公路養(yǎng)護工程中稀漿封層的施工技術探討

發(fā)布時間：2012-07-13 10:26:16更新時間：2023-06-02 18:02:35 1

摘　要: 近些年來,隨著我國道路交通事業(yè)的發(fā)展,重載現(xiàn)象日趨嚴重,瀝青路面表面功能逐漸衰減,影響到了行車安全性及舒適性。因此,如何改善公路使用功能成為公路養(yǎng)護中普遍關注的問題。本文介紹稀漿封層技術在公路養(yǎng)護中的應用。

關鍵詞: 表面功能,稀漿封層,養(yǎng)護,乳化瀝青

稀漿封層是由連續(xù)級配集料、乳化瀝青和水拌勻后攤鋪在路面上的一層封層。稀漿封層可以使磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害迅速得到修復，起到防水、防滑、找平、耐磨等作用。乳化瀝青稀漿封層技術起源于德國，廣泛應用于歐美。我國于二十世紀八十年代引進此技術，并作為“八五”重點推廣項目之一。由于這種技術既可以節(jié)省瀝青與資金，又可以加速維修養(yǎng)護速度，提高工作效率，有顯著的經濟和社會效益。因此，乳化瀝青稀漿封層在公路工程中得到了廣泛應用，特別是在瀝青路面預防性養(yǎng)護中的地位顯得較為重要。

1　稀漿封層技術的發(fā)展

稀漿封層技術是目前國際上應用非常廣泛的公路罩面技術。稀漿封層用于路面工程始于20世紀20年代末期的德國,它是一種由乳化瀝青、細集料和水組成的混合料。混合料加工過程是:將各組材料添加到攪拌箱,邊加料邊攪拌,直到混合料達到合適的稠度,然后將混合料倒在路面上攤鋪,整個施工過程全部是手工操作。當時使用的是陽離子乳化瀝青,稀漿混合料十分穩(wěn)定。

這種技術除了用作罩面外,還用作裂縫修補。20世紀40年代該技術進入了美國,隨后在美國出現(xiàn)了稀漿封層混合料機械攪拌設備,從而實現(xiàn)了稀漿封層的機械化施工;70年代,連續(xù)式稀漿封層攤鋪車的問世,進一步提高了稀漿封層的施工速度。我國在“六五”至“八五”期間通過對“陽離子乳化瀝青及其路用性能的研究”,使得稀漿封層技術在我國有了較大的發(fā)展,現(xiàn)在該技術已經成為我國公路養(yǎng)護的主要形式。

2、施工工藝

2.1 施工路段清理

封閉施工路段交通后，應認真采用鼓風機配合人工清掃原路面上的泥土和雜質，對于粘附在路面上的雜物，應在攤鋪稀漿混合料之前用水沖洗干凈，對路面的坑槽、松散等先行進行挖補處理。對大的擁包和車轍，應先行銑鉋和填補。對于大塊油污，堅決除去。當天氣干燥時，在臨近攤鋪之前，可噴灑少量水，利于稀漿穩(wěn)定。

2.2 施工放樣

施工路段應設禁行標志及專人負責控制交通，確保施工期間不受車輛干擾。在攤鋪稀漿封層前，沿原路面兩側放出準確順直引導稀漿封層機運行的走向控制基準線。

2.3 施工攤鋪

將裝好料的稀漿封層車開至施工起點，對準走向控制線，調整攤鋪槽，打開控制開關，按照設計配合比控制各種料的流量，使拌和好的稀漿流入攤鋪槽內。當流至 2/3 槽時，啟動底盤，勻速前進，前進速度保持 1.5~3.0km/h，并保持出料速度和攤鋪速度基本保持一致，使攤鋪槽內始終有一定量的稀漿，體積為攤鋪箱體積的 1/2。當某種料用完后，關閉控制開關，停止各種料的供應，待攤鋪槽內剩余稀漿攤鋪完后，調整攤鋪槽，使其脫離地面。并人工修平整齊接頭，將多余稀漿鏟除，對超大粒徑產生的縱向刮痕，盡快清除找平。攤鋪機到料場裝料，準備下一段攤鋪。

2.4 成型養(yǎng)護

稀漿混合料在破乳成型后，及時用輪胎壓路機反復碾壓 4~6 遍，這樣，有利于提高密實度、早期強度和平整度。剛攤鋪的路面，養(yǎng)護期間嚴禁車輛和行人進入。開放交通前，對于攤鋪好的路面全面檢查一遍，發(fā)現(xiàn)刮痕、漏鋪應及時修補。對于一些發(fā)亮、粘連處應及時灑砂后碾壓。

3　稀漿封層技術特點和適用范圍

稀漿封層是一種單層攤鋪厚度僅3.2mm~11mm的薄層結構,主要有以下作用:

1)封水功能。稀漿封層混合料的集料粒徑較細,瀝青用量較大,與路面形成了一種致密的層面,可以在一定程度上防止雨水進入路面結構內部,可以防止路面受水損害。

2)抗滑和耐磨耗功能。由于攤鋪厚度較小,因此使得路面具有較大的構造深度和摩擦系數,具有良好的抗滑性能。

3)填充功能�；旌狭霞毤隙�,并且施工時呈現(xiàn)稀漿狀態(tài),流動性好,可以修復路面上的細小裂縫和松散脫落狀況。

4)恢復路表外觀的功能。路面由于長期使用,瀝青材料老化等因素,路表外觀比較差,如果采用稀漿封層技術處理后,會使路面煥然一新,給人以良好的視覺印象。

稀漿混合料是以乳化瀝青為結合料,將適當級配的石屑、粉料、添加劑和水通過封層機攪拌后形成的流動狀的瀝青混合料,由于乳化瀝青具有很好的粘結力,所以使得稀漿混合料與原路面具有很好的層間粘結狀態(tài)。該技術因具有施工快、造價低和能顯著改善路況等特點,所以被廣泛使用。

主要適用范圍有:1)已建公路、城市道路路面預防性養(yǎng)護。通過稀漿封層技術處理過的路面可以防止水對路面結構的損害,同時,可以延緩路面瀝青材料的老化,提高路面的使用壽命。2)新建公路的下封層。在新建公路的半剛性基層和瀝青層之間進行稀漿封層技術處理,可以加強半剛性基層和瀝青層之間的粘結力,提高路面強度。3)新建和改建公路、城市道路路面上封層。稀漿封層技術可用于路面表面磨耗層。4)橋面罩面。橋面使用稀漿封層處理后,可以起到罩面作用,并且對橋面自重的增加很小。

4　稀漿封層的配合比設計

4.1　材料

1)礦料:礦料是稀漿混合料的重要組成部分,礦料的級配、品質等都會影響稀漿混合料的路用性能。應該選擇石料破碎面積大,形狀規(guī)則,砂當量高,級配穩(wěn)定的礦料。集料技術要求見表1。
ISSA稀漿封層用集料技術要求

2)乳化瀝青:乳化瀝青是一種瀝青分散在水中的乳狀液,穩(wěn)定性應該滿足要求;稀漿混合料施工時冷拌冷鋪,因此乳化瀝青應該滿足施工性要求;乳化瀝青破乳后,在一定時間內基質瀝青仍對路用性能起重要作用,因此,要求生產乳化瀝青時使用的基質瀝青應符合道路石油瀝青標準。

3)填料:填料一般可以采用石灰粉、水泥、粉煤灰等粒徑小于0.075mm的粉料,這些粉料可以改善稀漿混合料的稠度和均勻性。

4.2　稀漿混合料配合比設計

1)級配。良好的礦料級配是瀝青混合料性能的重要保證。各個國家在推廣稀漿封層技術的過程中都參照國際稀漿封層協(xié)會(ISSA)的稀漿封層礦料級配范圍,ISSA的稀漿封層礦料級配范圍見表2。
ISSA稀漿封層用礦料級配范圍

我國的稀漿封層用礦料級配范圍參照了ISSA的相關規(guī)定,采用與ISSA一致級配范圍。

2)最佳瀝青用量。稀漿封層在我國推廣應用了幾十年,混合料設計多采用如圖1的圖解法:制作不同瀝青用量的試件,進行濕輪磨耗試驗和粘附砂量試驗,根據試驗結果繪制如圖1所示瀝青用量與磨耗量和粘附砂量的關系曲線,瀝青用量的容許范圍確定在由粘附砂量所得出的最大瀝青用量Amax與(Amax-3%)之間,最佳瀝青用量為容許瀝青用量的中值。
圖解法確定最佳瀝青用量