路面加鋪層中浸漬土工織物法的應(yīng)用與分析

孫志磊

摘 要：路面大修中，“白加黑”復(fù)合路面防反射裂縫層通常選用土工織物施工，如土工格柵等。然而，具體施工中往往會遇到土工織物與下層粘合不緊密，車輪拉扯土工織物等現(xiàn)象，將會對層間完整性造成嚴(yán)重破壞。通過浸漬土工織物，可向織物內(nèi)充分灌入膠凝材料，將下層空隙填滿，促使浸漬層和下承層構(gòu)成一個完整的結(jié)合體。在復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過渡層應(yīng)用該項工藝，能增強(qiáng)新加鋪路面層間粘結(jié)性，這對延長路面工程使用壽命具有重要的現(xiàn)實意義。為此，本文在充分了解浸漬土工織物法作用機(jī)理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體工程案例，對改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術(shù)特性、施工工藝進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞：路面加鋪層;浸漬土工織物法;改性乳化瀝青

中圖分類號：U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）14-0108-02

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，公路交通量逐年遞增，通行壓力越來越大。在超載超限運輸長期作用下，大量水泥混凝土路面呈現(xiàn)出不同程度的病害，如裂縫、錯臺、破碎等，這些問題的存在，將嚴(yán)重影響道路服務(wù)能力，甚至危害行車安全，為此，必須重視舊路改造養(yǎng)護(hù)施工?！鞍准雍凇笔且环N在原有水泥路面直接加鋪瀝青的一種施工方式，經(jīng)大量實踐證明，直接加鋪瀝青層，極易出現(xiàn)反射裂縫。為解決上述問題，可選用滲透性強(qiáng)的改性乳化瀝青等膠凝材料進(jìn)行土工織物（現(xiàn)場施工）浸漬，以此達(dá)到隔離層的功能，達(dá)到消減過渡層應(yīng)力的目的。作為一種新型高附加值、高技術(shù)含量的優(yōu)質(zhì)筑路材料，改性乳化瀝青浸漬土工織物可完全浸漬土工織物，提高土工織物的使用性能，增強(qiáng)“白加黑”復(fù)合路面的剛度，提升抗反射裂縫性能。

1 浸漬土工織物法的作用機(jī)理

在“粘貼式”土工織物材料基礎(chǔ)上，改性乳化瀝青浸漬土工織物由此發(fā)展而言，相比，“粘貼式”土工織物材料，此類材料抗裂性能更強(qiáng)，多用于“白加黑”復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過渡層，土工織物通過改性乳化瀝青材料浸漬，可有效提升土工織物的力學(xué)性能，從而增強(qiáng)抗反射能力。

根據(jù)浸漬施工要求，結(jié)合土工織物等材料特性，在瀝青膠凝材料中，聚酯玻璃纖維土工布性能良好，厚度較薄、且具有良好抗拉性能。在瀝青類膠凝材料內(nèi)浸漬之后，可提升瀝青漿液的耐高溫、耐老化性能。

2 改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術(shù)特性分析

2.1 蒸發(fā)殘留物三大指標(biāo)分析

一般情況下，乳化瀝青基礎(chǔ)性能會隨改性劑摻量變化而改變，很大程度上，瀝青基本性能指標(biāo)均會受到不同程度的影響，如針入度、延度等。本文通過不同摻量SBS膠乳改性基質(zhì)乳化瀝青對其蒸發(fā)殘留物三大指標(biāo)進(jìn)行試驗分析，通過三大指標(biāo)變化規(guī)律，了解其影響情況，從而得出改性劑摻量最佳值。

試驗選擇線性SBS乳膠（技術(shù)指標(biāo)如表1所示），70℃乳化溫度，0.15%穩(wěn)定劑摻量，60：40瀝青油水比。按照2%、3%、4%、5%、6%五種摻量進(jìn)行分析。

通過試驗可知，于乳化瀝青基礎(chǔ)性能來講，SBS膠乳摻量變化影響較大，伴隨線性SBS膠乳摻量的增加，針入度、延度、軟化點均會產(chǎn)生一定改變。如圖1所示，其中變化最大的為延度，表明于基質(zhì)乳化瀝青而言，SBS膠乳對其低溫性能具有較大影響。軟化點增量12.5℃，針入度降低1.3mm。通過對改性乳化瀝青各個性能指標(biāo)變化的綜合考量，基于經(jīng)濟(jì)性原則，必須合理控制SBS膠乳含量，在浸漬需求下，建議以5%作為改性劑摻量。

2.2 拉伸性能分析

在“白加黑”復(fù)合路面結(jié)構(gòu)過渡層材料抗反射裂縫效果評價中，多選擇改性乳化瀝青浸漬合成物抗拉試驗進(jìn)行分析。拉伸性能是裂縫尖端部位浸漬合成物應(yīng)力消減能力的直接反映，土工織物若沒有浸漬改性乳化瀝青，受拉過程中，土工織物材料將獨自承擔(dān)夾具兩端的拉應(yīng)力，待應(yīng)力滿足極限強(qiáng)度值，極易出現(xiàn)纖維斷裂現(xiàn)象，甚至破壞整個結(jié)構(gòu)。通過浸漬改性乳化瀝青，可大幅提高土工織物的拉伸性能，在荷載反復(fù)作用下，改性乳化瀝青充分填充織物間的空隙，可達(dá)到同時抵抗拉力荷載的目的。與不浸漬改性乳化瀝青相比，土工織物浸漬后，很大程度上，可提升其拉伸性能。拉伸試驗結(jié)果如表2所示。

通過試驗可見，土工織物經(jīng)改性乳化瀝青浸漬之后，可大幅提升自身抗拉強(qiáng)度，從原有的1752N增至2163N，同時，與原“白加黑”復(fù)合路面粘貼土工織物過渡層相比，土工織物經(jīng)浸漬之后，其抗拉、抗裂能力也有所提升，從而有效避免反射裂縫產(chǎn)生于加鋪層，并對已有裂縫發(fā)展起到阻礙作用。

3 工程概況

某公路工程總長25.803km，起訖樁號為K178+851～K204+654段，路基寬12.0～16.5m，為改造工程。路基橫斷面布置如表3所示。原路面結(jié)構(gòu)形式為5cm瀝青混凝土面層+15cm水穩(wěn)基層。經(jīng)實地勘察可見，本路段病害嚴(yán)重，路面損壞情況評價、強(qiáng)度評價等級均為次。為保證施工質(zhì)量，路面結(jié)構(gòu)形式可改為3cmAC-13細(xì)粒式改性瀝青混凝土+5cmAC-20中粒式瀝青混凝土+改性瀝青浸漬土工織物粘層+24cm水泥混凝土基層，如表3。

4 路面加鋪層中浸漬土工織物施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

施工前，需做好交通管制及路面勘查工作，做好原路面不良病害記錄工作，且根據(jù)實際情況，采取切實可行的措施進(jìn)行處理。于改性乳化瀝青基本性能來講，改性劑摻加量的多少影響較大，或多或少均會對乳化瀝青的各項技術(shù)指標(biāo)，如針入度、軟化點等造成嚴(yán)重影響。為此，在改性乳化瀝青生產(chǎn)過程中，必須準(zhǔn)確控制SBS膠乳用量，定時做好改性劑計量設(shè)備校正工作，確保改性乳化瀝青與設(shè)計要求相符。

4.2 基底路面處理

針對原路面標(biāo)志線、伸縮縫處熱瀝青灌縫料等，可通過打磨機(jī)進(jìn)行徹底清理。隨后切削原路面表面，本工程選擇多刀頭切痕機(jī)進(jìn)行不規(guī)則凹形槽切削，要求在0.3～0.5cm之間控制凹形槽深度，兩個相鄰槽寬控制在1.0～1.5cm。完成切槽作業(yè)后，路面表層廢料等雜物可通過路面清掃車處理，并用高壓風(fēng)機(jī)清理表層浮塵，路面開槽后，同樣要沖洗干凈。待路面干燥，可標(biāo)注導(dǎo)向線，并將金屬擋板安置于邊緣處。

4.3 噴灑粘層油

沿導(dǎo)向線，選擇瀝青灑布車進(jìn)行粘層油均勻噴灑，待瀝青漿液將原基層路面完全覆蓋，且表面漿體無滲流現(xiàn)象時，即可停止噴灑。

4.4 鋪設(shè)土工織物

在已噴灑漿料粘結(jié)層上方平鋪高性能聚酯玻璃纖維土工布，土工布搭接長度控制在30cm以上，在整個鋪設(shè)環(huán)節(jié)，必須保證鋪設(shè)平整度。

4.5 浸漬土工織物

土工織物鋪設(shè)平整后，可繼續(xù)通過瀝青灑布車進(jìn)行改性乳化瀝青材料噴灑，土工織物噴灑之后，待其表面均為乳化瀝青“黑色”，即可停止噴灑。此時，通過平面壓板按壓平整土工織物，若處在土工織物凸起情況，可選擇人工法進(jìn)行壓平。浸漬過程中，土工織物必須具備足夠多的浸漬時間，一般可控制在4h以上，從而保證改性乳化瀝青漿液能夠?qū)⑼凉た椢锍浞纸n。

4.6 破乳養(yǎng)護(hù)

常溫條件下，當(dāng)改性乳化瀝青破乳凝結(jié)之后，可加鋪表層瀝青混凝土面層。

5 結(jié)語

綜上所述，在社會經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，我國公路工程建設(shè)事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。水泥混凝土路面作為最常見的路面結(jié)構(gòu)形式，在行車荷載及自然因素長期作用下，大量水泥混凝土路面呈現(xiàn)出不同程度的病害，為解決此類病害，“白加黑”工藝得到了廣泛應(yīng)用。為保證路面使用性能，選用浸漬土工織物法，可有效解決上述問題，并能增強(qiáng)“白加黑”復(fù)合路面的剛度，提升抗反射裂縫性能。

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