公路工程霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)中有機(jī)硅瀝青材料的應(yīng)用及分析

畢鵬飛+王文鋒

摘 要： 瀝青砼路面作為我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)的主要路面類型，伴隨交通運(yùn)輸網(wǎng)的進(jìn)一步完善及交通量不斷增加，重載車輛逐年增加，特別是大型貨車超載現(xiàn)象極為普遍。進(jìn)而出現(xiàn)大量路面早期病害問題，如基層反射裂縫、瀝青面層老化等。為延長(zhǎng)路面使用壽命，必須合理選取預(yù)防養(yǎng)護(hù)方法。本文結(jié)合具體工程案例，將有機(jī)硅瀝青材料合理應(yīng)用于公路工程霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工，并對(duì)其施工作用機(jī)理及施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 公路工程；預(yù)養(yǎng)護(hù)；霧封層；有機(jī)硅瀝青材料

瀝青砼路面是公路工程施工中應(yīng)用較為廣泛的一種路面形式，具有平整度良好、強(qiáng)度高以及穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。瀝青路面受到外界環(huán)境因素、人為因素的影響，所承擔(dān)的交通壓力越來越大，將會(huì)導(dǎo)致一系列路面病害的出現(xiàn)。若路面病害不能及時(shí)加以處理，長(zhǎng)期車輛荷載作用下，將加重病害情況，進(jìn)而對(duì)路面使用性能造成嚴(yán)重影響，并增加后期養(yǎng)護(hù)成本。因此必須有效處理公路工程瀝青路面病害問題，針對(duì)路面具體病害，分析其產(chǎn)生原因，采取相應(yīng)的預(yù)防措施進(jìn)行有效處理。本文將有機(jī)硅瀝青材料充分應(yīng)用于公路工程霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工當(dāng)中，可有效延長(zhǎng)路面使用年限，提高工程整體質(zhì)量。

一、工程案例分析

某公路工程屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均降雨量可達(dá)到1100到1200mm，具有顯著的季節(jié)特征，夏季與冬季晝夜溫差大。選取該公路K1+500～k1+900段進(jìn)行分析，本路段通車多年，目前主要調(diào)查其工作狀況與交通流量。經(jīng)分析可見，本路段已經(jīng)出現(xiàn)輕微病害問題，如輕微車轍、局部微縫等，在實(shí)地測(cè)量路面強(qiáng)度與抗滑性能后，滿足預(yù)防養(yǎng)護(hù)施工需求?；诮?jīng)濟(jì)性原理，本文選取霧封層技術(shù)進(jìn)行施工。

二、有機(jī)硅瀝青材料預(yù)養(yǎng)護(hù)處理的作用機(jī)理

作為一種硅改性瀝青基再生強(qiáng)化劑，有機(jī)硅瀝青材料是一種較濃黑色液狀物質(zhì)。其主要有四類組分構(gòu)成，其中兩類為主要組分，兩類為添加組分。主要組分的基料為硬質(zhì)瀝青材料，通過一定工藝處理，可獲取特殊硬質(zhì)瀝青基材料與具備復(fù)合活性材料的有機(jī)硅聚合物。而兩類添加組分的成分主要包括2類，即表面活性劑與提煉芳香族化合物為溶劑的容積。

將有機(jī)硅瀝青材料噴灑進(jìn)路面后，通過瀝青表面現(xiàn)有微縫、裂縫有機(jī)硅瀝青材料可向結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲入。伴隨養(yǎng)護(hù)材料滲入量的不斷增加微縫與結(jié)構(gòu)層孔隙內(nèi)的空氣壓強(qiáng)也會(huì)隨之增強(qiáng)，當(dāng)養(yǎng)護(hù)材料量滿足一定值后，在壓強(qiáng)作用下，孔隙內(nèi)的大量空氣將會(huì)被擠出，這種情況下隨著空氣同樣被擠出的還有少量有機(jī)硅瀝青材料，此時(shí)其產(chǎn)生的空間很快由有機(jī)硅瀝青材料快速填滿。在表面部分有機(jī)硅瀝青材料極易產(chǎn)生一層密度較高的薄膜層，同時(shí)一部分則會(huì)通過自然揮發(fā)的方式消失。有機(jī)硅瀝青材料滲透凝結(jié)后，其在表面產(chǎn)生薄膜具有良好防水功能，且可降低路面病害。

三、公路工程霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)中有機(jī)硅瀝青材料施工工藝

公路路面長(zhǎng)時(shí)間使用后，路面性能將被逐漸削弱，需對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，本文選取有機(jī)硅瀝青材料用于霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工，其不僅能夠起到防水防滲作用，還可減少路面病害，提高基層強(qiáng)度。為此，必須嚴(yán)格按照工程實(shí)際情況，在充分了解有機(jī)硅瀝青材料作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，規(guī)范施工工藝，提高施工質(zhì)量。

1、施工準(zhǔn)備

（1）施工材料準(zhǔn)備。施工前必須對(duì)比分析各類材料的性能指標(biāo)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求，且做好配合比設(shè)計(jì)，保證材料具備拌和。具體材料如下：

第一，瀝青。選取AH-70基質(zhì)道路石油瀝青材料作為本工程施工瀝青用料。其材料性能應(yīng)滿足施工設(shè)計(jì)要求，主要包含以下幾類：66（0.1mm）為25℃針入度值；47℃為環(huán)刀法軟化點(diǎn)；160cm為15℃延度；選取進(jìn)口乳化劑作為本工程所需乳化劑材料；選取有機(jī)硅膠乳作為改性劑。

第二，水。以飲用水作為施工用水，應(yīng)避免水內(nèi)存有不溶性雜質(zhì)，要求在6到8之間控制其PH值。

第三，集料。選取17mm粒徑玄武石作為所需集料，橡膠粉為摻和料，2.05g.cm3為其密度。

（2）表面處理。選取科學(xué)有效的方式對(duì)路表裂縫在4mm以上或其余微小病害進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)。同時(shí)，保證路面具有良好干燥性，如路面濕度過大，應(yīng)等到路面干燥程度滿足設(shè)計(jì)要求再行施工。施工前，必須清理干凈路面表層雜物，如浮土、砂礫等。

（3）設(shè)備準(zhǔn)備。嚴(yán)格按照施工量合理配置施工機(jī)械設(shè)備，如灑水車、噴灑車等。

2、施工流程

（1）防油處理。路面清理干凈后，需將適量防水抗油劑噴灑到路面，要求每平方米控制350-480g范圍內(nèi)。

（2）拌和材料。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，合理確定有機(jī)硅瀝青材料、玄武巖及橡膠粉的用量，且均勻拌和。

（3）二次噴灑。根據(jù)每平方米500到900g順著行車方向?qū)韬秃玫挠袡C(jī)硅瀝青混合液噴灑到路面，第二次噴灑應(yīng)與第一次行車方向一致，但噴灑量需設(shè)定為每平方米200到400g之間。整個(gè)噴灑環(huán)節(jié)應(yīng)避免出現(xiàn)堆積、斷頭及漏點(diǎn)等問題，如特殊位置需適當(dāng)增添噴灑量。

（4）開放交通。當(dāng)有機(jī)硅瀝青養(yǎng)護(hù)材料固結(jié)一段時(shí)間后，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可再進(jìn)行2到4小時(shí)養(yǎng)護(hù)施工，隨后即可開放交通，但必須做好車輛限速工作，避免路面被損壞。

3、質(zhì)量控制

第一，施工前應(yīng)做好交通限行工作，保證施工環(huán)境安全。要求施工環(huán)境氣溫控制在10℃以上。如氣溫較低，將嚴(yán)重影響?zhàn)B護(hù)材料的活性，降低其使用性能。瀝青薄膜噴砂后形成速度、強(qiáng)度都有所下降，也就是說會(huì)增加施工時(shí)間。如溫度太高，則養(yǎng)護(hù)劑內(nèi)的少量成分將被揮發(fā)掉，進(jìn)而對(duì)形成瀝青薄膜的強(qiáng)度造成一定影響，甚至?xí)淖凁B(yǎng)護(hù)材料性能，無(wú)法滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度需求。

第二，要求嚴(yán)格按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定施工噴灑兩及行車速度，可綜合考慮的因素包括表面粗糙度、瀝青路面使用現(xiàn)狀、年限等。氣溫與施用量直接決定有機(jī)硅瀝青霧封層材料固化時(shí)間，當(dāng)強(qiáng)度滿足施工設(shè)計(jì)規(guī)定后，即可開放交通。為確保行車安全及避免損壞路面，必須合理控制行車速度，一般每小時(shí)控制在40km之間。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著公路工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷完善，其建設(shè)規(guī)模也在逐漸擴(kuò)大，在運(yùn)營(yíng)使用的過程中難免會(huì)存在大量病害問題，導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫、龜裂等病害，影響公路的使用性能。公路工程霧封層預(yù)養(yǎng)護(hù)施工中通過有機(jī)硅瀝青材料的應(yīng)用，可以對(duì)公路工程路面病害問題進(jìn)行有效處理。在具體施工過程中需要嚴(yán)格按照施工工藝，掌握相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高公路工程養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。■

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