張小強
摘 要:在對瀝青混凝土路面養(yǎng)護過程中,為了減少病害,可以使用黏結(jié)性超薄磨耗層對其進行養(yǎng)護。本文先對超薄磨耗層的優(yōu)點進行了分析,并對江蘇省瀝青混凝土路面當前常見的病害進行分析,并以此為基礎(chǔ),對黏結(jié)性超薄磨耗層的應用進行總結(jié),旨在提高瀝青混凝土路面的養(yǎng)護水平。
關(guān)鍵詞:黏結(jié)性;病害處置;超薄磨耗層
中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A
1 超薄磨耗層的優(yōu)點
與傳統(tǒng)的瀝青混凝土路面相比,超薄磨耗層對病害的處置技術(shù)具有可靠的處置質(zhì)量、較高的施工效率、優(yōu)良的預養(yǎng)護能力以及較高的經(jīng)濟性,因此其從推出之后就得到了廣泛的應用。表1為傳統(tǒng)和超薄磨耗層處置技術(shù)性能之間對比。
2 江蘇省瀝青混凝土路面中的常見病害
2.1 路面開裂病害
在各級公路中,路面開裂是較為常見的病害,該種病害的分布沒有明顯的環(huán)境和地域特點,該病害主要受凍融循環(huán)、沖擊荷載、高輪壓以及局部交通量驟增等因素的影響。瀝青混凝土路面主要有網(wǎng)狀裂縫、龜裂、縱裂縫以及橫裂縫等開裂形式,通常公路會出現(xiàn)兩種以上的開裂形式。
通過對江蘇省瀝青混凝土路面開裂病害進行分析可知,不均勻沉降以及反射開裂是該省開裂病害產(chǎn)生的主要原因。當路基層存在缺陷時,路基層的剛度和平整度都會受到影響,路面的缺陷位置所產(chǎn)生的應力集中效應也會相應提高,從而產(chǎn)生路面反射開裂病害。該種病害通常會產(chǎn)生橫向裂縫,隨著反射裂縫的增加,最終產(chǎn)生貫穿整個路基路面結(jié)構(gòu)層的裂縫。與此同時,路基不均勻沉降會使面層受到拉裂,進而導致裂縫的產(chǎn)生。
2.2 路面車轍病害
江蘇省路面車轍病害產(chǎn)生的主要原因有重載疊加和長大縱坡等因素。大型載重車輛在經(jīng)過長大縱坡路段時,為了使車速得到控制,會加強制動,路面受荷載的沖擊時間也會相應的增加,從而導致車轍病害。
3 病害處置中黏結(jié)性超薄磨耗層的應用
3.1 對主材性能的要求
不良環(huán)境和車輛荷載直接作用面即為罩面層,因此應該確保黏結(jié)性磨耗層的施工質(zhì)量,而主材(瀝青材料)的質(zhì)量將直接決定該層的質(zhì)量。超薄磨耗層與普通罩面相比,厚度較低,因此當荷載要求相同時,為了提高承載能力,應增加粗集料的比重,使其骨架優(yōu)勢得以發(fā)揮。而在這種條件下,細集料的含量會相應的減少,這會直接導致骨料空隙填充度不夠,無法有效約束粗集料的邊界,從而導致車轍和變形等病害。為了減少約束缺陷,施工人員應依靠高黏結(jié)性瀝青材料,使磨耗層強度和厚度得以提高,從而達到提高瀝青使用年限的目的。
判斷超薄磨耗層中瀝青綜合性能的重要指標主要有黏度和針入度。為了提高超薄磨耗層的黏性和彈性,應使用改性技術(shù)對其進行處理,當前常用的改性技術(shù)為橡膠改性,該技術(shù)不但可以使基質(zhì)的彈性得以優(yōu)化,還可以發(fā)揮低碳環(huán)保的作用。
對相關(guān)實驗進行分析可知,對黏結(jié)性瀝青基質(zhì)材料進行彈性改性處理,可以在保障瀝青基質(zhì)的黏結(jié)性的基礎(chǔ)上提高其彈性。為了得到橡膠材料的最佳添加比例,研究學者運用半理論半經(jīng)驗的試驗方式對其進行試驗,選擇多組試驗參數(shù),對比分析各組的彈性指標,最終得到添加最佳比例,通過大量實驗證明,當橡膠粉改性劑含量為17%左右時,超薄磨耗層瀝青材料可達到最佳彈性。
3.2 黏結(jié)性超薄磨耗層主要施工工藝
當前,黏結(jié)性超薄磨耗層施工工序與普通瀝青混凝土的施工過程高度相似,主要有罩面層壓實、罩面層攤鋪、混合料運輸以及混合料拌和等環(huán)節(jié)。
(1)混合料拌和工藝。到目前為止,濕法拌和為公路養(yǎng)護中常見的拌和手段,該種拌和方法過渡性較好,因此得到了廣泛的應用。濕法拌和過程中應對拌和溫度進行控制,且應減小瀝青拌和倉與黏結(jié)劑之間的距離,使黏結(jié)劑的熱損失得到最大程度的控制。在拌和過程中,拌和溫度應為175℃~195℃,當拌和黏度大于2.5 Pa·s時,拌和溫度應提高5℃~10℃。當拌和倉初始溫度或者作業(yè)區(qū)域環(huán)境溫度不符合要求時,施工人員應對瀝青集料進行加熱處理。
(2)混合料運輸工藝。在混合料運輸過程中,應確保其運量符合連續(xù)攤鋪的要求,為了避免料斗與混合料粘連,施工人員應將防黏劑均勻的噴灑在料斗內(nèi)。為了防止出現(xiàn)離析,可進行二次拌和,使混合料的均勻性得到保障。運輸結(jié)束后,施工人員應對料斗進行清潔,避免混合料凝固,污染料斗。
(3)罩面層攤鋪工藝。在攤鋪過程中,由于罩面層厚度較小,會導致混合料熱量散失速度增加,為了使攤鋪質(zhì)量得到保障,施工人員應對攤鋪溫度進行控制,在攤鋪之前應預熱熨平板,與此同時,施工人員應保障黏結(jié)性高彈磨耗層攤鋪時的環(huán)境溫度不低于15℃,攤鋪溫度、磨耗層厚度與處理層溫度之間為負相關(guān)。圖1為三者之間的關(guān)系圖。
在對超薄罩面層的攤鋪松鋪系數(shù)進行選擇的過程中,應該以試驗段數(shù)據(jù)為依據(jù)。由于黏結(jié)性高彈磨耗層材料比普通材料的壓實空間小,且其具有較高的壓實難度,所以與普通瀝青混合料的松鋪系數(shù)相比,該材料的系數(shù)略低。在攤鋪作業(yè)過程中,施工人員應保持攤鋪車能夠連續(xù)穩(wěn)定的前進,且應結(jié)合現(xiàn)場供料情況對攤鋪機推進速率進行控制,通常推進時速范圍應為60 m~180 m。
(4)罩面層壓實工藝。由于該罩面層具有較為明顯的彈性,會對壓實質(zhì)量造成一定的干擾和影響,所以與普通瀝青混合料相比,該種材料的壓實施工標準較高。為了防止各混合料之間出現(xiàn)粘連,施工單位應使用鋼輪壓實機械對黏結(jié)性高彈磨耗層進行壓實處理。罩面層壓實主要分為處壓實、復壓實和終壓實,在實施初壓實的過程中,應采用動靜結(jié)合的形式進行壓實,在實施復壓實時,應使用振動壓實方式進行處理,在實施終壓實時,應采用靜壓方式進行處理。除此之外,施工人員還應該對壓實溫度進行控制,通常初壓實溫度應大于155℃,復壓實溫度應大于90℃。
4 結(jié)論
綜上所述,在對瀝青混凝土路面進行施工過程中,常會出現(xiàn)車轍病害和開裂病害,為了有效的規(guī)避這些病害,可以使用黏結(jié)性超薄磨耗層對路面病害進行處理。黏結(jié)性超薄磨耗層具有處置質(zhì)量高、養(yǎng)護能力強、經(jīng)濟效益高等特點,在當前公路養(yǎng)護中起到了重要的作用。為了進一步提高其施工質(zhì)量,施工單位應對罩面層壓實、罩面層攤鋪、混合料運輸以及混合料拌和等過程進行控制,從而達到提高公路施工和養(yǎng)護質(zhì)量的目的。
參考文獻:
[1]王小雄,崔文社,尹冉.超薄瀝青磨耗層在高速公路瀝青混凝土路面養(yǎng)護中的應用[J].公路,2011,56(05):197-202.
[2]唐玉.探討高速公路養(yǎng)護中超薄磨耗層施工技術(shù)的應用[J].建材與裝飾,2015,11(51):261-262.