河南省第二公路工程有限公司 河南 郑州 450000
摘要:近年来,公路建设规模持续扩大,公路养护任务越来越重要。含砂雾封层是预防性养护施工技术之一,其特点为延缓沥青路面老化、提高路面抗滑能力、改善路面使用性能、降低养护成本等。本文在全面了解含砂雾封层特点的基础上,依托某具体案例,对路面含砂雾封层施工技术状况要求和技术要点进行了分析与探讨,以期提高路面行车舒适性和安全性。
关键词:含砂雾封层;特点;技术要点
引言
在公路运营期间,由于行车荷载和自然因素的反复作用,加上服务时间的持续增加,路面服务水平持续下降,为了保证道路技术状态良好,需定期根据路面路况实际情况进行必要的维修养护。含砂雾封层是在普通雾封层基础上发展而来,相比普通雾封层,含砂雾封层需要采用专用的设备,即含砂雾封层高压喷洒车,将乳化沥青、细粒砂等原料搅拌而成的混合料均匀喷洒到沥青路面,形成一薄层,可起到封闭路面微裂缝、防止雨水渗透及避免石料脱落等功能,因此,在预防性养护施工中含砂雾封层施工技术占用重要的地位,在公路工程养护维修中值得大力推广与应用。
一、含砂雾封层的特点
作为一种最常用的公路预防性养护技术,含砂雾封层是在雾封层技术基础上发展而来,其主要构成材料包括:聚合物添加剂、乳化沥青、陶土等,混合料拌和均匀后,便可通过专门的高压喷洒车进行施工。将有一层薄薄的封层材料附着在沥青面层之上,从而达到封闭裂缝、修复路面的效果。相比其他预防性养护技术,含砂雾封层的特点如下:
1、封闭裂缝。通过含砂雾封层技术,可以及时封闭路面表层的孔隙和微裂缝,避免路面结构内进入大量水分,破坏路面内部结构。
2、避免松散。在路面发生病害后,通过含砂雾封层工艺,可以有效避免路表松散集料的进一步扩展,可对因老化而出现的粘结能力下降路面起到修复作用。能够大幅提升路面的抗滑能力,提高行车舒适性。
3、抑制病害发展。为避免其他病害的产生,恢复路面的使用性能,做好预防性养护工作,可以达到这一目的。此外,相比一般雾封层技术,含砂雾封层还能充分克服抗滑性能不佳的缺陷。
4、适用性强。作为一种性能良好的雾封层技术,含砂雾封层技术多用于通车2~3年的沥青路面,可用于路面早期病害防治,比如轻微纵横向裂缝、路表贫油、集料脱落等。此外,也可用于低交通量或大交通量的路面维修。
5、施工简单、快捷。含砂雾封层施工可以通过人工方式进行滚涂,还可以通过机械设备进行施工。在交通管制方面,仅需封闭局部路段即可,对交通影响不大。
6、环保、无害。含砂雾封层所选用的材料均属于无毒害材料,不会伤害人体健康,也不会影响自然环境,具有良好的环保作用。
二、工程概况
某公路工程属于连接两地的重要通道,经路面调查报告可知,本路段路面承载能力良好,破损程度较轻,但是由于通车运营时间较长,局部路段路面已出现了老化现象,主要表现为沥青膜剥落,经病害特点分析,可采用预防性养护措施,多方商议后,最终决定采用含砂雾封层养护技术进行施工。
三、含砂雾封层路面技术状况要求
含砂雾封层技术的应用,实际上就是在原路面上加铺一层薄膜,相比其他养护技术,含砂雾封层技术仅能修复表层路面病害,无法改变旧路面结构强度,无法增强旧路面结构承载能力。因此,在施工中,对于旧路面,含砂雾封层技术的要求如下:
1、对封层材料具有良好的吸收效果。在适用性方面,含砂雾封层的应用,重点考虑旧路面对封层材料的吸收效果。若路面属于表面致密型,在乳化沥青吸收方面很难达到预期效果,无法充分吸收,这种情况下,将会降低路表的摩擦系数,甚至会形成光滑表面,对行车安全影响较大。这说明雾封层养护技术只有在渗透性较好的乳化沥青路面使用才能达到良好效果。
2、强度和刚度良好。在沥青路面当中,旧路面及其基层在整个路面结构当中属于承重层,因此,需要承担荷载作用,在长期反复碾压作用下,很难产生残余变形情况,或很难出现剪切、弯拉破坏。
3、整体稳定性良好。影响工后路面稳定性的因素当中,旧路面的整体水稳性、抗车辙性能影响较大。因此,在含砂雾封层施工之后,基本上不会改善路面的稳定性,也就是说,含砂雾封层技术的应用不具备结构抗应变作用,因此,在对原路面选择时,必须保证路面的结构稳定性良好。
4、表面平整且洁净。在含砂雾封层施工中,经大量实践可知,含砂雾封层无法改变路面的平整度,为此,在施工前,对于平整度较差的路面,需提前做好处理。除此之外,还需保证路面洁净、无杂物,只有这样才能保证路面质量。
5、路面病害要求。当路面出现贫油、微裂缝、老化现象时,一般可采用含砂雾封层施工工艺进行养护。根据微观路面标准,适用于路面含砂雾封层预防性养护的病害情况如下:第一,轻微纵、横裂缝;第二,轻微表面不平整;第三,老化程度较小、松散现象轻微;第四,渗水程度小;第五,路面温度在15℃。
6、交通状况要求。按照现行公路沥青路面设计规定要求,根据每车道、每天大客车及中型以上的各种货车交通量,将公路交通量进行不同等级划分,基本上可划分为4个等级。其中(1)轻交通等级,大客车及中型以上的各种货车交通量<600辆/(天·车道);(2)中等交通等级,大客车及中型以上的各种货车交通量600-1500辆/(天·车道);(3)重交通等级,大客车及中型以上的各种货车交通量1500-3000辆/(天·车道);(4)特重交通等级,大客车及中型以上的各种货车交通量>3000辆/(天·车道)。
于普通雾封层技术而言,在改善旧路面使用性能的时候,但是会降低路面摩擦性能,相比之下,含砂雾封层技术应用时能够克服普通雾封层的缺点,具有更好的适用性。根据本工程实际情况,在中轻交通等级的沥青路面养护施工中,可采用含砂雾封层技术,具有良好的应用效果。
四、沥青路面含砂雾封层施工技术要点
1、施工准备
施工前,需做好交通管制工作,对于施工作业面,应进行局部行车道封闭处理,并在明显位置放置安全标识,在施工材料、施工设备准备好的情况准时进行施工现场。施工前,还需要清理干净原路面,将影响路面粘结性的杂物彻底清除,比如砂砾、油污等。特殊情况下,需采取吹风设备、高压水枪等设备进行清理。根据现行规定要求,含砂雾封层技术适用路面的宏观指标要求当中,一级公路的路况指数中PSSI、PCI、SRI、RQI,要求均控制在≥85;二级及以下公路的路况指数中PSSI、PCI、SRI、RQI,要求均控制在≥80。
2、施工要点
在施工时,可采取人工方式进行小面积涂刷处理,保证沥青路面涂刷均匀。若施工面积较大时,则需采取专用的高压喷洒机械,保证设备具备电脑控制流量,确保能够均匀喷洒。按照路面实际情况,合理选择材料、喷洒遍数,具体如下:
第一,当路面状况平整,未见裂纹、坑槽的情况下,含砂雾封层可进行1-2遍喷洒,保证喷洒均匀。
第二,当路面状况平整,存在少量车辙、麻面、微裂缝的情况下,可根据实际情况进行2-3遍含砂雾封层材料喷洒,保证喷洒均匀。
第三,当路面不平整,且存在坑槽等病害,需先进行旧路面病害处理,随后根据实际情况进行2-3遍含砂雾封层材料喷洒,保证喷洒均匀。
完成含砂雾封层喷洒施工后,即可进行养护施工,封闭养护4小时左右,便可将施工作业面上的施工工具、材料等移除,保证后期通行畅通。
3、注意事项
施工过程中,需确保空气流通,保证含砂雾封层材料洒布均匀。施工前,还需关注气象方面,施工前后重视气温等问题,保证施工过程中气温超过10℃,且空气湿度不宜太高。施工结束后,确保一天内不会出现降雨现象,避免对施工质量造成严重影响。交通开放后,应保证含砂雾封层已处于固结状态。
4、质量检测
施工结束后,针对路面性能状况进行了为期2年的跟踪观测,检测点设在上行2车道1检测点,主要检测指标包括路面的构造深度和抗滑摆值,所得结果如下:
(1)构造深度。施工前原路面的构造深度检测结果为0.41mm,工后构造深度为0.14mm,工后6个月为0.26mm,工后12个月为0.29mm,工后24个月为0.38mm。
(2)抗滑摆值。施工前原路面的抗滑摆值检测结果为46BPN,工后抗滑摆值为59BPN,工后6个月为49BPN,工后12个月为47BPN,工后24个月为47BPN。
由此可见,原路面经含砂雾封层施工后,路面的构造深度呈现出由低到高的发展趋势。而路面抗滑摆值,则呈现出先由高到低,再逐步恢复的趋势。究其原因,主要原因在于原路面通车运营时间相对较差,路面抗滑能力下降,在刚结束含砂雾封层施工后,路面细砂和集料之间的粘结效果良好,可形成粗糙路表,提高路面的抗滑摆值。但是经过一段通行,车辆反复碾压,有一些细砂脱落,在此过程中路面的抗滑摆值下降,随后路面抗滑逐步恢复。总体来讲,沥青路面构造相对较好的情况下,养护时采用含砂雾封层技术具有良好的应用效果。
五、结束语
综上所述,随着我国交通运输事业的迅速发展,沥青路面因其优越的性能在高等级公路施工中得到了广泛应用与推广。然而,随着路面使用年限的不断增长,在汽车轴载持续加大和渠化交通等因素的影响下,路面往往会出现不同程度的早期病害,含砂雾封层施工技术在沥青路面养护施工中的应用,可有效处治路面松散病害,防止路面病害进一步发展,全面提升工程施工质量。
参考文献:
[1]吉增晖,俞春荣,高志明.含砂雾封层性能评价与工程应用研究[J].公路,2017,62(2):205-210.
[2]陈忠.含砂雾封层技术在沥青路面预防性养护的应用[J].筑路机械与施工机械化,2016,33(2):80-83.
[3]韩民.沥青路面含砂雾封层在高速公路养护中的应用[J].中国新技术新产品, 2011 (24) :36.
[4]张艳华.含砂雾封层在路面预防性养护中的应用[J].山西建筑,2017,43(33):164-165.
[5]盛飞,彭馨彦,洪晶,等.水性环氧树脂对不同含砂雾封层材料的影响分析[J].建材世界,2016,37(4):5-8.
[6]王向峰, 雍黎明.公路沥青路面预防性养护路况标准与时机决策研究[S].公路工程, 2017, (6) :223-226, 253.