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【摘 要】:对于高速公路工程而言,加强公路养护、做好公路管理是提升公路行车的安全性、舒适性,延长公路使用年限的重要举措。近年来中国的公路养护技术越来越多样、先进,重点探讨了UHPP超薄磨耗层技术在高速公路养护中的应用,以供参考。
【关键词】:高速公路;预防性养护技术;施工工艺
2021年,广东交通强省建设进入全面加速期,交通运输各项工作实现了“十四五”的良好开局,目前高速公路通车总里程突破1.1万公里,连续8年居全国第一。目前公路建设已由建设期向养护期发展,UHPP超薄磨耗层技术被广泛应用于高速公路养护作业中,并取得了相对理想的施工效果。联系实际,对超薄磨耗层的概念、技术要点等做简要分析。
1UHPP超薄磨耗层简析
UHPP超薄磨耗层(简称UHPP:Ultra-High Performance Pavement)沥青混合料采用大孔隙开级配,其孔隙率大于20%。能有效地防止雨天汽车行驶时产生水漂,消除车轮带起的水雾,具有良好的排水、降噪、抗滑性能,是一种有效地预防性养护措施。UHPP是采用高粘改性乳化沥青(SUPER PME)为防水粘层油、高分子聚合改性沥青(SUPER PMB)为结合料进行开级配设计、用一体化同步摊铺,具有优秀路用性能和旧路面加固保护作用的超薄磨耗保护层。
UHPP超薄磨耗层施工技术的出现,使超薄磨耗层的施工技术得到了进一步的升级,超高的孔隙率使得排水性能、降噪能力进一步提升,同时提高了路面的抗滑性能和行车舒适性,解决了超薄磨耗层排水降噪的施工技术问题。
2高速公路养护中超薄耗层施工工艺
2.1 工作界面处治
UHPP超薄磨耗层,要求路面具有一定的结构强度,不作为结构补强层,若在结构强度不足路段实施前须进行结构强度的恢复措施。施工前必须对局部病害(裂缝、坑槽、沉陷、拥包等)进行预处理,如果原路面有不平整之处,还需采取相应平整措施对路面进行平整处理。平整时,如果经检测发现车辙深度超过 1 cm,建议选用铣刨方式处理路面,以获得相对理想的处理效果;如果路面陷入深度大于2 cm,需对凹陷处进行填充,有效恢复路面平整状态。路面平整工作完成后,还需要及时全方位清扫路面并去除积水,干燥路面后方可加铺UHPP超薄磨耗层。
2.2沥青混合料的制备
超薄磨耗层施工技术在高速公路养护中有效应用,沥青混合料制备环节十分关键。在制备UHPP沥青混合料的时候,由于采用超高粘改性沥青,比普通改性沥青混合料更难于拌和,拌和温度按175℃-185℃之间控制,但不能高于195℃,否则应作废料处理;同时比普通改性沥青混合料延长拌和时间5s,并将拌缸的充盈率降低20%-30%。如果还残留有花白料,则进一步降低充盈率, 不宜继续延长拌和时间,防止沥青老化。为保证沥青混合料质量,在进行混合料的备制时相关单位应当严格遵循既定标准规范有序开展,如科学确定材料的配制比例,从而提升沥青混合料的性能质量达到施工要求。
2.3 沥青混合料的运输
完成沥青混合料的制备工作后,需利用运输车辆将材料运输至养护地点,以便后续工作顺利开展。在材料运输环节,如果未能严格按照要求做好材料的遮掩、防护等工作,也会导致混合料性能质量下降,公路养护效果受到影响。
UHPP超薄磨耗层沥青混合料对于摊铺温度要求较高,在运输环节应做好以下工作:①在运输材料时,需要用油布遮盖材料,防止材料泄漏以及外界物质进入混合料导致材料性能质量下降;②运输时要合理规划运输路线,坚持距离最近原则,保证材料及时运到施工场地;③运输时还需采取相应控温措施,保证在运输过程中沥青混合料的温度不能降低太快,避免温度变化过大导致混合料黏度降低,最终使混合料无法正常使用。
2.4沥青混合料的摊铺
混合料摊铺是整个养护工作中的重要工序,摊铺质量在很大程度上决定了公路养护效果,UHPP超薄磨耗层摊铺采用防水粘层油洒布与混合料一体化同步摊铺施工工艺,在摊铺过程中应注意以下事项:①专用高性能改性乳化沥青在60-80℃的温度下喷洒,喷洒量控制在1.2L/m2,必须精确计量,以保证洒布均匀;必要时,洒布量在现场由工程师根据具体路面情况进行调整;②摊铺热沥青混合料前预热熨平板,预热温度应接近沥青混合料的摊铺温度;沥青混合料的摊铺温度控制162~174℃,不超过190℃;③摊铺机料斗受料前应涂刷少量柴油、水混合液,防止混合料与料斗粘结;自卸车缓慢向料斗卸料,摊铺机推动自卸车前进,开始摊铺;④自卸车缓慢向料斗卸料,摊铺机推动自卸车前进,开始摊铺;混合料必须均匀、连续不间断地摊铺,开始摊铺机起步速度设置为8m/min,摊铺稳定后行走速度保持在10m/min;⑤摊铺过程中,摊铺机螺旋送料器应不停地转动,保证混合料高度不少于送料器高度的2/3,以使摊铺出的混合料表面不发生离析;机械摊铺的混合料,不宜多用人工修整,当出现局部缺料、表面不平整、局部离析等现象必须修整时,须在主管人员指导下进行;路面角隅位置的混合料采用人工整平;摊铺好的混合料要及时碾压,如因故不能及时碾压或遇雨时,应停止摊铺,并对卸下的混合料覆盖保温。
2.5沥青混合料的碾压及检测
采用10~12t的双钢轮压路机以静态的方式实施沥青混合料的碾压处理,在摊铺完超薄磨耗层之后压路机应紧随着摊铺机后进行压实处理,整个碾压过程应保证路面温度在90 ℃以上,碾压次数在2遍即可。采用跨缝碾压的方式保证纵向接缝顺直,在混合料自然冷却到表面温度50 ℃以下后即可开发交通,冷却时长一般在40min。最后在施工操作完成后应针对新铺路面的渗水系数、构造深度、摩擦系数及厚度进行检测。
3高速公路养护中超薄磨耗层施工质量措施
3.1 旧路面评价
在高速公路养护中有效应用超薄磨耗层施工技术,能够修补路面的磨损,并延长高速公路的使用寿命,但是该项技术主要应用于受损程度较轻的路面中,而受损严重的路面并不适用。不同地域环境、交通状况与气候环境等等,也会直接影响超薄磨耗层施工技术的整体应用效果。所以,在实际施工之前,需要全面进行旧路面评估,对其超薄磨耗层施工技术的适用性进行合理判断,以此才能够进一步保证施工质量。
旧路面评价通过运用国内外的先进技术,把原路面进行路段划分,对不同路段采取钻芯方式,收集试块样品,在取样前,清理干净表面改性沥青,把试块样品送至试验室,分析其骨架破坏程度,然后通过试验加以评估,分析应用UHPP超薄磨耗层施工技术的可行性,从而保证高速公路养护整体效果。
3.2合理选用施工材料及配比
在应用UHPP超薄磨耗层技术对高速公路进行养护时,原材料的性能质量是影响公路养护效果的关键因素。因此,在正式施工前,必须对各种不同原材料进行分析了解,选取性能质量最佳且价格合理的原材料,确保原材料性能质量达到工程施工要求。通过配合比设计,对选定的目标配合比和最佳油石比进行性能验证,确保工程施工中能满足各项指标;然后采用目标配合比的最佳油石比进行室内试验和试拌验证,确保满足技术要求后按最终确定的配合比进行工程施工和质量控制。
3.3实施粘结层一体化施工
UHPP超薄磨耗层施工使用专用同步沥青混凝土摊铺机,进行粘结层的施工时采用一体化施工工艺,即在喷洒乳化沥青的过程中,摊铺超薄磨耗层,通过处理将超薄磨耗层的上下面紧紧连结在一起,提高连结效果的同时保证结构层的整体性,从而使公路路面具备良好的防水效果,使路面行车的舒适性、安全性以及公路耐久性也得到提升。
4结语
在高速公路养护处理的过程中应用UHPP超薄磨耗层具有较为积极的意义与作用,应用UHPP超薄磨耗层主要通过针对高速公路的原路面进行优化处理、选择及拌制沥青混合料、沥青混合料的运输及摊铺处理、沥青混合料的压实处理及检测等施工环节提高超薄磨耗层的性能,促进高速公路使用价值的提升,延长高速公路的使用寿命,改善高速公路的渗水现象,提高高速公路的抗滑性、安全性。
参考文献
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