稀漿封層技術(shù)處理高速公路車轍的施工方法

楊世江

[摘要]為了有效預(yù)防路面車轍的產(chǎn)生，分析車轍形成的主要原因，提出稀漿封層技術(shù)防治車轍的措施與方法。

[關(guān)鍵詞]車轍 產(chǎn)生原因 稀漿封層技術(shù)

中圖分類號：TU99文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0420094－01

車轍是高速公路瀝青路面早期破損最經(jīng)典的一個病害，盡管國內(nèi)外許多學(xué)者對其進(jìn)行了較深入的研究，取得了一定的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是由于理論上沒有完全跳出半剛性基層瀝青路面這一框框的約束，也沒有解決車輛超載問題，使得這一病害還在各條高速公路上不同程度的存在。在新建高速公路中，稀漿封層因具有節(jié)約能源、延長施工季節(jié)、施工便捷、封水效果好、層間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度高和綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。

一、形成車轍的原因分析

影響瀝青路面車轍產(chǎn)生的原因很多，歸結(jié)起來可分為內(nèi)因、外因及其他因素3大類。內(nèi)因主要反映在材料本身的質(zhì)量上，而外因則主要包括氣候條件和交通條件。

（一）形成車轍的內(nèi)因分析。

1．礦料的質(zhì)量。通常要求選用堅硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石集料。同時顆粒形狀接近立方體，扁平長條顆粒的含量不允許超過15%。

2．瀝青的材料特性。瀝青的針入度越大，混合料的粘結(jié)力越小，瀝青混合料的強(qiáng)度或抗轍槽能力就越差。瀝青的粘度越高，混合料的強(qiáng)度或抗轍槽能力就越大。

3．混合料的級配和密實(shí)度。增大集料粒徑對提高其抗車轍能力有一定的效果，瀝青混合料的密實(shí)度決定著混合料中的空隙率的大小，密實(shí)度越大，空隙率越小，混合料的抗車轍槽能力越強(qiáng)。

4．瀝青用量。瀝青是各種尺寸礦料混合料的粘結(jié)劑，它將各種尺寸的礦料混合料結(jié)在一起，經(jīng)過壓實(shí)后形成強(qiáng)度高的瀝青混合料。實(shí)際情況并不是瀝青用量多，包覆礦料的瀝青膜厚，瀝青混合料的粘結(jié)力就大。因此，瀝青用量過多不但會顯著降低瀝青混凝土的內(nèi)摩擦力，還會顯著降低其粘結(jié)力，其結(jié)果是大幅度降低瀝青混凝土的抗轍槽能力。

5．瀝青與碎石的粘結(jié)力。瀝青與碎石的粘結(jié)力越大，瀝青混合料的粘結(jié)力也越大。堿性石料與瀝青的粘結(jié)性好，中性石料與瀝青的粘結(jié)性中等，酸性石料與瀝青的粘結(jié)性差。

6．填料種類和比例。對于傳統(tǒng)的連續(xù)級配瀝青混凝土，礦粉與瀝青之間比常為0.6～1.2。對于粗集料斷級配瀝青混凝土，礦粉與瀝青之比可高達(dá)1.6以上。

（二）形成車轍的外因分析。交通量大、超載車輛多、氣溫高以及施工控制不嚴(yán)是形成車轍的主要外因。

1．貨車超載是目前引起車轍的主要原因之一?，F(xiàn)行《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTJ 014-97）的標(biāo)準(zhǔn)軸載是100kN，軸載換算適用單軸軸載小于130 kN的車輛。而實(shí)際上，貨運(yùn)汽車的軸載已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過汽車和公路的設(shè)計值，以致400 kN以上的軸載已不鮮見，大大減少了道路使用壽命。

2．溫度高的影響。溫度是導(dǎo)致瀝青混凝土彈性模量降低的主要因素。瀝青混凝土的剛度隨溫度的升高而急劇下降，從而隨溫度增加，瀝青混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度急劇下降。

3．施工質(zhì)量控制是影響瀝青成型后質(zhì)量的關(guān)鍵。施工過程中影響質(zhì)量的因素較多。如施工設(shè)備的種類、車況、施工程序的規(guī)范化、駕操人員的操作水平等都會影響到最終到瀝青路面的質(zhì)量。

二、車轍處理方法

車轍病害處理的基本方法有兩種：挖補(bǔ)和填補(bǔ)。針對車轍并未造成路面材料強(qiáng)度破壞的特點(diǎn)，挖補(bǔ)不如填補(bǔ)，因?yàn)椴捎猛谘a(bǔ)法不僅需要銑刨出寬而深的塹槽，而且材料用量大、設(shè)備多、工藝復(fù)雜、進(jìn)度慢、耗資巨大。填補(bǔ)的方法是采用聚合物改性乳化瀝青、慢裂快凝稀漿封層來處理車轍，比起傳統(tǒng)挖補(bǔ)法修復(fù)車轍投入設(shè)備少、銑刨量少、用材料少、施工工藝簡單，進(jìn)度快，避免了不必要的浪費(fèi)。

三、稀漿封層技術(shù)介紹

（一）稀漿封層的作用。稀漿封層是由連續(xù)級配集料、填料、乳化瀝青、水拌勻后攤鋪在路面上的一層封層，它具有防水、防滑、耐磨耗、填充等作用。從20世紀(jì)80年代初我國開始研究，至今已得到了廣泛的應(yīng)用，主要用于普通公路舊瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)、在砂石路上鋪設(shè)磨耗層、水泥混凝土路面和橋面的維修養(yǎng)護(hù)等，但是在高速公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)中應(yīng)用還比較少，尤其是在高速公路車轍填補(bǔ)方面。

（二）稀漿封層的種類及其特點(diǎn)。稀漿封層的產(chǎn)生是基于乳化瀝青技術(shù)的發(fā)展，瀝青以微小的微滴狀態(tài)分散于含有乳化劑的水溶液中，形成水包油狀的瀝青乳液。這種乳狀液在常溫下呈液狀。稀漿封層混合料按礦料級配尺寸可分為粗、中、細(xì)三種，這三種稀漿混合料分別適用于不同的路面養(yǎng)護(hù)。按凝結(jié)時間分可分為慢凝/慢開放交通型（SS/ST）、快凝/慢開放交通型（QS/ST）和快凝/快開放交通型。

細(xì)粒式乳化瀝青稀漿封層，由于其礦料級配非常細(xì)，其最大用途是填補(bǔ)裂縫，也可以用于粒料基層的上封層，這樣可以在通行施工車輛時保護(hù)基層，同時還是一種很好的隔水層。中粒式乳化瀝青稀漿封層用途較寬，可以做上封層也可以進(jìn)行罩面恢復(fù)路面的摩擦系數(shù)等。粗粒式乳化瀝青稀漿封層一般可用于重交通道路的上封層，適用于車轍的填補(bǔ)。

（三）稀漿封層的施工。

1．稀漿封層對原路面的要求。由于稀漿封層厚度較薄，只能作為表面保護(hù)層和磨耗層，不起承重的結(jié)構(gòu)作用，因此對原有路面要求較嚴(yán)。原有路面必須滿足：具有足夠的強(qiáng)度和剛度；具有良好的整體穩(wěn)定性。對較大的裂縫進(jìn)行縫補(bǔ)處理，車轍的產(chǎn)生往往伴隨著路面的推移和擁包，因此施工前應(yīng)仔細(xì)將路面凸起部分用銑刨機(jī)銑平。

2．施工準(zhǔn)備。施工前應(yīng)將準(zhǔn)備工作做充分，除將路面清掃、銑刨等準(zhǔn)備好外，還應(yīng)將材料、機(jī)械設(shè)備、交通管制隔離等準(zhǔn)備好。施工溫度宜控制在≮10℃，雨后路面積水未干之前不能施工，養(yǎng)護(hù)成型期可能降雨，不可施工，落實(shí)交通管理，并有專人負(fù)責(zé)。填補(bǔ)車轍時為了保證粘結(jié)牢固，施工時溫度不宜低于15℃。

3．稀漿封層攤鋪。根據(jù)乳化瀝青稀漿封層施工工藝的要求，稀漿封層機(jī)必須具有給料、拌和、攤鋪和計量控制等功能。它能將集料、礦粉、水、乳化瀝青及添加劑按一定的比例輸送到拌和筒內(nèi)，經(jīng)快速攪拌形成流動狀態(tài)的乳化瀝青稀漿混合料，通過卸料裝配送入攤鋪槽內(nèi)。然后，通過螺旋布料器及攤鋪槽均勻平坦地攤鋪在路面上。

（四）質(zhì)量控制。要求機(jī)械行走順直，掌握好攤鋪速度，使攤鋪槽內(nèi)保持有2／3的混合料。對攤鋪過程中出現(xiàn)的局部稀漿過多、過少、跑漿、劃痕等要立即進(jìn)行處理。封層要平整密實(shí)，外觀顏色均勻一致，接頭處應(yīng)平直整齊。攤鋪完畢時，管道中的乳液不能隨地放棄，為防止造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失，要及時回收至乳液箱中，使現(xiàn)場做到人走物凈。

四、結(jié)束語

稀漿封層對改變原路面的性能，尤其是抗滑能力的恢復(fù)具有很好的效果。稀漿封層施工速度快、總體造價低，特別適合于當(dāng)前養(yǎng)護(hù)資金較緊張的情況，也特別適應(yīng)于高等級公路交通量大需要快速施工的路段。微表處雖然在我國還沒有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，但精心控制、精心施工，把住氣候、材料、施工機(jī)械等質(zhì)量關(guān)可以達(dá)到很好的效。實(shí)踐證明技術(shù)可行，改善效果比較明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1]白叢啟，稀漿封層施工質(zhì)量控制[J].西部探礦工程，2005.