稀漿封層技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)的簡(jiǎn)要研究

張國(guó)海

摘要:隨著交通事業(yè)的發(fā)展、公路交通量的增多,特別是車(chē)輛載重量加大,要求公路路面具有高強(qiáng)、穩(wěn)定、耐久的使用性能。傳統(tǒng)的普通瀝青結(jié)合材料已不能滿(mǎn)足要求,高等級(jí)路面瀝青結(jié)合料的需要成為亟待解決的重要問(wèn)題,另外,日益繁忙的交通使路面上裂縫、坑槽、車(chē)轍、水損害等不斷發(fā)生和表面功能衰減。為了減少這些病害,必須提高結(jié)合瀝青的耐久性、韌性、耐磨抗滑性及耐酸性材料的粘結(jié)力,因而在高等級(jí)路面養(yǎng)護(hù)上使用聚合物改性乳化瀝青已得到人們的重視。稀漿封層技術(shù)作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)最經(jīng)濟(jì)有效的施工工藝,正在被公路部門(mén)迅速推廣。本文在這里針對(duì)我國(guó)乳化瀝青稀漿封層技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要的探討。

關(guān)鍵詞:稀漿封層技術(shù)應(yīng)用施工

0 引言

陽(yáng)離子乳化瀝青稀漿封層(以下簡(jiǎn)稱(chēng)瀝青稀漿封層)技術(shù)是國(guó)家“八五”重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。它是在陽(yáng)離子乳化瀝青技術(shù)推廣應(yīng)用基礎(chǔ)上,進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用的新技術(shù)。

瀝青稀漿封層技術(shù)的基本特征是:一般情況下,作為一種瀝青表面處治層——保護(hù)層、磨耗層及抗滑層等,類(lèi)似于細(xì)粒式瀝青混凝土。稀漿混合料由乳化瀝青、填料(水泥、礦粉等)、骨料、水和外加劑等材料組成。根據(jù)不同用途和目的,并按照設(shè)計(jì)的配合比,拌和成稀漿混合料。由于這種瀝青稀漿呈糊狀且具有流動(dòng)性和滲透性,因此在公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)(治愈細(xì)裂縫、防水等)方面具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。不盡如此,在公路工程方面,如碎石路改為黑色路面,瀝青路罩面作磨耗層等,同樣顯示出稀漿封層技術(shù)的優(yōu)越性。瀝青稀漿封層另一特征是施工速度快、效率高、用料(骨料)少、造價(jià)相對(duì)低、節(jié)省能源、減少環(huán)境污染。稀漿封層的施工是由專(zhuān)門(mén)機(jī)械——稀漿封層(攤鋪)機(jī)自動(dòng)連續(xù)作業(yè)完成的。從各種材料儲(chǔ)藏——供料(計(jì)量系統(tǒng))——攪拌——出料——攤鋪等,都由一臺(tái)機(jī)械完成,一般十幾分鐘即可鋪筑1500～2000m2以上(厚度6mm)。攤鋪后的稀漿層經(jīng)過(guò)自然養(yǎng)生(乳液破乳、初凝、固化成型),2～4h就可開(kāi)放交通。再經(jīng)車(chē)輛不斷碾壓,形成瀝青處治層(一般不需要壓實(shí)機(jī)械碾壓)。當(dāng)然,當(dāng)氣溫較低、溫度大或封層厚度增加時(shí),開(kāi)放交通所需時(shí)間相應(yīng)長(zhǎng)些。

1 乳化瀝青稀漿封層的作用和使用范圍

乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)在我國(guó)還是一項(xiàng)新技術(shù),在目前主要用于以下幾個(gè)方面:

1.1 舊瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù) 瀝青路面由于長(zhǎng)期暴露在自然環(huán)境下,受到日曬、風(fēng)吹、雨淋和凍融的作用,同時(shí)還要承受車(chē)輛的重復(fù)載荷作用。路面經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的使用后,會(huì)出現(xiàn)疲勞,路面會(huì)呈現(xiàn)開(kāi)裂、松散、老化和磨損等現(xiàn)象。如不及時(shí)維修處理,破損路面受地表水的侵蝕,將使基層軟彈,路面的整體強(qiáng)度下降,導(dǎo)致路面的破壞。如果瀝青路面在沒(méi)有破壞前就采取必要的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施——乳化瀝青稀漿封層,將會(huì)使舊路面煥然一新,并使維修后的路面具有防水、抗滑、耐磨等特點(diǎn),是一種優(yōu)良的保護(hù)層,起到了延長(zhǎng)路面使用壽命的作用。

1.2 新鋪瀝青路面的封層 在新鋪筑的粗粒式瀝青混凝土路面上,為了增加路面的防水和磨耗性能,可在該路面上加鋪一層乳化瀝青稀漿封層保護(hù)層。其厚度為5mm,僅為熱瀝青砂厚度的一半,可以節(jié)省資金,并具有施工簡(jiǎn)便和工效高的特點(diǎn)。

1.3 在砂石路面上的鋪磨耗層 在平整壓實(shí)后的砂石路面上鋪筑乳化瀝青稀漿封層,可使砂石路面外觀具有瀝青路面的特征,提高砂石路面的抗磨耗性能,防止揚(yáng)塵、改善行車(chē)條件。在縣、鄉(xiāng)級(jí)農(nóng)村公路改造上有廣泛的應(yīng)用前景。

1.4 水泥混凝土路面和橋面的維修養(yǎng)護(hù) 乳化瀝青稀漿封層對(duì)水泥混凝土具有良好的附著性,當(dāng)水泥混凝土路面因多年行車(chē)后,路面產(chǎn)生裂縫、麻面或輕微不平時(shí),采用乳化瀝青稀漿封層后,可改善路面的外觀,提高路面的平整度,延長(zhǎng)水泥混凝土路面的使用壽命。在橋梁的行車(chē)表面層采用乳化瀝青稀漿封層處治可起到罩面作用,并且很少增加橋面的自重。

2 國(guó)內(nèi)稀漿封層技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

1982年,我國(guó)在援外工程中,在非洲贊比亞的賽曼公司上采用SB-804型稀漿封層車(chē)鋪設(shè)了320km,取得了初步經(jīng)驗(yàn),1986年,交通部委托遼寧省交通科研所進(jìn)行稀漿封層車(chē)的研制,1990年XF6型稀漿封層車(chē)通過(guò)技術(shù)鑒定,并在沈陽(yáng)召開(kāi)了全國(guó)推廣稀漿封層技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì),進(jìn)行了稀漿封層的施工演示,從此,稀漿封層技術(shù)在我國(guó)開(kāi)始出現(xiàn)。其間,河南、廣東、遼寧、山東及浙江等省相繼分別從德國(guó)、美國(guó)引進(jìn)了稀漿封層車(chē),這些設(shè)備的引進(jìn),推動(dòng)了稀漿封層技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用。

隨著遼寧省研制出我國(guó)第一臺(tái)4.4m3稀漿封層車(chē)后,吉林省公路機(jī)械廠和江蘇揚(yáng)州江陽(yáng)集團(tuán)也相繼生產(chǎn)了XFQ3.5型稀漿封層車(chē)和拖掛式稀漿封層車(chē),但由于各種原因,生產(chǎn)沒(méi)有繼續(xù)。隨后,河南省交通廳公路局、河南省交通科研所和河南省孟州市公路段等單位聯(lián)合研制出了RT-30型稀漿封層車(chē)。進(jìn)入20世紀(jì)90年代,河北省盧龍第二機(jī)械廠生產(chǎn)了ZRLF-40型稀漿封層車(chē),隨后改進(jìn)為L(zhǎng)L515ITYL型,河北首北戴河機(jī)械廠也生產(chǎn)DF-7型稀漿封層車(chē)。90年后期,徐州工程機(jī)械集團(tuán)公司引進(jìn)德國(guó)WEIRO公司技術(shù),開(kāi)發(fā)了RF80型稀漿封層車(chē),與此同時(shí),西安筑路機(jī)械廠開(kāi)發(fā)了MS9型稀漿封層車(chē),2000年以后河南省高遠(yuǎn)公司養(yǎng)護(hù)技術(shù)有限公司也開(kāi)發(fā)了GYXF1235B型稀漿封層車(chē)。

沈陽(yáng)北方交通工程公司在20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始開(kāi)發(fā)稀漿封層車(chē)。目前,已形成PM7.000型、PM8.000型、PM10.000型、PM12.000型和PM16.000型等5個(gè)型號(hào)產(chǎn)品系列。PM系列稀漿封層車(chē)是北方交通工程公司在對(duì)國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研、走訪(fǎng)用戶(hù),學(xué)習(xí)和參考國(guó)外稀漿封層車(chē)的先進(jìn)技術(shù),并進(jìn)行創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,選用世界上優(yōu)秀的液壓部件,既適用普通稀漿封層,也適用于改性稀漿封層,已在西藏、廣東、黑龍江、安徽、貴州、四川、福建及山西等地使用,用戶(hù)反映良好,攤鋪機(jī)效果與國(guó)外產(chǎn)品等同。

交通運(yùn)輸是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈,公路運(yùn)輸是交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞街?。因?為了保證公路交通的暢通,在重視公路建設(shè)的同時(shí),也必須重視路面的養(yǎng)護(hù),我國(guó)公路里程排在世界前列,高速公路里程是世界的第二位,高速公路路面通常的設(shè)計(jì)壽命在15-20年,我們?cè)缙诮ㄔ斓母咚俟芬呀?jīng)使用了十余年,相當(dāng)一部分已有五六年以上,已經(jīng)面臨維修養(yǎng)護(hù)期。發(fā)展和應(yīng)用乳公瀝青稀漿封層是節(jié)省能源,保護(hù)環(huán)境的有效公路養(yǎng)護(hù)途徑,可保持5年的使用壽命。自“八五”推廣稀漿封層技術(shù)以來(lái),我國(guó)大部分省市的公路養(yǎng)護(hù)部門(mén)都應(yīng)用了稀漿封層技術(shù),目前在京石高速、石太高速、太舊高速、新鄉(xiāng)108國(guó)道、沈陽(yáng)外環(huán)高速、遼寧101國(guó)道及遼寧102國(guó)道等都在大量應(yīng)用改性稀漿封層技術(shù),有些已經(jīng)過(guò)3年以上行車(chē)考驗(yàn),經(jīng)檢測(cè)路面性能沒(méi)有衰減,封層仍保持完好狀態(tài)。

在水泥混凝土路面上攤鋪改性稀漿封層,可以增加行車(chē)的舒適性,消除輪胎與水泥路面產(chǎn)生的噪聲,還可以消除混凝土表面的細(xì)小裂紋,防止由于裂紋滲水造成路基的破壞。在橋面上攤鋪瀝青稀漿封層,特別是斜拉橋、懸索橋、吊橋上做改性稀漿乳化瀝青封層,既保護(hù)橋面又減少橋體自重,有利于橋面的養(yǎng)護(hù)。稀漿封層特別是改性稀漿封層的迅速發(fā)展和應(yīng)用,將在我國(guó)的路橋建設(shè)與養(yǎng)護(hù)中,發(fā)揮重要的作用。

在水泥混凝土路面上攤鋪改性稀漿封層,可以增加行車(chē)的舒適性,消除輪胎與水泥路面產(chǎn)生的噪聲,還可以消除混凝土表面的細(xì)小裂紋,防止由于裂紋滲水造成路基的破壞。在橋面上攤鋪瀝青稀漿封層,特別是斜拉橋、懸索橋、吊橋上做改性稀漿乳化瀝青封層,既保護(hù)橋面又減少橋體自重,有利于橋面的養(yǎng)護(hù)。稀漿封層特別是改性稀漿封層的迅速發(fā)展和應(yīng)用,將在我國(guó)的路橋建設(shè)與養(yǎng)護(hù)中,發(fā)揮重要的作用。