文 / 井岡山市博達(dá)公路施工有限公司 郭洋
本文將以某高速工程養(yǎng)護(hù)為例,對公路工程稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù),如原材料的選擇和配合比計算、稀漿封層機械準(zhǔn)備與具體的施工工藝等進(jìn)行深入分析,希望可以從源頭上提高我國公路工程稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)水平,推動我國公路工程的長遠(yuǎn)健康發(fā)展。
經(jīng)濟建設(shè)中,公路工程作為交通樞紐扮演的重要角色,但是公路工程在長期的使用過程中,會在多種因素的影響下產(chǎn)生路面開裂、路基沉降,坑槽等病害,嚴(yán)重影響車輛行駛的安全性,如果不能采取有效措施,病害程度將會持續(xù)加深,嚴(yán)重縮短道路工程的使用壽命。稀漿封層技術(shù)的應(yīng)用,可以極大程度地提高公路工程的養(yǎng)護(hù)水平,并對現(xiàn)有的路面病害進(jìn)行有效遏制,使公路為人們的出行提供更加安全的保障。稀漿封層以乳化瀝青和集料為主要原材料,按照一定的比例配置并攪拌均勻后攤鋪到路面上,能起到良好的封水和抗滑效果,并且施工便捷、施工成本低,因此在我國的公路工程中有著十分廣泛的應(yīng)用。
該高速公路工程始建于2014年,路線全長18.6公里,經(jīng)過多年使用,現(xiàn)如今已經(jīng)有多處路段出現(xiàn)路面開裂、路基沉降、車轍等病害問題,存在著很大的安全隱患。為了避免病害程度的進(jìn)一步擴散,有關(guān)部門經(jīng)過
探討協(xié)商,最終決定在處理完原有路面病害之后,采用稀漿封層施工技術(shù)對路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以此來提高路面的抗滑能力和封水能力,希望可以從源頭上提高公路工程的使用安全性。
近幾年,隨著我國公路養(yǎng)護(hù)意識的不斷提高,稀漿封層技術(shù)在我國開始廣泛應(yīng)用,這也是世界上最為先進(jìn)的公路罩面技術(shù)之一。
該工藝的應(yīng)用原理為:將乳化瀝青、滿足級配的骨料、添加劑和水等按照一定比例混合,然后均勻的攤鋪在路面上,在原有路面結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生一層堅固、密實、耐磨的封層,整個攤鋪過程需要經(jīng)過裹復(fù)、破乳、析水、蒸發(fā)和固化等流程,如此才能確保封層和原有路面能夠牢固結(jié)合。
稀漿封層技術(shù)的應(yīng)用,不僅能夠進(jìn)一步提高公路工程的防水和防滑性能,同時也能夠讓公路工程的路面長期處于良好的狀態(tài)中,這可有效延長公路工程的使用周期和使用質(zhì)量。
(1)原材料選擇。在稀漿封層施工技術(shù)中,瀝青是最主要的原材料,鑒于該公路工程的實際情況,技術(shù)人員選擇使用改性乳化瀝青為本次施工的原材料,以此來進(jìn)一步提高混合料的黏結(jié)性。集料在稀漿封層技術(shù)中主要起到類似于骨架的支撐作用,可以確保封層強度符合技術(shù)要求,同時封層的厚度也由集料粒徑的大小來決定,在本次公路工程施工中,稀漿封層設(shè)計厚度為1cm,所以集料應(yīng)以細(xì)粉料為主。值得一提的是,技術(shù)人員也要利用篩分試驗來確定集料的最終級配。在稀漿封層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,同時還需要用到水、礦粉和水泥等原材料,其中水必須是無污染的飲用水,在本次工程中水泥選擇標(biāo)號≤32.5的普通硅酸鹽水泥,礦粉使用石灰?guī)r礦粉,礦粉的粒徑應(yīng)小于0.075mm,含水率小于1%。
(2)配合比設(shè)計。確定混合料的最佳配合比,技術(shù)人員需要借助具體的實驗來進(jìn)行驗算,在該公路工程施工之前,技術(shù)人員分別采用了稠度實驗來計算混合料的最佳含水率;濕輪磨耗試驗和負(fù)荷輪試驗來計算混合料的最佳乳化瀝青含量;黏結(jié)力試驗來確定混合料的初凝和終凝時間。通過具體的實驗,技術(shù)人員得出了以下結(jié)論:在該公路工程施工過程中,混合料的最佳含水量為8.8%,改性乳化瀝青的最佳含量在12.4%~13.4%之間,本次施工取值12.9%。通過對原材料配合比的科學(xué)計算,技術(shù)人員就可以詳細(xì)掌握混合料的初凝時間和終凝時間,并能按照上述兩個時間合理安排施工工序,盡快恢復(fù)交通運運行。
在本次公路工程施工過程中,施工單位選擇使用瑞典的阿克蘇HD-10型設(shè)備為主要施工器械,該設(shè)備主要包括儲料、供應(yīng)、拌和與攤鋪四個系統(tǒng)。在具體的施工作業(yè)之前,施工單位還要配備若干輛灑水車和運輸車,灑水車的主要作用是對路面進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù),原材料則需要由運輸車運至施工現(xiàn)場。
在所有的機械設(shè)備到位后,施工單位也要安排專人對機械設(shè)備進(jìn)行全面的維修檢查,并對設(shè)備性能進(jìn)行調(diào)試,確保機械設(shè)備能夠在施工過程中穩(wěn)定運行,避免安全事故的產(chǎn)生。
(1)原路面清理及病害治理。在稀漿封層技術(shù)應(yīng)用之前,施工單位一定要將路面上的垃圾清除干凈,確保待施工路面干凈整潔,并在此基礎(chǔ)上徹底處理原路面的現(xiàn)有病害。在本次工程施工過程中,裂縫和車轍是路面存在的最主要病害問題,技術(shù)人員經(jīng)過全面的勘察,決定對小于5mm的裂縫,直接采用稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù);對寬度在5~20mm之間的裂縫,在清除雜質(zhì)之后,采用灌縫的方式進(jìn)行修復(fù),也就是用瀝青混合料灌滿裂縫,然后再采用稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù);如果裂縫寬度大于20mm,工作人員需要將裂縫位置的瀝青表面全部挖除,進(jìn)行開槽處理,然后在該位置處進(jìn)行瀝青混合料的攤鋪和碾壓工作,當(dāng)病害處理滿足施工要求后,還需要在其表面進(jìn)行稀漿封層養(yǎng)護(hù)施工,如此才能實現(xiàn)對路面的徹底養(yǎng)護(hù)。在處理車轍病害時,如果病害程度較輕,施工單位就可以直接進(jìn)行稀漿封層處理,如果病害程度較為嚴(yán)重,那么施工單位首先需要用瀝青混合料填充車轍,待破乳后,按照由內(nèi)向外的碾壓順序進(jìn)行碾壓,待碾壓成型后,再進(jìn)行稀漿封層施工作業(yè)。
(2)灑布透層油。在原路面的病害處理結(jié)束之后,相關(guān)部門要對其進(jìn)行驗收,確保合格后,施工單位還要將一層透層油灑布在路面表面,如此才能確保稀漿封層能夠更好地與原路面黏結(jié)。技術(shù)人員結(jié)合本次工程的實際情況,選擇使用乳化石油瀝青材料為透層油,在乳化瀝青的配置過程中,技術(shù)人員也要嚴(yán)格按照建筑行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保乳化劑水溶液的溫度在70℃~90℃之間,瀝青材料的加熱溫度在120℃~160℃之間。值得一提的是,在灑布的過程中,施工作業(yè)人員一定要嚴(yán)格按照0.35~1.5kg/m的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,切忌出現(xiàn)漏灑或局部灑布量過多的情況。
(3)試驗段施工。透層油灑布施工結(jié)束后,施工單位要選取一定長度的路段作為施工試驗段,在該工程中施工單位選擇的試驗段長度為200m。選擇試驗段的最主要目的就是驗證施工工藝與配合比是否合理、施工質(zhì)量是否可靠,由此施工單位就可以在正式施工之前,根據(jù)試驗段的施工結(jié)果對原材料配合比進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,但是調(diào)整范圍不應(yīng)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間產(chǎn)生過大差異。試驗段的施工也能幫助技術(shù)人員明確施工中的具體參數(shù),例如施工溫度、攤鋪厚度、機械行進(jìn)速度等,可有效提高正式施工的施工質(zhì)量和施工效率。
(4)稀漿封層攤鋪。經(jīng)過試驗段的施工,技術(shù)人員得出了詳細(xì)的攤鋪參數(shù),這為后續(xù)的稀漿封層攤鋪施工作業(yè)提供了科學(xué)的技術(shù)依據(jù)。在具體的攤鋪施工作業(yè)之前,施工單位必須要保證混合料能夠做到持續(xù)、不間斷供應(yīng),確保攤鋪作業(yè)能夠一次成型,攤鋪方向的控制可以根據(jù)行車道和中線的設(shè)置來決定。在本次工程施工過程中,施工單位選擇使用的機設(shè)設(shè)備為瑞典的阿克蘇HD-10,那么工作人員還需要調(diào)試該設(shè)備儲料系統(tǒng)原料的供應(yīng)效率以及混合料的拌和速度,并將機械的攤鋪行進(jìn)作業(yè)速度控制在1.2~1.8km/h之間。在攤鋪施工作業(yè)結(jié)束之后,相關(guān)負(fù)責(zé)人也要及時檢查稀漿封層的平整度,如果存在機械無法平整的位置,需要利用人工的方式進(jìn)行整平。
(5)養(yǎng)護(hù)處理。在攤鋪施工作業(yè)結(jié)束之后,需要由相關(guān)負(fù)責(zé)人具體驗證攤鋪的質(zhì)量,確保合格后需要對稀漿封層進(jìn)行及時的養(yǎng)護(hù)。在未達(dá)到終凝時間之前,應(yīng)禁止一切車輛通行,避免對封層造成碾壓破壞。在養(yǎng)護(hù)作業(yè)完成后,施工單位也要及時檢查路面的具體使用情況,一旦發(fā)現(xiàn)局部起皮或破損需要立即處理,在稀漿封層充分凝固后,方可開放交通,投入使用。
在稀漿封層施工技術(shù)應(yīng)用過程中,原材料是影響施工質(zhì)量的最主要因素,這也就要求施工單位必須能夠結(jié)合公共工程的實際情況,選擇質(zhì)量和性能更加穩(wěn)定的原材料,同時做好原材料的管理工作,嚴(yán)格禁止不合格的材料入場,對已經(jīng)入庫的原材料也要進(jìn)行定期檢查,避免因存放方式不當(dāng)而導(dǎo)致原材料性能下降,影響最終的施工質(zhì)量。
攤鋪作業(yè)在稀漿封層施工技術(shù)應(yīng)用過程中占有重要地位,在具體的攤鋪作業(yè)中,施工單位一定要盡量避免在雨天施工,同時要對施工溫度進(jìn)行合理控制,如果因故停工兩小時以上,則必須要設(shè)置接縫,同時做好接縫的接搭處理,并保證接縫寬度不小于8cm,接縫位置要盡量保持平整,接縫厚度也要滿足具體的施工要求。
在所有施工步驟結(jié)束后,施工單位也要對施工質(zhì)量進(jìn)行全面檢測,結(jié)合檢測數(shù)據(jù)對缺陷位置進(jìn)行及時處理,施工質(zhì)量檢測具體包括以下幾方面內(nèi)容:仔細(xì)檢查瀝青路面的抗滑性是否符合技術(shù)規(guī)定,可以采用擺式摩擦儀進(jìn)行測定,若擺值FB在45BPN以內(nèi)即為合格;檢查路面結(jié)構(gòu)的橫向接縫,確保接縫距離小于6mm;檢查路面是否具有完善的抗?jié)B性能,可采用滲水儀進(jìn)行測定,若檢測值在10ml/min以內(nèi)即為合格。
綜上所述,在公路養(yǎng)護(hù)施工中,稀漿封層施工是一項重要的施工技術(shù),不僅應(yīng)用便捷而且成本低廉,現(xiàn)如今已經(jīng)在我國的公路工程養(yǎng)護(hù)中扮演著重要角色。為了進(jìn)一步提高稀漿封層施工質(zhì)量,必須要求施工單位結(jié)合公路工程的實際情況,從原材料和機械設(shè)備入手,強化技術(shù)應(yīng)用與施工過程管理,使其真正發(fā)揮出技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢,不斷提高公路工程路面養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。