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摘 要:沥青混凝土路面应有良好的力学性能和较好的耐久性以和行车舒适性,科学、合理地进行沥青路面预防性养护,对延长路面的使用寿命并降低路面的寿命周期养护费用具有十分重要的现实意义。
关键词:沥青路面;破坏;预防性养护;技术
预防性养护是对沥青道路在病害未出现或明显扩大前进行的一种有前瞻性、主动性、计划性和针对性的节约全寿命周期费用和提高全寿命周期效益的超前处治措施,将拉大路面大修周期,大大延长公路使用寿命,具有极大的社会效益、经济效益和环保效益。
一、高速公路沥青混凝土路面早期性能评价内容及性能分级
裂缝和车辙从路面破损中单列出来,作为早期性能评价内容,有利于更好地采取预防性养护措施,使其更有针对性。预防性养护是以路面结构强度良好为前提的,不需再将路面强度作为高速公路沥青混凝土路面早期性能评价内容。从预防性养护要求出发,将裂缝、车辙、平整度、抗滑性能作为高速公路沥青混凝土路面早期性能的评价内容。
1.裂缝的分级
裂缝按路面分布状况可分为横向裂缝、纵向裂缝和网裂。裂缝的宽度和密度决定着对路面的危害程度。对于单条裂缝,预防性养护阶段最关心的是裂缝宽度,但对于整个路面,裂缝密度则是很重要的。
裂缝率的分级
(1)裂缝宽度<1mm,称为一级裂缝:
(2)裂缝宽度在1~3mm,称为二级裂缝;
(3)裂缝宽度在3~5mm,称为三级裂缝。
2、车辙的分类
(1)RD<10mm,称为一级车辙:
(2)RD为10~15mm,称为二级车辙:
(3)RD为15~25mm,称为三级车辙。
3、平整度的分类
把预防性养护阶段路面平整度分为以下三级:
(1)IRI为0~3.42,称为一级不平整;
(2)IRI为3.42~5.42,称为二级不平整;
(3)IRI为5.42~6.6,称为三级不平整。
4、抗滑性的分级
(1)SFC>50,抗滑性能处于一级状态;
(2)SFC为45~50,抗滑性能处于二级状态。
二、沥青路面预防性养护特点
预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用—效益的养护策略,预防性养护在没有提高路面结构承载能力的情况下,延迟路面的损坏,维持或改善路面现有通车条件,通过延长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动。预防性养护在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使沥青混凝土路面由于具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,成为我国公路选用的主要路面结构形式。用寿命和节约寿命周期费用方面具有重要意义。
三、沥青路面预防性养护措施
稀浆封层具有比罩面节省工程资金,裂缝严重路段效果较好,有效防止雨水渗入损坏路基,且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约设备能源、改善施工条件等优点。稀浆封层适用于以下路况的中低交通流量公路沥青路面:路面产生轻度纵、横向裂缝或较大面积的龟裂,PCI指标低于沥青路面预防性养护评价标准的良级路况,路面磨耗或松散,老化路面,缺乏摩擦系数的路面,渗水的路面,但路面强度尚好,未达到罩面的间隔周期时,可通过稀浆封层技术进行处理。
稀浆封层是一种由乳化沥青、破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆状的混合物,它在拌和均匀后被摊铺到原有的沥青路面上形成一层与原路面结合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。普通稀浆封层技术与改性乳化沥青技术都是利用由级配集料、乳化沥青、填料和水所组成的混合料进行施工的,不同的是后者所采用的材料是经过严格检测筛选出来的,其中还包括高分子聚合物和其他添加剂,因而相比之下改性乳化沥青稀浆封层技术具有更多的优点。
工程中稀浆封层的施工:
1、稀浆封层施工
1.1放样画线
根据路幅全宽,调整摊铺箱宽度,使施工车程次数为整数。
1.2装料
将符合要求的矿料、乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机的相应料箱,一般应全部装满,并应保证矿料的湿度均匀一致。
1.3摊铺
1将装好料的摊铺机开至施工起点,对准走向控制线,并调整摊铺箱厚度与拱度,使摊铺箱周边与原路面贴紧;
2操作手再次确认各料门的高度或开度;
3开动发动机,接合拌和缸离合器,使搅拌轴正常运转,并开启摊铺箱螺旋分料器;
4打开各料门控制开关,使矿料、填料、水几乎同时进入拌和缸,并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时,乳液喷出;
5调节稀浆在分向器上的流向,使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右;
6调节水量,使稀浆稠度适中;
7当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时,操作手就可以通知驾驶员启动底盘,并缓慢前进,一般前进速度为1.5~3.0kM/h,混合料摊铺后,应立即进行人工找平,找平的重点是:起点,终点,纵向接缝,过厚,过薄或不平处,尤其对超大粒径矿料产生的纵向刮痕,应尽快清除并填平;
8当摊铺机上任何一种材料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关,让搅拌缸中的混合料搅拌均匀,并送入摊铺箱摊铺完后,即通知驾驶员停止前进;
9将摊铺箱提起,然后把摊铺机连同摊铺箱开至路外,清洁搅拌缸和摊铺箱;
10查对材料剩余量。
3一些特殊問题的处理
横向接缝过多过密总是会影响外观和平整的,因此应尽可能减少横缝的数量,提高接缝的施工水平。首先是在起点处,当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时,就可以低速缓慢前移,这样可以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象,并对起点进行人工找平。一般情况下,摊铺终点的外观影响不大,因为下一车将在该终点处,倒回一段距离。从上一车终点倒回3~5m的距离开始下一车的摊铺,是一个可采纳的办法;驾驶员应该使机械的运行线形,与上一车相吻合。当该路段进行最后一车施工时,其终点的处理应该采取人工整平,并做出一条直线。
3.3加水量的控制
某一种石料和乳化沥青,当外加水量为某一范围时,可以成为稳定的稀浆。机械作业时的外加水量,可以采取允许范围的中值。成功的稀浆封层应建立在稀浆中沥青分布均匀的基础上,因此必须以合适的水量加到稀浆混合料中,因为加水量的多少关系到施工的和易性、与原路面的粘接强度、封层表面的泛油及混合料的沥青分布等,对施工质量影响极大。
4成型养护
乳化沥青的任何一种施工方法,施工后都有一个破乳成型过程,稀浆封层也不例外。养护的时间,视稀浆混合料中水的驱除及粘结力的大小而变化,通常认为,当粘结力达到12N·m时,稀浆混合料已初凝,当粘结力达到2.0N·m时,稀浆混合料已凝固到可以开放交通的状态。刚摊铺的稀浆封层,在养护成型期内,应严禁车辆和行人进入,否则将带来不良的外观。
5稀浆封层施工外观质量应符合下列要求:
①表面平整,密实,无松散,无轮迹;②纵、横缝衔接平顺,外观色泽均匀一致;③与其它构造物衔接平顺,无污染;④摊铺范围以外无流出的稀浆混合料;⑤表面粗糙,无光滑现象。
五、结论
稀浆封层由于厚度薄,主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外观的作用,在路面结构体系中,只能作为表面保护层和磨耗层,而不起承重性的结构作用。但只要我们正确选择合格的原材料,配备性能优良的稀浆封层摊铺机,拥有技术熟练、训练有素的工人以及实行严格的质量检查制度,就能成功的施工乳化沥青稀浆封层。实践证明,乳化沥青稀浆封层具有养护成本低,养护效果好等优点,其作为沥青公路的预防性养护技术将越来越受到重视。
参考文献
[1]赵佳军,李捷.沪宁高速公路沥青路面预防性养护技术[J].现代交通技术,2006(6).
[2]易芳.沥青路面预防性养护技术初探[J].科技咨询导报,2007(1).
关键词:沥青路面;破坏;预防性养护;技术
预防性养护是对沥青道路在病害未出现或明显扩大前进行的一种有前瞻性、主动性、计划性和针对性的节约全寿命周期费用和提高全寿命周期效益的超前处治措施,将拉大路面大修周期,大大延长公路使用寿命,具有极大的社会效益、经济效益和环保效益。
一、高速公路沥青混凝土路面早期性能评价内容及性能分级
裂缝和车辙从路面破损中单列出来,作为早期性能评价内容,有利于更好地采取预防性养护措施,使其更有针对性。预防性养护是以路面结构强度良好为前提的,不需再将路面强度作为高速公路沥青混凝土路面早期性能评价内容。从预防性养护要求出发,将裂缝、车辙、平整度、抗滑性能作为高速公路沥青混凝土路面早期性能的评价内容。
1.裂缝的分级
裂缝按路面分布状况可分为横向裂缝、纵向裂缝和网裂。裂缝的宽度和密度决定着对路面的危害程度。对于单条裂缝,预防性养护阶段最关心的是裂缝宽度,但对于整个路面,裂缝密度则是很重要的。
裂缝率的分级
(1)裂缝宽度<1mm,称为一级裂缝:
(2)裂缝宽度在1~3mm,称为二级裂缝;
(3)裂缝宽度在3~5mm,称为三级裂缝。
2、车辙的分类
(1)RD<10mm,称为一级车辙:
(2)RD为10~15mm,称为二级车辙:
(3)RD为15~25mm,称为三级车辙。
3、平整度的分类
把预防性养护阶段路面平整度分为以下三级:
(1)IRI为0~3.42,称为一级不平整;
(2)IRI为3.42~5.42,称为二级不平整;
(3)IRI为5.42~6.6,称为三级不平整。
4、抗滑性的分级
(1)SFC>50,抗滑性能处于一级状态;
(2)SFC为45~50,抗滑性能处于二级状态。
二、沥青路面预防性养护特点
预防性养护是一种在路面状况良好的情况下采取的对现有道路系统进行有计划的、基于费用—效益的养护策略,预防性养护在没有提高路面结构承载能力的情况下,延迟路面的损坏,维持或改善路面现有通车条件,通过延长原有路面的使用寿命来推迟昂贵的大修和重建活动。预防性养护在延缓路面使用性能恶化速率、延长其使沥青混凝土路面由于具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性,成为我国公路选用的主要路面结构形式。用寿命和节约寿命周期费用方面具有重要意义。
三、沥青路面预防性养护措施
稀浆封层具有比罩面节省工程资金,裂缝严重路段效果较好,有效防止雨水渗入损坏路基,且减少环境污染、施工简便、降低劳动强度、节约设备能源、改善施工条件等优点。稀浆封层适用于以下路况的中低交通流量公路沥青路面:路面产生轻度纵、横向裂缝或较大面积的龟裂,PCI指标低于沥青路面预防性养护评价标准的良级路况,路面磨耗或松散,老化路面,缺乏摩擦系数的路面,渗水的路面,但路面强度尚好,未达到罩面的间隔周期时,可通过稀浆封层技术进行处理。
稀浆封层是一种由乳化沥青、破碎的集料、矿粉、水和添加剂组成的稀浆状的混合物,它在拌和均匀后被摊铺到原有的沥青路面上形成一层与原路面结合牢固、具有抗磨表面结构的均匀养护层。普通稀浆封层技术与改性乳化沥青技术都是利用由级配集料、乳化沥青、填料和水所组成的混合料进行施工的,不同的是后者所采用的材料是经过严格检测筛选出来的,其中还包括高分子聚合物和其他添加剂,因而相比之下改性乳化沥青稀浆封层技术具有更多的优点。
工程中稀浆封层的施工:
1、稀浆封层施工
1.1放样画线
根据路幅全宽,调整摊铺箱宽度,使施工车程次数为整数。
1.2装料
将符合要求的矿料、乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机的相应料箱,一般应全部装满,并应保证矿料的湿度均匀一致。
1.3摊铺
1将装好料的摊铺机开至施工起点,对准走向控制线,并调整摊铺箱厚度与拱度,使摊铺箱周边与原路面贴紧;
2操作手再次确认各料门的高度或开度;
3开动发动机,接合拌和缸离合器,使搅拌轴正常运转,并开启摊铺箱螺旋分料器;
4打开各料门控制开关,使矿料、填料、水几乎同时进入拌和缸,并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时,乳液喷出;
5调节稀浆在分向器上的流向,使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右;
6调节水量,使稀浆稠度适中;
7当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时,操作手就可以通知驾驶员启动底盘,并缓慢前进,一般前进速度为1.5~3.0kM/h,混合料摊铺后,应立即进行人工找平,找平的重点是:起点,终点,纵向接缝,过厚,过薄或不平处,尤其对超大粒径矿料产生的纵向刮痕,应尽快清除并填平;
8当摊铺机上任何一种材料用完时,应立即关闭所有材料输送的控制开关,让搅拌缸中的混合料搅拌均匀,并送入摊铺箱摊铺完后,即通知驾驶员停止前进;
9将摊铺箱提起,然后把摊铺机连同摊铺箱开至路外,清洁搅拌缸和摊铺箱;
10查对材料剩余量。
3一些特殊問题的处理
横向接缝过多过密总是会影响外观和平整的,因此应尽可能减少横缝的数量,提高接缝的施工水平。首先是在起点处,当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时,就可以低速缓慢前移,这样可以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象,并对起点进行人工找平。一般情况下,摊铺终点的外观影响不大,因为下一车将在该终点处,倒回一段距离。从上一车终点倒回3~5m的距离开始下一车的摊铺,是一个可采纳的办法;驾驶员应该使机械的运行线形,与上一车相吻合。当该路段进行最后一车施工时,其终点的处理应该采取人工整平,并做出一条直线。
3.3加水量的控制
某一种石料和乳化沥青,当外加水量为某一范围时,可以成为稳定的稀浆。机械作业时的外加水量,可以采取允许范围的中值。成功的稀浆封层应建立在稀浆中沥青分布均匀的基础上,因此必须以合适的水量加到稀浆混合料中,因为加水量的多少关系到施工的和易性、与原路面的粘接强度、封层表面的泛油及混合料的沥青分布等,对施工质量影响极大。
4成型养护
乳化沥青的任何一种施工方法,施工后都有一个破乳成型过程,稀浆封层也不例外。养护的时间,视稀浆混合料中水的驱除及粘结力的大小而变化,通常认为,当粘结力达到12N·m时,稀浆混合料已初凝,当粘结力达到2.0N·m时,稀浆混合料已凝固到可以开放交通的状态。刚摊铺的稀浆封层,在养护成型期内,应严禁车辆和行人进入,否则将带来不良的外观。
5稀浆封层施工外观质量应符合下列要求:
①表面平整,密实,无松散,无轮迹;②纵、横缝衔接平顺,外观色泽均匀一致;③与其它构造物衔接平顺,无污染;④摊铺范围以外无流出的稀浆混合料;⑤表面粗糙,无光滑现象。
五、结论
稀浆封层由于厚度薄,主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外观的作用,在路面结构体系中,只能作为表面保护层和磨耗层,而不起承重性的结构作用。但只要我们正确选择合格的原材料,配备性能优良的稀浆封层摊铺机,拥有技术熟练、训练有素的工人以及实行严格的质量检查制度,就能成功的施工乳化沥青稀浆封层。实践证明,乳化沥青稀浆封层具有养护成本低,养护效果好等优点,其作为沥青公路的预防性养护技术将越来越受到重视。
参考文献
[1]赵佳军,李捷.沪宁高速公路沥青路面预防性养护技术[J].现代交通技术,2006(6).
[2]易芳.沥青路面预防性养护技术初探[J].科技咨询导报,2007(1).