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1、前卫理念前卫 改性乳化沥青同步碎石封层施工技术研究孙平(河南省交通规划设计研究院股份有限公司,河南 郑州 )【摘要】随着早期公路大批量进入养护维修期,养护任务愈加繁重.在公路养护中面临着地形复杂、交通量大等各种因素,同步碎石封层预防性养护技术的应用,可以解决路面早期病害,改善路面状况,降低养护成本.为此,本文在全面了解同步碎石封层技术特点的前提下,依托某养护工程,对比分析了S B S改性沥青和改性乳化沥青同步碎石封层的应用效果,得出改性乳化沥青同步碎石封层施工技术可改善路面使用性能,应用效果显著.【关键词】改性乳化沥青;同步碎石封层;S B S改性沥青;技术特点同步碎石封层技术特点在沥青路面预
2、防性养护中,同步碎石封层主要由“一油、一料”组成,即通过沥青和单层碎石的粘结能力,缓和路面层间应力及控制裂缝扩展。同步碎石封层是指采用专门的封层设备,即同步碎石封层车在路面上同步撒铺碎石、胶结材料,胶结材料主要包括改性沥青、改性乳化沥青材料,随后进行碾压施工,以此形成一层封层。其主要特点如表所示。表同步碎石封层技术特点序号特点内容防渗性同步碎石封层需先进行热沥青撒布,用于原路面裂缝填充,因此抑制裂缝发展,避免雨水下渗,损坏路面内部结构.粘 附 性 及抗滑性同步碎石封层当中,路表很可能会有碎石存在,这种情况下,将加大路表的粗糙度,增加车轮和路面间的摩擦系数,提高路面的抗滑性能.耐久性封层车是同步
3、碎石封层的主要施工设备,可实现同步施工沥青、碎石的功能,以此在沥青材料内将大部分碎石融入,增加两种材料的粘结效果.行车荷载长期影响,碎石等材料不会轻易被车轮带走,具有良好的耐久性.成本低同步碎石封层施工,沥青洒布量、碎石用量较少,相比加铺沥青混凝土工艺,成本偏低,仅为其 左右.工程概况某公路工程通车运营以来,随着交通量的不断增大,路面出现了不同程度的病害问题,为了详细了解路面状况,选取 k m试验段,病害调查统计结果如表所示,但整体来讲,本试验段病害较轻,仍具有较高强度和较好稳定性。在养护时,可采用预防性养护方案。表试验段病害统计结果病害类型坑槽沉陷泛油车辙裂缝病害统计 m m m m m经多
4、方商议,最终决定采用同步碎石封层养护方案,在此养护方案中,为了获取更好的施工效果,采用了S B S改性沥青和改性乳化沥青两种材料进行对比分析,并对其应用效果进行评价研究。原材料选择()S B S改性沥青。在本次施工中,采用的S B S改性沥青材料,需满足相关技术规定,检测结果如表所示。表S B S改性沥青指标检测结果指标针入度(,S,g)/mm延度(c m/m i n,)/c m软化点/弹性恢复/检测结果 技术要求 ()改性乳化沥青。施工时,为了保证施工质量,决定采用高浓度快裂类的改性乳化沥青材料,其技术指标及检测结果如表所示。表改性乳化沥青指标检测结果指标蒸发残留物性质针入度/mm延度()/
5、c m软化点/筛上剩余量/蒸发残留物含量/赛波特黏度()/S P F检测结果 技术要求 前卫理念 前卫()集料。根据工程实际情况,决定采用玄武岩为集料,粒径范围 为 mm。保 证 集料 洁净、干燥、无 杂质,且其各项技术指标均满足规定要求。原路面处理同步碎石封层施工前,需提前处理原路面病害,本工程存在坑槽、车辙、裂缝等病害,需根据病害实际情况进行处理。()裂缝处理。裂缝根据宽度大小采用不同的处治措施,第一,裂缝宽度在 mm以下,需清理干净裂缝,通过灌缝法进行处理。第二,裂缝宽度在 mm以上,可采用开槽法进行处理,根据裂缝情况确定开槽尺寸,槽内残渣等需通过吹风机清理干净,保 证槽 口 洁净。随
6、后进 行灌 缝 施工,可采用热熔式灌缝胶材料。()沉陷处理。当沉陷病害深度小于 c m,需在旧路面沉陷病害位置进行拉毛处理,并进行黏层沥青均匀喷洒,此时沉陷部位便可通过沥青混合料填补平整,并作压实处理。若沉陷病害深度大于 c m,则会损坏路面,且出现矿料松散、脱落等现象,甚至可产生坑槽病害。此时,可按坑槽病害处治法进行养护维修。即切割沉降部位上下面层,补强底层,按控制底层修补水泥剂量,面层修补时可采用AM 沥青混合料。若存在块状裂缝,且属于较为严重程度,需将面层挖除,随后喷洒黏层油,并填补沥青混合料,做压实处理,保证路面平整度和压实度符合规定。()坑槽处理。坑槽修补时,需遵循“圆洞方补、斜洞正
7、补”的原则进行养护施工。先将槽底部及侧面的松动材料清理干净,随后进行黏层沥青涂抹,并填补热拌沥青混合料,做压实 处理。相 比旧 路 面,新 填 补 位 置 需 略 高 出 一些。原因在于本试验段坑槽病害形成原因在于底层强度不足产生,基于此,需按照施工规范要求,先进行底层处治,再进行面层修补。()车辙与泛油。针对车辙和泛油病害,在本试验段中较少,在施工养护时,需根据实际情况进行养护处理,保证病害修复,不会对同步碎石封层施工造成不利影响。对于较轻病害处,无需特殊处理,可直接通过同步碎石封层起到抑制病害发展的目的。同步碎石封层施工技术要点施工前,需详细掌握两种不同沥青材料的施工技术参数,在施工中,乳
8、化沥青用量需控制在一个合理的范围内,沥青用量合理,才能粘结好骨料,保证与旧路面具有良好的粘结效果。若沥青洒布量太多,在碾压阶段,很容易出现改性乳化沥青材料由石料空隙溢出,甚至出现泛油问题,大幅降低路面的摩擦系数。为此,在施工中,可采用单层碎石封层工艺(层乳化沥青层碎石)。施工过程中,需重视天气状况因素,若路表温度在 以下,则不宜施工,一般采用同步碎石封层施工,需在夏季安排施工。本项目施工符合这一要求,经测试,本路段施工气温在,路面温度在 之间。()S B S改性沥青同步碎石封层施工。在同步撒布S B S改性沥青、碎石材料之后,可通过胶轮压路机进行压实,碾压遍数控制在遍以上,保证压实度符合设计要
9、求。()改性乳化沥青同步碎石封层施工。同步撒布改性乳化沥青、碎石材料后,需根据乳化沥青的破乳状况,合理选择碾压施工时间。若碾压时间太早,极易出现材料与车轮粘结的情况;反之,若碾压时间过晚,会对乳化沥青裹覆石料的面积大小造成不利影响。通常情况下,需待 m i n左右开始碾压施工。碾压前期阶段,应控制好碾压速度,不允许在 k m/h以 上。后 期 可 根 据 实 际 情 况,适 当 调 高速度。()开放交通。完成同步碎石碾压施工后,需清理干净路表。S B S改 性沥 青碎 石封 层 施工 完成 后,便 可 开 放 交通,但前期需限定行车速度,避免损坏路表。一般在通车小时内行车速度不宜在 k m/h
10、以上。当完成改性乳化沥青碎石封层施工之后,不允许车辆通行,需在小时之后,才能开放 交 通,同 样 要 做 好 限 速 工 作,行 车 速 度 不 得 在 k m/h以上。应用效果及对比分析应用效果()S B S改性沥青应用效果。为了检验S B S改性沥青施工效果,需工作结束后跟踪观测路面实际情况,第一,平整度方面,由于未实现均匀洒布改性沥青,在观测时发现有条痕产生,平整度受到了一定影响。第二,裹覆面积方面,根据检测结果可知,沥青和石料间的裹覆面积在 以下,沥青并没有很好地裹覆到石料上,甚至一些石料上未见沥青材料。第三,环境温度方面,S B S改性沥青施工对于沥青温度具有较高要求,因此,在施工时
11、,需采用专用的机械设备,此外,由于对环境温度有所要求,当具有较高温度时,碾压施工可以很好地改善石料的裹覆效果,保证石料间嵌挤密实。反之,若温度较低则会影响裹覆效果。()改性乳化沥青应用效果。改性乳化沥青材料的应用,具有显著的施工效果。旧路面具有较为严重的渗水问题,且构造深度及抗滑性能不佳。通过改性乳化沥青同步碎石封层施工之后,无论是渗水系数,还是构造深度及抗滑性能等方面,均得到了有效改善。应用效果对比分析为了详细了解两种不同沥青材料同步碎石封层施工应用效果,对两者的黏附性、施工效率、修复效果等方面进行了对比分析,结果如下。()黏附性对比分析。第一,S B S改性沥青。由于撒前卫理念前卫 布S
12、B S改性沥青后,降温速度快,流动性不足,沥青很难大面积裹覆石料,黏附性会受到一定影响。第二,改性乳化沥青。碾压时,乳化沥青由于具有良好的表面张力,沿石料表面沥青流动性好,可在石料表层形成一个半月面,沥青能够有效裹覆石料,具有良好的黏附性。因此,改性乳化沥青的黏附性好于S B S改性沥青材料。()施工效率对比分析。第一,S B S改性沥青。施工过程中,S B S改性沥青温度下降较快,这种情况下,很容易出现撒布均匀性较差的现象,这也是S B S改性沥青同步碎石封层工后产生条痕、泛油的直接原因。第二,改性乳化沥青。乳液是改性乳化沥青同步碎石封层施工中的黏结材料,即便是在常温条件下,此类材料仍具有良
13、好的流动性,因此,撒布时其均匀性不受影响,且更易生成油膜,便于控制施工质量。除此之外,S B S改性沥青对于温度方面要求较高,为了保证施工质量,需要控制好温度,比如加热罐的使用,对于施工效率、成本方面而言,加热罐的容量、升温速度等都会造成很大影响。但乳化沥青在这方面的要求很低,仅需进行一次加热即可,相比热沥青材料,乳化沥青的施工效率更高。()修复效果对比分析。改性乳化沥青流动性好,对于轻微病害修复效果好,且能够提高路面的平整度。此外,乳化沥青加热温度及次数要求低,沥青热老化损失不大,因此,可适当延长路面使用寿命。结束语综上所述,通过对比S B S改性沥青和改性乳化沥青同步碎石封层的养护应用效果,可以得出改性乳化沥青同步碎石封层技术施工工艺简单,对原路面修复效果好,且符合节能环保需求,具有良好的推广应用前景。参考文献:张运会公路养护中改性乳化沥青碎石封层技术的应用J交通世界(工程技术),():李舒然公路养护中应用同步碎石封层技术的实践解读J四川水泥,():郑堂旺同步碎石封层技术在公路养护中的应用J西部交通科技,():作者简介:孙平(),女,汉族,河南驻马店人,本科,工程师,研究方向:路基路面.