(guò)程中,必須準(zhǔn)確控制SBS膠乳用量,定時(shí)做好改性劑計(jì)量設(shè)備校正工作,確保改性乳化瀝青與設(shè)計(jì)要求相符。
4.2 基底路面處理
針對(duì)原路面標(biāo)志線、伸縮縫處熱瀝青灌縫料等,可通過(guò)打磨機(jī)進(jìn)行徹底清理。隨后切削原路面表面,本工程選擇多刀頭切痕機(jī)進(jìn)行不規(guī)則凹形槽切削,要求在0.3~0.5cm之間控制凹形槽深度,兩個(gè)相鄰槽寬控制在1.0~1.5cm。完成切槽作業(yè)后,路面表層廢料等雜物可通過(guò)路面清掃車(chē)處理,并用高壓風(fēng)機(jī)清理表層浮塵,路面開(kāi)槽后,同樣要沖洗干凈。待路面干燥,可標(biāo)注導(dǎo)向線,并將金屬擋板安置于邊緣處。
4.3 噴灑粘層油
沿導(dǎo)向線,選擇瀝青灑布車(chē)進(jìn)行粘層油均勻噴灑,待瀝青漿液將原基層路面完全覆蓋,且表面漿體無(wú)滲流現(xiàn)象時(shí),即可停止噴灑。
4.4 鋪設(shè)土工織物
在已噴灑漿料粘結(jié)層上方平鋪高性能聚酯玻璃纖維土工布,土工布搭接長(zhǎng)度控制在30cm以上,在整個(gè)鋪設(shè)環(huán)節(jié),必須保證鋪設(shè)平整度。
4.5 浸漬土工織物
土工織物鋪設(shè)平整后,可繼續(xù)通過(guò)瀝青灑布車(chē)進(jìn)行改性乳化瀝青材料噴灑,土工織物噴灑之后,待其表面均為乳化瀝青“黑色”,即可停止噴灑。此時(shí),通過(guò)平面壓板按壓平整土工織物,若處在土工織物凸起情況,可選擇人工法進(jìn)行壓平。浸漬過(guò)程中,土工織物必須具備足夠多的浸漬時(shí)間,一般可控制在4h以上,從而保證改性乳化瀝青漿液能夠?qū)⑼凉た椢锍浞纸n。
4.6 破乳養(yǎng)護(hù)
常溫條件下,當(dāng)改性乳化瀝青破乳凝結(jié)之后,可加鋪表層瀝青混凝土面層。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,我國(guó)公路工程建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。水泥混凝土路面作為最常見(jiàn)的路面結(jié)構(gòu)形式,在行車(chē)荷載及自然因素長(zhǎng)期作用下,大量水泥混凝土路面呈現(xiàn)出不同程度的病害,為解決此類(lèi)病害,“白加黑”工藝得到了廣泛應(yīng)用。為保證路面使用性能,選用浸漬土工織物法,可有效解決上述問(wèn)題,并能增強(qiáng)“白加黑”復(fù)合路面的剛度,提升抗反射裂縫性能。
參考文獻(xiàn)
[1] 朱曉東.關(guān)于軟土地基的巖土工程勘察的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題探討[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(10).
[2] 廖衛(wèi)東.基于應(yīng)力吸收層的舊水泥混凝土路面瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)與材料研究[D].武漢理工大學(xué),2007.
[3] 劉寶舉,梁東,賀益田.改性方式對(duì)乳化瀝青性能的影響[J].石油瀝青,2016(06):48-50.
[4] 胡小弟,王枝懿,周富杰,等.瀝青混合料抗反射裂縫性能的快速評(píng)價(jià)方法[J].中外公路,2014(02):221-225.
[5] 高嫄嫄,鐘陽(yáng),李銳.加鋪層對(duì)舊水泥路面抗裂作用的理論分析[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(05):943-949.
[6] 孫雅珍,劉杰民,趙復(fù)笑.基于土工合成材料加鋪層的瀝青混凝土路面抗裂性能[J].公路交通科技,2012(01):34-37.