公路路面養(yǎng)護(hù)中改性乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)研究

司 聰

(甘肅昶通公路養(yǎng)護(hù)科技有限公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引 言

目前國(guó)內(nèi)高速公路大都使用瀝青路面結(jié)構(gòu)，高速公路運(yùn)營(yíng)階段會(huì)有一些質(zhì)量問(wèn)題出現(xiàn)，影響了駕駛安全及舒適度。為保障高速公路瀝青路面性能達(dá)標(biāo)，可以將改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)引入高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作領(lǐng)域，對(duì)受損的路面進(jìn)行修復(fù)或開(kāi)展相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)工作。該文以工程實(shí)踐案例為依托，根據(jù)維修瀝青路面的全流程質(zhì)量管控，分析了影響改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能的相關(guān)因素，總結(jié)了施工工藝要點(diǎn)。在使用該技術(shù)過(guò)程中，為了解具體使用改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)的情況，對(duì)該案例工程的稀漿封層路用性能進(jìn)行了檢測(cè)，具體包括瀝青路面平整度、抗?jié)B、抗滑性能等指標(biāo)，然后評(píng)定上述指標(biāo)的質(zhì)量情況，根據(jù)評(píng)定結(jié)果可知，改性乳化瀝青稀漿封層維修技術(shù)引入高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)維修領(lǐng)域，能夠?qū)⒙访娴男阅芎芎玫鼗謴?fù)，實(shí)現(xiàn)既定的修復(fù)效果。

1 工程概況

某高速公路建成通車(chē)后，部分瀝青路面由于天氣、車(chē)輛行駛等因素，出現(xiàn)了影響行車(chē)舒適性的麻面、裂縫等病害，對(duì)高速公路的有效使用造成嚴(yán)重影響。為了將破損的高速公路路面修復(fù)，恢復(fù)路面性能，將改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)引入高速公路路面修復(fù)領(lǐng)域。修復(fù)前做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，主要為調(diào)查路面實(shí)際情況、科學(xué)制定維修養(yǎng)護(hù)方案，并明確施工要點(diǎn)。

SBR改性乳化瀝青稀漿混合料為維修養(yǎng)護(hù)的主要材料，開(kāi)始前科學(xué)確定配合比，對(duì)原材料的質(zhì)量規(guī)范檢測(cè)，確保骨料級(jí)配科學(xué)合理。養(yǎng)護(hù)過(guò)程中做好質(zhì)量控制工作，完成養(yǎng)護(hù)后開(kāi)展檢測(cè)工作，對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2 改性乳化瀝青稀漿封層混合料性能影響因素分析

將改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)應(yīng)用，如想實(shí)現(xiàn)既定的養(yǎng)護(hù)維修效果，控制混合料性能至關(guān)重要。影響混合料性能的因素有很多，在諸如天氣、施工、拌和等影響因素中，選用的原材料及其組成影響更甚。

2.1 骨料

改性乳化瀝青稀漿封層混合料的骨料占比最大，達(dá)75%，因此其性質(zhì)對(duì)混合料的影響最大，包括養(yǎng)護(hù)的拌和性、成型時(shí)間等。如骨料電荷存在，導(dǎo)致其活性加強(qiáng)，在拌和時(shí)則與改性乳化瀝青所帶的電荷發(fā)生反應(yīng)，拌和時(shí)破乳更易出現(xiàn)，嚴(yán)重影響著拌和混合料的質(zhì)量。如想解決這一問(wèn)題，可以對(duì)細(xì)骨料中砂當(dāng)量指標(biāo)科學(xué)調(diào)節(jié)，縮短混合料的破乳形成時(shí)間，提升混合料的拌和性能。

2.2 改性乳化瀝青

混合料拌和質(zhì)量的影響因素主要包括原材料質(zhì)量和外在環(huán)境的干擾兩個(gè)核心內(nèi)容，其中改性乳化瀝青的破乳速度是影響質(zhì)量控制的要因之一。稀漿封層主要依靠水分的不斷蒸發(fā)破乳成型，然后在骨料表面逐漸凝固、依附，最終形成整體。外界的很多因素會(huì)對(duì)水分蒸發(fā)的速度造成影響，如外界風(fēng)大、溫度較高，則水分能夠快速蒸發(fā)，破乳時(shí)間相應(yīng)縮短，減少稀漿封層結(jié)構(gòu)成型的時(shí)間，反之則會(huì)增加稀漿封層結(jié)構(gòu)成型的時(shí)間。

2.3 填 料

在拌和稀漿封層混合料時(shí)，需將諸如水泥等填充料加入其中。如要添加非化學(xué)性的物料，可以選擇使用具有較大表面積的物質(zhì)，借此將破乳時(shí)間縮短。減少破乳花費(fèi)的時(shí)間。實(shí)踐中水泥是常用的化學(xué)活性料，能夠吸附骨料中的電離子，將破乳時(shí)間縮短，提高拌和時(shí)間。乳化瀝青稀漿混合料中加入水泥這一化學(xué)活性料，可以提升前期的強(qiáng)度，但應(yīng)注意科學(xué)控制加入的水泥量，以免影響了其性能，如加入的水泥量過(guò)多，會(huì)減少拌和時(shí)間，對(duì)此在實(shí)踐中要堅(jiān)決杜絕濫用水泥，不然會(huì)導(dǎo)致反向效果。

2.4 添加劑

為實(shí)現(xiàn)稀漿封層混合料拌和速度調(diào)節(jié)的目的，可以在拌和時(shí)加入緩凝劑或速凝劑，借此可以有效調(diào)節(jié)拌和時(shí)間。

2.5 加水量

稀漿封層混合料拌和過(guò)程中，注水量要予以重視。如加水量較少，會(huì)影響到混合料的和易性等，如注水量過(guò)多，則會(huì)導(dǎo)致離析、破乳花費(fèi)更多的時(shí)間、降低粘接強(qiáng)度等問(wèn)題，導(dǎo)致使用乳化瀝青稀漿封層過(guò)程中效果不佳。

3 改性乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)

3.1 稀漿封層混合料配合比設(shè)計(jì)

在該次實(shí)踐中，選用的配合比為SBR改性乳化瀝青含量2%，乳化劑為XYL2000-1；砂作為細(xì)骨料，含量為52%，減少混合料成型花費(fèi)的時(shí)間，提升拌和性能，添加劑為氯化銨，含量為0.5%；骨料為石料，其硬度高、棱角多且較為清潔干燥，如石料封層較薄則不得使用，不然會(huì)影響到整體的平整度。該項(xiàng)目稀漿封層混合料所選用級(jí)配詳見(jiàn)表1。

表1 稀漿封層混合料選用級(jí)配

3.2 施工準(zhǔn)備

施工前實(shí)地調(diào)查路面病害情況，對(duì)裂縫較多、大面積破損的路面開(kāi)展養(yǎng)護(hù)、維修工作。諸如車(chē)轍等病害可以使用其他方式進(jìn)行修補(bǔ)，則不在此養(yǎng)護(hù)、維修范圍。維修、養(yǎng)護(hù)前要全面清理病害處，如路基損壞則需徹底挖除，以免出現(xiàn)新病害。借助高壓水槍全方位徹底清洗原路面，掃除凈雜物、塵土等。需對(duì)路緣石做好防護(hù)工作，以免污染了路緣石。在施工方案指導(dǎo)下，了解施工機(jī)械投入情況，施工前對(duì)設(shè)備全方位檢修，設(shè)備存在故障的嚴(yán)禁入場(chǎng)，以免出現(xiàn)設(shè)備故障對(duì)施工進(jìn)度造成影響。同時(shí)，施工前需在路面輕微灑水，但不能存有積水。

3.3 施工放線

根據(jù)高速公路寬度，確定單幅攤鋪寬度，借此明確施工車(chē)程。由單側(cè)路緣石進(jìn)行放樣，明確施工走向，更好的指導(dǎo)施工。

3.4 攤鋪機(jī)標(biāo)定

正式開(kāi)始攤鋪工作時(shí)，根據(jù)確定的配合比標(biāo)定攤鋪機(jī)，比如出料量、水流量、改性乳化瀝青流量等，保障配合比準(zhǔn)確無(wú)誤。

3.5 SBR改性乳化瀝青稀漿混合料攤鋪

待拌和材料提前加入攤鋪機(jī)中，并檢查攤鋪機(jī)的工況。快攤鋪時(shí)要預(yù)先將設(shè)備啟動(dòng)進(jìn)行預(yù)熱，攤鋪施工過(guò)程中要保持勻速前行，速度介于1.5～3 km/h之間，及時(shí)補(bǔ)充攤鋪箱中的混合料。攤鋪操作要確保路面平整，堅(jiān)決杜絕出現(xiàn)厚度不一、局部漏鋪的情況，如施工時(shí)出現(xiàn)局部不平，則要及時(shí)進(jìn)行人工修補(bǔ)。

3.6 養(yǎng)護(hù)與開(kāi)放交通

攤鋪結(jié)束后馬上開(kāi)展養(yǎng)護(hù)工作，為有效保護(hù)高速公路路面養(yǎng)護(hù)效果，養(yǎng)護(hù)操作過(guò)程中車(chē)、人嚴(yán)禁入內(nèi)。關(guān)注施工所在地的天氣情況，完成施工后2h才能通行。

4 改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)路用性能檢測(cè)

完成施工后，要對(duì)高速公路路面修補(bǔ)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，該項(xiàng)目選擇的測(cè)試路段全長(zhǎng)800 m，主要檢測(cè)高速公路路面的抗?jié)B性、平整度及抗滑性，采集修補(bǔ)前后的數(shù)據(jù)予以對(duì)比分析，了解該技術(shù)在高速公路路面養(yǎng)護(hù)的具體效果。

4.1 平整度檢測(cè)與分析

車(chē)輛在高速行駛時(shí)，路面平整度較高能夠?yàn)轳{駛員提供更好的駕車(chē)體驗(yàn)和舒適度。因而需要檢測(cè)高速公路路面養(yǎng)護(hù)施工后的平整度情況，然后進(jìn)行對(duì)比分析。因此養(yǎng)護(hù)后的高速公路路面平整度需進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)，了解養(yǎng)護(hù)前后的平整度情況。該項(xiàng)目檢測(cè)修補(bǔ)前后平整度時(shí)，使用10輪連續(xù)式平整度儀檢，采集修補(bǔ)前后的平整度數(shù)據(jù)如表2。

表2 修補(bǔ)前后瀝青路面平整度檢測(cè)結(jié)果匯總

通過(guò)對(duì)比分析兩組數(shù)據(jù)情況，修補(bǔ)前瀝青路面的平整度介于1.14～1.44 mm之間，平均值為1.29 mm，按照規(guī)范要求的1.2 mm，采集到的很多數(shù)據(jù)均超出這一標(biāo)準(zhǔn)。修補(bǔ)后瀝青路面平整度介于0.85～1.04 mm之間，平均值為0.96 mm，檢測(cè)值均比要求的1.2 mm要低，由此可說(shuō)明使用改性乳化瀝青稀漿封層修補(bǔ)后，路面平整度較高，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.2 抗滑性能檢測(cè)與分析

使用橫向力系數(shù)這一評(píng)價(jià)指標(biāo)旨在檢驗(yàn)高速公路路面的抗滑性能，這一指標(biāo)具有眾多優(yōu)勢(shì)，比如快速檢測(cè)、連續(xù)檢測(cè)等。通過(guò)對(duì)比分析修補(bǔ)前后的高速公路抗滑性能，了解改性乳化瀝青稀漿封層修補(bǔ)效果，采集數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表3。

表3 修補(bǔ)前后橫向力系數(shù)檢測(cè)結(jié)果匯總

通過(guò)對(duì)比分析表中載明數(shù)據(jù)，可以得出如下結(jié)論：修復(fù)前路面橫向系數(shù)介于47～54之間，平均為50，標(biāo)準(zhǔn)要求橫向系數(shù)需大于54，所以原瀝青路面抗滑性能不足，必須對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)后才能繼續(xù)使用。修補(bǔ)后其橫向系數(shù)介于67～74之間，平均為70.6，由此可說(shuō)明高速公路路面使用改性乳化瀝青稀漿封層修補(bǔ)后，路面橫向系數(shù)較高，較修復(fù)前平均提升41.2%，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.3 抗?jié)B性能檢測(cè)與分析

抗?jié)B性能可以影響高速公路瀝青路面的使用時(shí)長(zhǎng)，如抗?jié)B效果不好，水分容易進(jìn)入路面，破壞路面結(jié)構(gòu)，造成結(jié)構(gòu)不穩(wěn)，導(dǎo)致各種病害出現(xiàn)。評(píng)價(jià)路面抗滑情況常用的指標(biāo)為滲水系數(shù)，該項(xiàng)目選擇監(jiān)測(cè)點(diǎn)10個(gè)，通過(guò)對(duì)比分析修補(bǔ)前后的滲水系數(shù)，明確改性乳化瀝青稀漿封層修補(bǔ)效果，采集數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表4。

表4 修補(bǔ)前后滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果匯總

對(duì)比分析表中載明數(shù)據(jù)，可以得出如下結(jié)論：修復(fù)前路面滲水系數(shù)介于38～62 ml/min，平均為48.5 ml/min。修補(bǔ)后滲水系數(shù)介于0～8 ml/min之間，平均為3.3 ml/min。對(duì)比路面修復(fù)前的滲水系數(shù)，路面經(jīng)過(guò)修補(bǔ)后滲水系數(shù)大幅降低，表示路面經(jīng)修補(bǔ)后大大增強(qiáng)了其抗滑性，滿足正常使用，全面提升了高速公路的使用性。

5 結(jié) 論

高速公路建成通車(chē)后，由于長(zhǎng)時(shí)間使用必然會(huì)出現(xiàn)系列病害，將乳化瀝青稀漿封層技術(shù)用于瀝青面層修補(bǔ)領(lǐng)域，能夠取得更好的效果。該文依托某高速公路修復(fù)瀝青路面實(shí)例，對(duì)比分析修復(fù)前后的相關(guān)性能情況，得出如下結(jié)論。

(1)通過(guò)檢測(cè)SBR改性乳化瀝青稀漿混合料的性能可知，要想有效提升稀漿封層混合料性能，可以采取的措施有增加砂當(dāng)量、科學(xué)選擇填料、調(diào)節(jié)加水量等。

(2)高速公路瀝青路面經(jīng)SBR改性乳化瀝青稀漿封層修補(bǔ)后，經(jīng)采集、檢測(cè)、對(duì)比修補(bǔ)前后路面的平整度數(shù)據(jù)，其平均值由1.29 mm變?yōu)?.96 mm，表明使用該技術(shù)修補(bǔ)可以有效改善其平整度。

(3)將SBR改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面修補(bǔ)工作之中，經(jīng)采集、檢測(cè)、對(duì)比路面修補(bǔ)前和修復(fù)后的抗滑性能，其平均值由50.0變?yōu)?0.6，平均值大幅提升，表明使用該技術(shù)修補(bǔ)可以有效改善其抗滑性，提升行車(chē)的安全性。

(4)將SBR改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)應(yīng)用于瀝青路面修補(bǔ)工作之中，經(jīng)采集、檢測(cè)、對(duì)比修補(bǔ)前和修補(bǔ)后的滲水系數(shù)，其平均值由48.5 ml/min降低為3.3 ml/min，表明使用該技術(shù)修補(bǔ)可以有效改善其滲水性能。