陸振玉
摘要 改性乳化瀝青稀漿封層技術,是服役期高速公路瀝青路面養(yǎng)護及破損修復的重要方案。文章以工程實踐案例為依托,基于瀝青路面維修的全過程質量控制,分析了改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能的影響因素,總結了施工技術要點;并對該案例工程的稀漿封層路用性能進行了檢測,具體對瀝青路面平整度、抗?jié)B、抗滑性能等指標進行了質量評定。最終通過試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,論證了采用改性乳化瀝青稀漿封層技術進行瀝青路面養(yǎng)護維修,能達到預期效果。
關鍵詞 高速公路;瀝青路面;改性乳化瀝青;稀漿封層技術
中圖分類號 U416.217 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2022)01-0100-03
0 引言
目前國內高速公路大都使用瀝青路面結構,高速公路運營階段會有一些質量問題出現(xiàn),影響了駕駛安全及舒適度。為保障高速公路瀝青路面性能達標,可以將改性乳化瀝青稀漿封層技術引入高速公路路面養(yǎng)護工作領域,對受損的路面進行修復或開展相應的養(yǎng)護工作[1]。該文以工程實踐案例為依托,根據(jù)維修瀝青路面的全流程質量管控,分析了影響改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能的相關因素,總結了施工工藝要點。在使用該技術過程中,為了解具體使用改性乳化瀝青稀漿封層技術的情況,對該案例工程的稀漿封層路用性能進行了檢測,具體包括瀝青路面平整度、抗?jié)B、抗滑性能等指標,然后評定上述指標的質量情況,根據(jù)評定結果可知,改性乳化瀝青稀漿封層維修技術引入高速公路瀝青路面養(yǎng)護維修領域,能夠將路面的性能很好地恢復,實現(xiàn)既定的修復效果[2]。
1 工程概況
某高速公路建成通車后,部分瀝青路面由于天氣、車輛行駛等因素,出現(xiàn)了影響行車舒適性的麻面、裂縫等病害,對高速公路的有效使用造成嚴重影響。為了將破損的高速公路路面修復,恢復路面性能,將改性乳化瀝青稀漿封層技術引入高速公路路面修復領域。修復前做好相應的準備工作,主要為調查路面實際情況、科學制定維修養(yǎng)護方案,并明確施工要點。
SBR改性乳化瀝青稀漿混合料為維修養(yǎng)護的主要材料,開始前科學確定配合比,對原材料的質量規(guī)范檢測,確保骨料級配科學合理。養(yǎng)護過程中做好質量控制工作,完成養(yǎng)護后開展檢測工作,對比分析實驗結果。
2 改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能影響因素分析
將改性乳化瀝青稀漿封層技術應用,如想實現(xiàn)既定的養(yǎng)護維修效果,控制混合料性能至關重要。影響混合料性能的因素有很多,在諸如天氣、施工、拌和等影響因素中,選用的原材料及其組成影響更甚。
2.1 骨料
改性乳化瀝青稀漿封層混合料的骨料占比最大,達75%,因此其性質對混合料的影響最大,包括養(yǎng)護的拌和性、成型時間等[3]。如骨料電荷存在,導致其活性加強,在拌和時則與改性乳化瀝青所帶的電荷發(fā)生反應,拌和時破乳更易出現(xiàn),嚴重影響著拌和混合料的質量。如想解決這一問題,可以對細骨料中砂當量指標科學調節(jié),縮短混合料的破乳形成時間,提升混合料的拌和性能。
2.2 改性乳化瀝青
混合料拌和質量的影響因素主要包括原材料質量和外在環(huán)境的干擾兩個核心內容,其中改性乳化瀝青的破乳速度是影響質量控制的要因之一。稀漿封層主要依靠水分的不斷蒸發(fā)破乳成型,然后在骨料表面逐漸凝固、依附,最終形成整體[4]。外界的很多因素會對水分蒸發(fā)的速度造成影響,如外界風大、溫度較高,則水分能夠快速蒸發(fā),破乳時間相應縮短,減少稀漿封層結構成型的時間,反之則會增加稀漿封層結構成型的時間。
2.3 填料
在拌和稀漿封層混合料時,需將諸如水泥等填充料加入其中。如要添加非化學性的物料,可以選擇使用具有較大表面積的物質,借此將破乳時間縮短[5]。減少破乳花費的時間。實踐中水泥是常用的化學活性料,能夠吸附骨料中的電離子,將破乳時間縮短,提高拌和時間。乳化瀝青稀漿混合料中加入水泥這一化學活性料,可以提升前期的強度,但應注意科學控制加入的水泥量,以免影響了其性能,如加入的水泥量過多,會減少拌和時間,對此在實踐中要堅決杜絕濫用水泥,不然會導致反向效果。
2.4 添加劑
為實現(xiàn)稀漿封層混合料拌和速度調節(jié)的目的,可以在拌和時加入緩凝劑或速凝劑,借此可以有效調節(jié)拌和時間。
2.5 加水量
稀漿封層混合料拌和過程中,注水量要予以重視。如加水量較少,會影響到混合料的和易性等,如注水量過多,則會導致離析、破乳花費更多的時間、降低粘接強度等問題,導致使用乳化瀝青稀漿封層過程中效果不佳。
3 改性乳化瀝青稀漿封層施工技術
3.1 稀漿封層混合料配合比設計
在該次實踐中,選用的配合比為SBR改性乳化瀝青含量2%,乳化劑為XYL2000-1;砂作為細骨料,含量為52%,減少混合料成型花費的時間,提升拌和性能,添加劑為氯化銨,含量為0.5%;骨料為石料,其硬度高、棱角多且較為清潔干燥,如石料封層較薄則不得使用,不然會影響到整體的平整度。該項目稀漿封層混合料所選用級配詳見表1。
3.2 施工準備
施工前實地調查路面病害情況,對裂縫較多、大面積破損的路面開展養(yǎng)護、維修工作。諸如車轍等病害可以使用其他方式進行修補,則不在此養(yǎng)護、維修范圍。維修、養(yǎng)護前要全面清理病害處,如路基損壞則需徹底挖除,以免出現(xiàn)新病害。借助高壓水槍全方位徹底清洗原路面,掃除凈雜物、塵土等。需對路緣石做好防護工作,以免污染了路緣石。在施工方案指導下,了解施工機械投入情況,施工前對設備全方位檢修,設備存在故障的嚴禁入場,以免出現(xiàn)設備故障對施工進度造成影響。同時,施工前需在路面輕微灑水,但不能存有積水。
3.3 施工放線
根據(jù)高速公路寬度,確定單幅攤鋪寬度,借此明確施工車程。由單側路緣石進行放樣,明確施工走向,更好的指導施工。
3.4 攤鋪機標定
正式開始攤鋪工作時,根據(jù)確定的配合比標定攤鋪機,比如出料量、水流量、改性乳化瀝青流量等,保障配合比準確無誤。
3.5 SBR改性乳化瀝青稀漿混合料攤鋪
待拌和材料提前加入攤鋪機中,并檢查攤鋪機的工況??鞌備仌r要預先將設備啟動進行預熱,攤鋪施工過程中要保持勻速前行,速度介于1.5~3 km/h之間,及時補充攤鋪箱中的混合料。攤鋪操作要確保路面平整,堅決杜絕出現(xiàn)厚度不一、局部漏鋪的情況,如施工時出現(xiàn)局部不平,則要及時進行人工修補。
3.6 養(yǎng)護與開放交通
攤鋪結束后馬上開展養(yǎng)護工作,為有效保護高速公路路面養(yǎng)護效果,養(yǎng)護操作過程中車、人嚴禁入內。關注施工所在地的天氣情況,完成施工后2 h才能通行。
4 改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護路用性能檢測
完成施工后,要對高速公路路面修補效果進行檢驗,該項目選擇的測試路段全長800 m,主要檢測高速公路路面的抗?jié)B性、平整度及抗滑性,采集修補前后的數(shù)據(jù)予以對比分析,了解該技術在高速公路路面養(yǎng)護的具體效果。
4.1 平整度檢測與分析
車輛在高速行駛時,路面平整度較高能夠為駕駛員提供更好的駕車體驗和舒適度。因而需要檢測高速公路路面養(yǎng)護施工后的平整度情況,然后進行對比分析。因此養(yǎng)護后的高速公路路面平整度需進行科學檢測,了解養(yǎng)護前后的平整度情況[6]。該項目檢測修補前后平整度時,使用8輪連續(xù)式平整度儀檢,采集修補前后的平整度數(shù)據(jù)如表2。
通過對比分析兩組數(shù)據(jù)情況,修補前瀝青路面的平整度介于1.14~1.44 mm之間,平均值為1.29 mm,按照規(guī)范要求的1.2 mm,采集到的很多數(shù)據(jù)均超出這一標準。修補后瀝青路面平整度介于0.85~1.04 mm之間,平均值為0.96 mm,檢測值均比要求的1.2 mm要低,由此可說明使用改性乳化瀝青稀漿封層修補后,路面平整度較高,滿足標準要求。
4.2 抗滑性能檢測與分析
使用橫向力系數(shù)這一評價指標旨在檢驗高速公路路面的抗滑性能,這一指標具有眾多優(yōu)勢,比如快速檢測、連續(xù)檢測等。通過對比分析修補前后的高速公路抗滑性能,了解改性乳化瀝青稀漿封層修補效果,采集數(shù)據(jù)詳見表3。
通過對比分析表中載明數(shù)據(jù),可以得出如下結論:修復前路面橫向系數(shù)介于47~54之間,平均為50,標準要求橫向系數(shù)需大于54,所以原瀝青路面抗滑性能不足,必須對其進行養(yǎng)護后才能繼續(xù)使用。修補后其橫向系數(shù)介于67~74之間,平均為70.6,由此可說明高速公路路面使用改性乳化瀝青稀漿封層修補后,路面橫向系數(shù)較高,較修復前平均提升41.2%,達到標準要求。
4.3 抗?jié)B性能檢測與分析
抗?jié)B性能可以影響高速公路瀝青路面的使用時長,如抗?jié)B效果不好,水分容易進入路面,破壞路面結構,造成結構不穩(wěn),導致各種病害出現(xiàn)[7]。評價路面抗滑情況常用的指標為滲水系數(shù),該項目選擇監(jiān)測點10個,通過對比分析修補前后的滲水系數(shù),明確改性乳化瀝青稀漿封層修補效果,采集數(shù)據(jù)詳見表4。
對比分析表中載明數(shù)據(jù),可以得出如下結論:修復前路面滲水系數(shù)介于38~62 ml/min,平均為48.5 ml/min。修補后滲水系數(shù)介于0~8 ml/min之間,平均為3.3 ml/min。對比路面修復前的滲水系數(shù),路面經過修補后滲水系數(shù)大幅降低,表示路面經修補后大大增強了其抗滑性,滿足正常使用,全面提升了高速公路的使用性[8]。
5 結論
高速公路建成通車后,由于長時間使用必然會出現(xiàn)系列病害,將乳化瀝青稀漿封層技術用于瀝青面層修補領域,能夠取得更好的效果。該文依托某高速公路修復瀝青路面實例,對比分析修復前后的相關性能情況,得出如下結論:
(1)通過檢測SBR改性乳化瀝青稀漿混合料的性能可知,要想有效提升稀漿封層混合料性能,可以采取的措施有增加砂當量、科學選擇填料、調節(jié)加水量等。
(2)高速公路瀝青路面經SBR改性乳化瀝青稀漿封層修補后,經采集、檢測、對比修補前后路面的平整度數(shù)據(jù),其平均值由1.29 mm變?yōu)?.96 mm,表明使用該技術修補可以有效改善其平整度。
(3)將SBR改性乳化瀝青稀漿封層技術應用于瀝青路面修補工作之中,經采集、檢測、對比路面修補前和修復后的抗滑性能,其平均值由50.0變?yōu)?0.6,平均值大幅提升,表明使用該技術修補可以有效改善其抗滑性,提升行車的安全性。
(4)將SBR改性乳化瀝青稀漿封層技術應用于瀝青路面修補工作之中,經采集、檢測、對比修補前和修補后的滲水系數(shù),其平均值由48.5 ml/min降低為3.3 ml/min,表明使用該技術修補可以有效改善其滲水性能。
參考文獻
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