瀝青路面環(huán)氧抗滑封層施工技術(shù)研究

牛志國

摘 要： 伴隨公路建設(shè)里程的不斷增多，道路工作重點(diǎn)已逐步從“大規(guī)模建設(shè)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖B(yǎng)同步”的方向。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠改善路面性能，還能增加工程使用壽命，是實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。本文結(jié)合某公路工程，探討了環(huán)氧抗滑封層施工工藝，并在試驗(yàn)路四個(gè)階段，即施工前、銑琢后、工后、半年使用期后檢測(cè)了抗滑封層的路用性能，得出結(jié)論為環(huán)氧抗滑封層的應(yīng)用可有效提高路面抗滑能力，并可封閉道路空隙、裂縫，耐久性能良好。

關(guān)鍵詞： 瀝青路面;環(huán)氧抗滑封層;作用機(jī)理

在國家公路網(wǎng)不斷完善的今天，全國公路養(yǎng)護(hù)里程越來越多，截止2016年已達(dá)到456.6萬公里以上，在公路通車總里程內(nèi)比例高達(dá)96.1%。為此，必須重視道路養(yǎng)護(hù)施工。為防治路面病害，提高道路行車的舒適性及安全性，應(yīng)合理采用恢復(fù)路面功能的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。所謂路面功能性損壞，主要包含抗滑性能下降、滲水能力差及路表貧油等。據(jù)不完全數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年死于車禍的人數(shù)高達(dá)120萬人，因車禍致殘受傷的人數(shù)達(dá)到500萬人。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，路面濕滑是造成車禍?zhǔn)鹿始爸卮筌嚨湹闹饕颉榇?，增?qiáng)路面抗滑能力，不僅與行車舒適度息息相關(guān)，更關(guān)系到道路交通安全。在傳統(tǒng)霧封層技術(shù)的基礎(chǔ)上，以增強(qiáng)路面抗滑、防滲能力為目的，本文深入分析了環(huán)氧抗滑封層技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用，從而有效提升路面質(zhì)量，確保行車安全。

一、環(huán)氧抗滑封層結(jié)構(gòu)與作用機(jī)理

與傳統(tǒng)霧封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)相比，環(huán)氧抗滑封層粘結(jié)性、滲透性更強(qiáng)。其作用機(jī)理如下：

1、粘結(jié)機(jī)理

環(huán)氧樹脂內(nèi)存有大量極性基團(tuán)，如羥基等，還存有環(huán)氧基（活性大），此類材料能夠和表面活性較大的基團(tuán)相互粘結(jié)。固化后，環(huán)氧樹脂剛度較大，因此具有較高粘合強(qiáng)度。與此同時(shí)，環(huán)氧樹脂固化并不會(huì)出現(xiàn)低分子揮發(fā)物，將大大減小粘合劑層的體積收縮率與環(huán)氧固體的線性膨脹系數(shù)、蠕變系數(shù)，從而穩(wěn)定膠層尺寸。

2、滲透機(jī)理

將具有極性或活性的基團(tuán)引入樹脂分子結(jié)構(gòu)，有利于與石料表面基團(tuán)相互融合，同時(shí)，通過其自身的自乳化作用，能夠減少和乳化瀝青混合后的體系粘度、乳化粒徑，這對(duì)增強(qiáng)原路面材料滲透性極為關(guān)鍵。

二、工程概況

某公路工程為雙向六車道，試驗(yàn)段起止樁號(hào)為K17+800～K18+100，長(zhǎng)度為500m。通過現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本路段貫穿性裂縫較多，共79道，裂縫全長(zhǎng)達(dá)到342延米，并伴有4㎡網(wǎng)裂，及輕度裂縫、塊狀裂縫等。如處理不及時(shí)，將進(jìn)一步加重路面病害情況，對(duì)道路運(yùn)行安全造成嚴(yán)重影響。為此，決定對(duì)此路段進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)施工。

三、路面結(jié)構(gòu)狀況評(píng)價(jià)分析

按照養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范規(guī)定對(duì)試驗(yàn)段路面情況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析，對(duì)路面病害的類型、位置及破損程度進(jìn)行了準(zhǔn)確記錄，本路段破損率如表1所示，由此可見，路面整體狀況良好，適用于環(huán)氧抗滑封層處理。

環(huán)氧抗滑封層能顯著提升路面結(jié)構(gòu)性能，但當(dāng)路面結(jié)構(gòu)狀況過差時(shí)，將嚴(yán)重環(huán)氧抗滑封層的應(yīng)用效果，減少使用壽命。本文通過鉆芯取樣法共設(shè)12個(gè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行分析，這樣不僅能準(zhǔn)確掌握原路面結(jié)構(gòu)情況，還能對(duì)路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。針對(duì)結(jié)構(gòu)性能較差路面，可通過重鋪加固法進(jìn)行處理。

四、施工要點(diǎn)

1、調(diào)試車輛設(shè)備。施工前，需先將封層車啟動(dòng)，排除封層車水罐內(nèi)的水，并對(duì)管路、噴頭等進(jìn)行沖洗，在噴水時(shí)必須對(duì)所有噴頭噴水情況進(jìn)行詳細(xì)檢查，如出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，需及時(shí)找出問題所在，采取科學(xué)有效的措施予以處理。隨后進(jìn)行銑琢車調(diào)試，保證設(shè)備運(yùn)行正常。

2、封閉交通。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，施工前需將施工段進(jìn)行封閉，嚴(yán)禁車輛通行，且設(shè)置明顯標(biāo)識(shí)。

3、銑琢。針對(duì)路表選取專用銑琢車進(jìn)行快速一體化處理，如銑琢、清掃及吸塵等。

4、封層車裝料。將所需材料均勻攪拌，要求合理控制拌和時(shí)間。隨后通過泵送法向封層車內(nèi)送料，并灌入乳化瀝青材料。待完成膠結(jié)料泵送施工后，即可向集料倉內(nèi)裝入適量細(xì)集料。

5、封層車灑布。因封層車料倉貯料量有限，必須按照工程量實(shí)際情況，對(duì)施工流程、灑布遍數(shù)進(jìn)行合理確定。要求完成灑布后，路表干燥，不會(huì)出現(xiàn)粘輪情況。當(dāng)原路具有較大空隙問題，必須按照具體情況，增加液體材料灑布量。通常情況下，需在6～8km/h之間合理控制封層車施工速度。

6、開放交通。完成上述施工作業(yè)后，當(dāng)路表干燥度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，便可開放交通。

五、工后測(cè)試分析

為保證施工質(zhì)量，本文在環(huán)氧抗滑封層四個(gè)階段進(jìn)行了性能測(cè)試，測(cè)試項(xiàng)目包括抗滑能力、構(gòu)造深度、平整性及滲水性能，具體測(cè)試情況如下：

1、擺值

在道路工程抗滑性能檢測(cè)中可選用TRRL研發(fā)的擺式儀，本工程選用BM-II型擺式儀，相鄰兩測(cè)點(diǎn)間隔100m布設(shè)，施工前，本路段擺值的均值集中于50～55BPN區(qū)間，可滿足車輛日常行駛對(duì)摩擦的要求。在抗滑封層施工前期，原路面需選用銑琢車做打毛施工，處理后路表銑琢痕跡較為明顯，從而增加了路面表層的粗糙程度。經(jīng)分析可見，路面通過銑琢之后，擺值有所提升，增至85BPN以上。環(huán)氧封層噴灑之后，表面紋理將被環(huán)氧乳化瀝青封閉，相對(duì)銑琢后路面，此時(shí)的路面抗滑能力將有所降低。因金剛砂抗滑效果良好，施工后本路段摩擦值也有75BPN左右，相比原路面，工后路面抗滑性能可提升30%～55%。

通車半年后，經(jīng)檢測(cè)抗滑封層摩擦性有所降低，約下降了8BPN左右，也就是說，整體路面摩擦大概有67BPN左右。也就是說，通過跟蹤檢測(cè)，顯示針對(duì)原路面摩擦值，封層后可摩擦值可有效提高，且能夠增加路面的耐久性。

2、構(gòu)造深度

針對(duì)路面構(gòu)造深度，可選用鋪砂法檢測(cè)。經(jīng)檢測(cè)可見，構(gòu)造深度變化情況基本類似于抗滑性能變化趨勢(shì)。路面銑琢后，其構(gòu)造深度將大幅增加，此時(shí)也會(huì)增加其摩擦值。施工后路表空隙被環(huán)氧乳化瀝青填充，致使構(gòu)造深度有所下降，此時(shí)摩擦值也會(huì)隨之降低。但在通車半年后，經(jīng)檢測(cè)，構(gòu)造深度下降了2%，但抗滑性能降低幅度較大，則表明金剛砂在整個(gè)構(gòu)造中承擔(dān)了耐磨作用，產(chǎn)生了相應(yīng)的磨耗，此類磨耗基本不會(huì)影響構(gòu)造深度，但摩擦值下降則較為明顯。

3、平整度

通過3m直尺在施工前、后分別檢測(cè)路表平整度。經(jīng)檢測(cè)可見，原路面平整度基本在3mm以內(nèi)，則表明路面結(jié)構(gòu)性病害，如擁包等基本不存在。由此說明，因環(huán)氧抗滑封層厚度不大，向路面噴灑后，部分會(huì)向路面結(jié)構(gòu)內(nèi)滲入，致使此工藝并不能有效提升路面平整度。

4、滲水性能

本工程選用HHDS-II型路面滲水儀做滲水試驗(yàn)，因本路段通車運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，大量路表通水空隙處于封閉狀態(tài)，因此，在施工前測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，測(cè)點(diǎn)大量路面滲水為0。經(jīng)環(huán)氧抗滑封層施工之后，整個(gè)路段無滲水問題，同時(shí)在通車半年后，防滲水效果仍十分良好。具體如表2所示。

六、結(jié)束語

綜上所述，伴隨經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，我國公路建設(shè)規(guī)模越來越大，已逐步形成較為完善的公路網(wǎng)。在道路運(yùn)營階段，因氣候、環(huán)境及交通荷載等原因，瀝青路面往往會(huì)產(chǎn)生不同程度的病害。在公路養(yǎng)護(hù)施工中通過環(huán)氧抗滑封層的應(yīng)用，可得出如下結(jié)論：

（1）環(huán)氧抗滑封層施工后，將有效提升原路面抗滑能力，可提高到75BPN左右，提高幅度為30%～55%。通車半年后，將大大降低抗滑封層的摩擦性能，下降了8BPN，整體路面摩擦大約為67BPN。

（2）銑琢施工后，相比工前，路表構(gòu)造深度有所增加;通車半年后，構(gòu)造深度下降率僅為2%，與摩擦下降幅度相比，較小。

（3）通過檢測(cè)施工前、后平整度情況，可得出在路表平整度方面，環(huán)氧抗滑封層作用不大。

（4）環(huán)氧抗滑封層具有顯著的抗?jié)B水能力，在施工后與通車半年內(nèi)，均未出現(xiàn)路面滲水情況。

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