路面稀漿封層施工技術(shù)

閆繼鋒,沈 鋒

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

1 概 述

隨著我省瀝青混凝土路面設(shè)計、施工技術(shù)的前進與發(fā)展,黑龍江省內(nèi)的瀝青混凝土路面的基層、封層、路面用材料等的施工,也隨著先進的設(shè)計理念而不斷前行著。由于水泥穩(wěn)定碎石基層以其使用較少的水泥粘結(jié)材料卻具有良好的強度、耐久性及較少的收縮裂縫等優(yōu)良特性逐漸在省內(nèi)高等級公路中替代高水泥用量的水泥穩(wěn)定砂礫基層。但由于水泥穩(wěn)定碎石基層的耐磨性能較差,重載運輸車輛在其上行車極易將基層跑松散、形成坑槽,從而降低基層的強度。根據(jù)彎沉試驗檢測:達(dá)到養(yǎng)生期的水泥穩(wěn)定級配碎石基層的平均彎沉值為 7.8(0.01mm),未進行稀漿封層施工的路段行車10～15 d后平均彎沉值則提高到 15.5(0.01mm),并在離析位置部分出現(xiàn)坑槽;而已進行稀漿封層施工的段落經(jīng)過一個冬季備料期的運輸車輛磨損,彎沉指標(biāo)未見明顯變化。而我國現(xiàn)行的施工工藝及工期布置必然要求施工車輛在已鋪筑、養(yǎng)生完成的基層上通行,因此必然要求在瀝青混凝土面層施工前,采用一種可以增強基層與面層銜接并具有較高耐磨性的材料作為下封層,國內(nèi)比較通常采用的是采用稀漿封層或同步碎石封層作為下封層,而稀漿封層具有較高的抗磨性能、較大的摩擦系數(shù)在其他省份的下封層施工占有較高的使用比率。

隨著黑龍江省內(nèi)的高等級公路水穩(wěn)級配碎石基層的逐步使用,改性乳化瀝青稀漿封層這種以前只有在國外或國內(nèi)先進省份施工的工藝也逐漸在我省高等級公路施工中使用。下面就對改性乳化瀝青稀漿封層這種封層結(jié)構(gòu)的特點、施工工藝、以及現(xiàn)階段在我省、我國的發(fā)展情況作以簡要介紹。

2 改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展

稀漿封層技術(shù)大約于1930年德國發(fā)明,二十世紀(jì) 60年代在歐洲得到推廣而發(fā)展起來。20年前我國開始接觸稀漿封層技術(shù)。根據(jù)＂陽離子乳化瀝青及其路用性能＂國家重點課題組對德國技術(shù)的解釋與命名,稀漿封層這四個字就成了乳化瀝青瀝青為粘結(jié)料、在常溫條件下、現(xiàn)場拌和現(xiàn)場攤鋪薄層罩面施工技術(shù)的專用名詞?！跋{封層”把混和料的性狀、作用和鋪層的結(jié)構(gòu)特點都概括在里,非常直觀和容易理解。20世紀(jì) 70年代改性瀝青技術(shù)取得了重大進步,隨之改性瀝青的乳化技術(shù)也取得了重大突破,改性瀝青及改性乳化瀝青是傳統(tǒng)的石油瀝青在性能上有了很大的提高。因此現(xiàn)階段我們使用的稀漿封層技術(shù)均為改性乳化瀝青稀漿封層。

3 改性乳化瀝青稀漿封層施工工藝

3.1 稀漿封層施工前準(zhǔn)備工作

(1)人員配備及分工:稀漿封層施工質(zhì)量的好壞,有賴于一支高素質(zhì)的施工隊伍,取決于他們的知識、經(jīng)驗和技巧。施工隊的人員基本組成,應(yīng)包括隊長一名、操作手一名、駕駛員四名(稀漿封層、裝載機、油罐車和水罐車駕駛員各一名)、工人若干。

(2)交通管制與控制:剛攤鋪的稀漿封層,必須有一段養(yǎng)護成型期。在養(yǎng)護成型期內(nèi),應(yīng)嚴(yán)禁車輛和行人進入。

(3)施工應(yīng)具備的條件:施工前的準(zhǔn)備工作,包括材料、機械設(shè)備、原路面補強與清掃、交通管制等都已按要求完成。施工隊伍人員配備整齊,對道路上的各種附屬設(shè)施都已采取保護措施。

(4)稀漿封層施工程序:路面基層檢測→修補路面基層松散、坑槽等病害→封閉管制交通→清掃路面→灑布透層油→攤鋪→修補修邊→早期養(yǎng)護→開放交通。

4 稀漿封層施工

4.1 放樣畫線

根據(jù)所需攤鋪的路幅全寬,調(diào)整攤鋪箱寬度,使施工車程次數(shù)為整數(shù)。

4.2 裝料

將符合要求的礦料、乳化瀝青、填料、水、添加劑等分別裝入攤鋪機的相應(yīng)料箱,一般應(yīng)全部裝滿,并應(yīng)保證礦料的濕度均勻一致。

4.3 攤鋪

(1)將裝好料的攤鋪機開至施工起點,對準(zhǔn)走向控制線,并調(diào)整攤鋪箱厚度與拱度,使攤鋪箱周邊與路面基層貼緊;

(2)操作手再次確認(rèn)各料門的高度或開度;

(3)開動發(fā)動機,接合拌和缸離合器,使攪拌軸正常運轉(zhuǎn),并開啟攤鋪箱螺旋分料器;

(4)打開各料門控制開關(guān),使礦料、填料、水幾乎同時進入拌和缸,并當(dāng)預(yù)濕的混合料推移至乳液噴出口時,乳液噴出;

(5)調(diào)節(jié)稀漿在分向器上的流向,使稀漿能均勻地流向攤鋪箱左右;

(6)調(diào)節(jié)水量,使稀漿稠度適中;

(7)當(dāng)稀漿混合料均勻分布在攤鋪箱的全寬范圍內(nèi)時,操作手就可以通知駕駛員啟動底盤,并緩慢前進,一般前進速度為1.5～3.0 km/h,混合料攤鋪后,應(yīng)立即進行人工找平,找平的重點是:起點,終點,縱向接縫,過厚,過薄或不平處,尤其對超大粒徑礦料產(chǎn)生的縱向刮痕,應(yīng)盡快清除并填平;

(8)當(dāng)攤鋪機上任何一種材料用完時,應(yīng)立即關(guān)閉所有材料輸送的控制開關(guān),讓攪拌缸中的混合料攪拌均勻,并送入攤鋪箱攤鋪完后,即通知駕駛員停止前進;

(9)將攤鋪箱提起,然后把攤鋪機連同攤鋪箱開至路外,清潔攪拌缸和攤鋪箱;

(10)查對材料剩余量。

5 施工過程中對常見問題的發(fā)現(xiàn)與處理

5.1 接縫

橫向接縫過多過密總是會影響外觀和平整的,因此應(yīng)盡可能減少橫縫的數(shù)量,提高接縫的施工水平。首先是在起點處,當(dāng)攤鋪箱的全寬度上都布有稀漿時,就可以低速緩慢前移,這樣可以減少箱內(nèi)積料過多而產(chǎn)生的過厚起拱現(xiàn)象,并對起點進行人工找平。一般情況下,攤鋪終點的外觀影響不大,因為下一車將在該終點處,倒回一段距離。從上一車終點倒回 3～5m的距離開始下一車的攤鋪,是一個可采納的辦法;駕駛員應(yīng)該使機械的運行線形,與上一車相吻合。當(dāng)該路段進行最后一車施工時,其終點的處理應(yīng)該采取人工整平,并做出一條直線。施工中下一道封層必需在前一道封層上攤鋪 3～5m,確保橫向接縫處封層材料攤鋪飽滿,橫縫、縱縫兩段搭接處的封層材料必需在攤鋪后立即清理出攤鋪現(xiàn)場,因為稀漿封層破乳后將十分堅硬,接縫處無法清除,會嚴(yán)重影響路面的外觀和平整度。

5.2 加水量的控制

某一種石料和乳化瀝青,當(dāng)外加水量為某一范圍時,可以成為穩(wěn)定的稀漿。機械作業(yè)時的外加水量,可以采取允許范圍的中值。成功的稀漿封層應(yīng)建立在稀漿中瀝青分布均勻的基礎(chǔ)上,因此必須以合適的水量加到稀漿混合料中,因為加水量的多少關(guān)系到施工的和易性、與原路面的粘接強度、封層表面的泛油及混合料的瀝青分布等,對施工質(zhì)量影響極大。

5.3 成型養(yǎng)護

乳化瀝青的任何一種施工方法,施工后都有一個破乳成型過程,稀漿封層也不例外。養(yǎng)護的時間,視稀漿混合料中水的去除及粘結(jié)力的大小而變化,通常認(rèn)為,當(dāng)粘結(jié)力達(dá)到1.2 N?m時,稀漿混合料已初凝,當(dāng)粘結(jié)力達(dá)到 2.0 N?m時,稀漿混合料已凝固到可以開放交通的狀態(tài)。剛攤鋪的稀漿封層,在養(yǎng)護成型期內(nèi),應(yīng)嚴(yán)禁車輛和行人進入,否則將帶來不良的外觀。如交叉口等確需立即開放交通,必須進行撒砂保護。

5.4 避免超大粒徑集料混進封層集料中

超大粒徑集料如果混入封層集料中,會將封層車的攤鋪熨平板墊起,造成稀漿封層擁包嚴(yán)重影響外觀和平整度;或因封層車的攤鋪熨平板帶動超大粒徑集料一同行走,造成封層拖拽致使基層表面不能覆蓋(或覆蓋厚度不足)上要求厚度的封層,容易造成路面基層因行車磨損而破壞。在可能的情況下應(yīng)盡量要求施工單位將集料放置在平整堅實的硬化場地上,并在封層施工前用高頻振動篩重新將集料篩分一次,確保集料中無超大粒徑。

6 施工的質(zhì)量控制

(1)施工前必須由施工單位提供材料的試驗報告,在經(jīng)過監(jiān)理辦試驗檢測工程師確認(rèn)符合要求后,方可使用。

(2)施工前必須由施工單位提供混合料試驗報告,在經(jīng)過監(jiān)理辦試驗檢測工程師確認(rèn)材料沒有發(fā)生變化和符合要求后,方可施工。

(3)施工中應(yīng)對稀漿混合料性能進行抽樣檢測。

(4)稀漿封層施工外觀質(zhì)量應(yīng)符合下列要求:

①表面平整,密實,無松散,無輪跡;

②縱、橫縫銜接平順,外觀色澤均勻一致;

③與其它構(gòu)造物銜接平順,無污染;

④攤鋪范圍以外無流出的稀漿混合料;

⑤表面粗糙,無光滑現(xiàn)象。

7 結(jié)束語

由于稀漿封層流動性好,可以很好地滲入基層材料的空隙中去,與基層材料牢固地結(jié)合,用于上封層時使路面更加密實,具有良好的防水和耐磨性能,可有效降低瀝青混凝土施工前車輛對基層的磨損與破壞。由于稀漿封層表面粗糙也可增加下封層與基層、下封層與面層的粘結(jié)能力,更好的保證基層與面層的銜接,確保了路面結(jié)構(gòu)的整體性。綜上所述,改性乳化瀝青稀漿封層必將越來越廣泛的應(yīng)用于我省高等級路面的下封層施工上。