農(nóng)村公路改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)效果分析

楊容

【摘要：】文章以某農(nóng)村公路修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)工程為背景，針對(duì)原瀝青路面現(xiàn)狀病害問題，采取了改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)方案，總結(jié)了該養(yǎng)護(hù)方案的配合比設(shè)計(jì)及施工工藝，并對(duì)改性乳化瀝青稀漿封層在該農(nóng)村公路瀝青路面的養(yǎng)護(hù)效果展開了系統(tǒng)評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：瀝青路面的平整度、滲水系數(shù)以及橫向力系數(shù)在實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后均符合規(guī)范要求，瀝青路面的使用性能、抗?jié)B性能及抗滑性能等均得到有效的改善，故改性乳化瀝青稀漿封層適用于農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程。

【關(guān)鍵詞：】農(nóng)村公路;改性乳化瀝青;稀漿封層;瀝青路面;公路養(yǎng)護(hù)

U418.6A210633

0 引言

瀝青路面是我國公路工程中最為常見的路面結(jié)構(gòu)形式之一，其設(shè)計(jì)使用年限約為8～15年，但隨其服役時(shí)間的增加以及在車輛荷載、溫度、雨水等因素共同作用下，瀝青路面會(huì)產(chǎn)生裂縫、坑槽、麻面、剝落等病害，給行車安全和行車舒適性造成嚴(yán)重影響，因此對(duì)于瀝青路面的維修養(yǎng)護(hù)尤為重要[1-2]。根據(jù)有關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有超500萬 km的公路養(yǎng)護(hù)里程數(shù)，且每年還在逐步增加，其中農(nóng)村公路占比為總里程的70%以上。由此可見，農(nóng)村公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)將成為國內(nèi)公路行業(yè)的重點(diǎn)課題[3-5]。

目前，國內(nèi)學(xué)者在瀝青路面養(yǎng)護(hù)方面進(jìn)行了不少研究，如曲亮[6]以某高速公路養(yǎng)護(hù)工程為實(shí)例，針對(duì)改性乳化瀝青稀漿封層施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析;張光鵬[7]以某農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程為背景，討論了乳化瀝青稀漿封層技術(shù)的施工工藝及要點(diǎn);吳海燕[8]研究了同步碎石封層技術(shù)在我國西北地區(qū)瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用。本文以某農(nóng)村公路實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工為背景，總結(jié)了改性乳化瀝青稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)和施工工藝，并對(duì)其養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行了評(píng)價(jià)分析，以期為同類農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程提供參考與借鑒。

1 工程概況

某農(nóng)村公路K5+000～K8+00段瀝青路面寬度為7 m，路基寬度為8 m，設(shè)計(jì)車速為40 km/h。由于交通流量較大且超載運(yùn)營時(shí)間較長，使得現(xiàn)狀路面出現(xiàn)了裂縫、坑槽、麻面、剝落等病害，給路面行車安全和行車舒適性造成嚴(yán)重影響，故亟須對(duì)該路段的破損路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。通過對(duì)原路面實(shí)際狀況進(jìn)行調(diào)查及檢測，確定選擇改性乳化瀝青稀漿封層的維修養(yǎng)護(hù)方案。在施工前首先對(duì)破損嚴(yán)重的路段進(jìn)行局部翻挖補(bǔ)強(qiáng)或銑刨處理，然后清理路面上的松散粒料、雜物，最后采取改性乳化瀝青稀漿封層對(duì)整個(gè)路段路面進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)。

2 改性乳化瀝青稀漿封層的材料及配合比設(shè)計(jì)

2.1 原材料的選擇

（1）改性乳化瀝青：由SBR膠乳改性而成，其基本性能指標(biāo)如表1所示。

（2）集料：選用由玄武巖破碎而成的石料，其中粗集料的壓碎值為13.2%，洛杉磯磨耗值為22.5%，磨光值為55.5，堅(jiān)固性為2.2%，針片狀含量為2.6%;細(xì)集料的堅(jiān)固性為1.3%，砂當(dāng)量為82%。集料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。集料的篩分結(jié)果如圖1所示。

（3）填料：普通325#硅酸鹽水泥。

（4）水：市政自來水。

2.2 配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2017）和《路面稀漿封層施工規(guī)程》（CJJ66-95）中相關(guān)規(guī)程，同時(shí)結(jié)合相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及試驗(yàn)結(jié)果，確定改性乳化瀝青稀漿封層的配合比為改性乳化瀝青∶集料∶骨料∶水=8.5∶1∶100∶14。

3 改性乳化瀝青稀漿封層的施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

按照原路面的實(shí)際狀況調(diào)查檢測結(jié)果，首先對(duì)坑槽、裂縫等破損嚴(yán)重的路面進(jìn)行修補(bǔ)。其中，坑槽處一般先使用切割機(jī)切成方形后，使用原瀝青路面材料進(jìn)行填補(bǔ)處理;裂縫處先清除縫內(nèi)灰塵和雜質(zhì)，然后采用瀝青進(jìn)行灌縫;而基層或路基嚴(yán)重破損處則應(yīng)將其徹底挖除修補(bǔ)，以避免后期對(duì)路面產(chǎn)生新的病害。在稀漿封層施工前應(yīng)使用高壓水槍將原路段的瀝青路面清洗干凈，保證路面無塵土和雜物。同時(shí)，路緣石需采用膠帶覆蓋進(jìn)行防護(hù)處理，以避免施工時(shí)對(duì)其造成污染。另外，在稀漿封層施工前瀝青路面應(yīng)適當(dāng)保持濕潤，但不能出現(xiàn)路面有積水的現(xiàn)象。

3.2 施工放線

根據(jù)施工路段的路幅寬度分別確定攤鋪寬度及攤鋪車程次數(shù)，施工過程中攤鋪機(jī)的走向線由一側(cè)路緣石放樣控制。

3.3 攤鋪機(jī)標(biāo)定及攤鋪

在攤鋪前應(yīng)以改性乳化瀝青稀漿封層混合料的配合比設(shè)計(jì)為依據(jù)，分別對(duì)攤鋪機(jī)的改性乳化瀝青流量、水流量、集料出料量等攤鋪施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與標(biāo)定，確保攤鋪材料與配合比設(shè)計(jì)一致。施工前將攤鋪機(jī)對(duì)準(zhǔn)控制線，攤鋪速度控制在1.5～3.0 km/h，整個(gè)施工過程需保持勻速的攤鋪狀態(tài)，同時(shí)不能隨意轉(zhuǎn)向或停止攤鋪。另外，攤鋪箱內(nèi)的改性乳化瀝青稀漿封層混合料量不得低于箱體積的50%。

3.4 路面養(yǎng)護(hù)及開放交通

在施工路段攤鋪完畢后需對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不得有車輛和行人通行。如遇陰雨或氣溫<10 ℃的天氣不得進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。當(dāng)稀漿封層的粘結(jié)力（45 min）>20 N·cm時(shí)即可開放路面交通。

4 改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)效果分析

在瀝青路面施工完成后選取1 km作為測試路段，分別對(duì)稀漿封層施工前后的平整度、抗?jié)B性能、抗滑性能等指標(biāo)進(jìn)行檢測，各項(xiàng)指標(biāo)均選取10個(gè)檢測點(diǎn)，以評(píng)價(jià)改性乳化瀝青稀漿封層在該農(nóng)村公路中的實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果。

4.1 平整度

考慮到瀝青路面平整度是衡量行車舒適性的重要指標(biāo)，因此使用8輪連續(xù)式平整度儀分別對(duì)測試路段養(yǎng)護(hù)前后的瀝青路面展開平整度檢測，得到測試結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，原瀝青路面各測點(diǎn)在養(yǎng)護(hù)施工前的平整度最大值和最小值分別為1.44 mm、1.13 mm，且各測點(diǎn)的平均值達(dá)1.28 mm，其中除測點(diǎn)1、8外的其他測點(diǎn)平整度值均超出了瀝青路面平整度規(guī)范要求（≤1.2 mm）。而稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工完成后，瀝青路面各測點(diǎn)的平整度最大值和最小值分別降至1.03 mm、0.83 mm，平均值降至0.95 mm，且各測點(diǎn)的平整度均≤1.03 mm，表明該測試路段瀝青路面的平整度在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后得到明顯的改善，且均滿足相關(guān)規(guī)范要求。

4.2 抗?jié)B性能

滲水系數(shù)是瀝青路面抗?jié)B性能的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)滲水系數(shù)較大時(shí)，雨水會(huì)經(jīng)過路表滲透至路面結(jié)構(gòu)內(nèi)，致使面層材料產(chǎn)生松散、剝落等水損病害，給瀝青路面的使用壽命帶來嚴(yán)重的影響。通過對(duì)測試路段養(yǎng)護(hù)前后的瀝青路面進(jìn)行抗?jié)B性能檢測，得到各測點(diǎn)的滲水系數(shù)檢測結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，原瀝青路面在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工前的滲水系數(shù)最大值和最小值分別為88 ml/mim、55 ml/mim，平均值為66.3 ml/mim，而養(yǎng)護(hù)施工后滲水系數(shù)的最大值和最小值分別為9 ml/mim、0 ml/mim，平均值為4 ml/mim，其平均值較養(yǎng)護(hù)施工前降低了94%左右，表明改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后測試路段的瀝青路面抗?jié)B性能得到明顯的改善。

4.3 抗滑性能

一般情況下瀝青路面的抗滑性能采用橫向力系數(shù)SFC作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過對(duì)項(xiàng)目路段養(yǎng)護(hù)施工前后的瀝青路面進(jìn)行抗滑性能檢測，得到各測點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC檢測結(jié)果如圖4所示。

由圖4可知，在改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工前瀝青路面的橫向力系數(shù)SFC最大值與最小值分別為50、4 平均值為46. 且各測點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC均沒達(dá)到規(guī)范值（≥54），表明原路面抗滑性能差，須及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)處理。而在養(yǎng)護(hù)施工后橫向力系數(shù)SFC的最大值和最小值分別達(dá)到了71、62，且平均值達(dá)66.6，較養(yǎng)護(hù)施工前提高了43.8%。同時(shí)，各測點(diǎn)的橫向力系數(shù)SFC均滿足了規(guī)范要求，表明改性乳化瀝青稀漿封層能夠有效提升瀝青路面的抗滑性能。

5 結(jié)語

本文通過對(duì)某農(nóng)村公路瀝青路面實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)進(jìn)行檢測及評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：

（1）在實(shí)施改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)后，該農(nóng)村公路瀝青路面的平整度、滲水系數(shù)以及橫向力系數(shù)均滿足規(guī)范要求。

（2）改性乳化瀝青稀漿封層能夠有效改善農(nóng)村公路瀝青路面的使用性能、抗?jié)B性能及抗滑性能，值得大規(guī)模在農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)工程中推廣應(yīng)用。

（3）改性乳化瀝青稀漿封層的養(yǎng)護(hù)施工周期較短，對(duì)交通通行影響也較小，能有效提升農(nóng)村公路瀝青路面的使用效率和使用壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉克非，李 超，朱俊材，等.氧化石墨烯-改性竹纖維復(fù)合改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能研究[J].新型建筑材料，2020，47（10）：93-97，146.

[2]彭 巍.乳化瀝青稀漿封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].西部交通科技，2017（10）：4-6.

[3]韓 博，遲鳳霞，王洋洋，等.浙江省普通干線公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果分析與技術(shù)比選[J].公路，202 66（4）：327-333.

[4]覃繼才.橡膠瀝青碎石封層在路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[J].西部交通科技，2021（3）：62-64，103.

[5]宿松亞，謝海巍，劉尊青，等.新型防裂基布應(yīng)用于新疆公路養(yǎng)護(hù)工程的效果研究[J].公路與汽運(yùn)，2021（2）：87-89，92.

[6]曲 亮.改性乳化瀝青稀漿封層在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].北方交通，2017（10）：78-80.

[7]張光鵬.乳化瀝青稀漿封層技術(shù)在農(nóng)村公路中的應(yīng)用研究[J].遼寧省交通高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2019，21（3）：20-23.

[8]吳海燕.同步碎石封層技術(shù)在西北地區(qū)瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2018，37（24）：146-148.