花振軍 趙東均
摘 要:公路工程中各路面結(jié)構(gòu)層存在材料及施工質(zhì)量等方面的差異性,層間聯(lián)接狀態(tài)不是理想的完全連續(xù)狀態(tài),大大削弱了路面各結(jié)構(gòu)層間的粘結(jié)力,尤其基層與面層之間成為路面結(jié)構(gòu)中最薄弱的環(huán)節(jié)。因此加強(qiáng)層間處治技術(shù)的研究,完善基面層間的過渡,增加基面層間的粘結(jié),保證瀝青路面的結(jié)構(gòu)承載能力和抗疲勞性能,對于提高公路的服務(wù)水平和使用壽命有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:半剛性基層;瀝青路面;處治技術(shù)
我國的瀝青路面結(jié)構(gòu)多為半剛性基層瀝青路面,計(jì)算方法以雙圓豎向均布荷載下的層狀彈性體系為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)時假設(shè)路面各結(jié)構(gòu)層之間完全連續(xù)。以此為基礎(chǔ)修建的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu),在使用年限初期往往會出現(xiàn)各種早期病害,如推移、擁包、裂縫等,嚴(yán)重地影響了道路的使用壽命,降低了道路的使用性能,造成行駛車輛運(yùn)營費(fèi)用和道路維修費(fèi)用的增加,各種修補(bǔ)作業(yè)對交通和社會發(fā)展也會帶來一定的不良影響。為此,必須合理選用半剛性基層瀝青路面層間處治技術(shù),全面提升工程質(zhì)量。
1 半剛性基層瀝青路面層間處治技術(shù)的概況
瀝青路面層間特別是基面層之間的粘結(jié)困難是當(dāng)前普遍面臨的一個問題,課題通過大量的室內(nèi)、室外試驗(yàn),即就層間材料種類、用量、溫度、壓力、基層成型齡期等因素對于層間粘結(jié)強(qiáng)度的影響規(guī)律進(jìn)行研究。瀝青路面的層間處治,一方面在于加強(qiáng)層間粘結(jié)使路面結(jié)構(gòu)具有連續(xù)性;另一方面是為了提高路面的防水性,要達(dá)到這些目的,就必須高度重視層間結(jié)合的設(shè)計(jì)與施工工藝,同時應(yīng)積極探索和應(yīng)用層間粘結(jié)新材料、新技術(shù)。經(jīng)過多方技術(shù)研究及改進(jìn)后,在瀝青路面的層間處治技術(shù)方面將會有質(zhì)的飛躍,在提高公路路面結(jié)構(gòu)層之間的整體協(xié)同工作能力、延長道路使用壽命方面提供科學(xué)的理論和實(shí)踐指導(dǎo)。同時,研究成果還將進(jìn)一步修改、完善現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范中相關(guān)條款,促進(jìn)公路事業(yè)健康快速的發(fā)展,對我國瀝青路面的建設(shè)與發(fā)展具有一定的理論意義和較好的實(shí)用價值。
2 半剛性基層瀝青路面層間處治材料選擇分析
我國公路工程承擔(dān)著繁重的交通運(yùn)輸任務(wù),不僅交通量大,而且軸重超過標(biāo)準(zhǔn)軸載高達(dá)70%~80%。重交通瀝青路面不僅對路面結(jié)構(gòu)有很高的要求,層間處治材料及方式對路面整體的穩(wěn)定性及安全性均有重要的影響。因此,就公路層間處治而言,應(yīng)結(jié)合該地區(qū)材料現(xiàn)狀,擇性性能優(yōu)異的層間材料,其質(zhì)量必須符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》 (JTGF40-2004)中相關(guān)規(guī)定。
(1)透層。公路透層宜選用煤油稀釋瀝青,以保證一定的滲透深度,但煤油稀釋瀝青成本較高、施工較困難且對環(huán)境有無人,因此推薦使用乳化瀝青。
(2)粘層。在室內(nèi)外試驗(yàn)中,SBS改性瀝青均表現(xiàn)出了良好的粘結(jié)性能,特推薦作為公路粘層的結(jié)合料。
(3)下封層。下封層瀝青材料應(yīng)該選用SBS改性瀝青,石料應(yīng)采用堅(jiān)硬、清潔、千燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)、均勻一致的單一粒徑的石灰?guī)r,石料的粒徑以5~10mm為佳,對集料中的超粒徑顆粒必須篩除。
3 半剛性基層瀝青路面層間處治關(guān)鍵施工技術(shù)
1、透層施工工藝
為提高透層的滲入效果,項(xiàng)目要求在水泥穩(wěn)定碎石基層施工完畢12h內(nèi),必須完成透層的施工,以便較好地保證透層的透入深度,而且要保證在鋪筑面層前使?jié)B透固結(jié)結(jié)束,透層施工完后,需要臨時封閉交通。如果基層需要過冬,則必須在施工面層前再次灑布透層油。 徹底清除基層表面浮灰,確保透層油透入基層一定深度,使下封層與基層粘結(jié)牢固。
透層瀝青的灑布應(yīng)采用智能瀝青灑布車噴灑,一方面保證灑布量的準(zhǔn)確性,另一方面保證灑布的均勻性,而且還能夠保證灑布材料的溫度。灑布車一般從中央分隔帶一側(cè)起開始灑布,調(diào)頭后再灑布相鄰的一側(cè),如此兩次灑布寬度要求重疊10~15cm,盡量做到不重疊、不漏白。對局部漏灑或?yàn)⒉架囯y以灑到的部位,可人工補(bǔ)灑,對局部灑布量過大出現(xiàn)流淌現(xiàn)象時,需人工及時用掃把清掃,使其保持灑布量均勻。施工面層時要注意施工車輛的車速,為了不破壞已成型的透層,車輛盡可能不急轉(zhuǎn)向、急剎車。
在灑布透層油之前,應(yīng)預(yù)熱并疏通油嘴,保證透層油灑布的均勻性。灑布時如有遺漏,應(yīng)及時采用人工進(jìn)行補(bǔ)灑。透層油灑布前應(yīng)對人工構(gòu)造物(如路緣石)進(jìn)行適當(dāng)防護(hù),以防污染。透層油灑布過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)路所確定的最佳程序,灑布人員不得隨意調(diào)整或更改,并應(yīng)確保透層油灑布量,保證滲入厚度。
2、封層施工工藝
(1)待透層油灑布后,經(jīng)檢查無油膜或在殘留油膜及塑料薄膜已刮除的情況下,經(jīng)監(jiān)理工程師確認(rèn),方可進(jìn)行下封層的施工。封層瀝青的噴灑量應(yīng)采用瀝青灑布車通過試灑確定。當(dāng)封層瀝青噴灑一段時間后,緊接著采用礦料灑布車灑布石料,灑布量通過試驗(yàn)路確定,覆蓋面積為50%左右,局部采用人工輔助方法(用掃把)避免造成骨料上、下重疊,將5~10mm集料均勻地撒布于改性瀝青上,保證覆蓋率達(dá)50%左右。
(2)基層表面一定要清除干凈,灰塵的清除一般需經(jīng)過清掃、氣吹和水沖才能完成,使基層頂面集料顆粒部分外露。熱瀝青應(yīng)做到噴灑均勻,且噴灑量符合規(guī)定。下封層施工中,集料撒布應(yīng)均勻,用量不宜過高過低。本項(xiàng)目將覆蓋率控制在50%,確保下封層對瀝青混凝土層與基層的層間粘結(jié),以及不過多地占用下面層厚度。同時,防止泛油現(xiàn)象的發(fā)生。
(3)在鋪瀝青混凝土下面層前,應(yīng)將浮動的集料掃除,下封層對下面層施工富余度不宜過高(一般比下面層施工提前2d的工作量),并應(yīng)加大對下封層的保護(hù),使已完工下封層免遭車輛污染。集料撒完后,下封層應(yīng)采用輕型輪胎壓路機(jī)碾壓,不可將集料壓碎,局部露黑處發(fā)生粘輪時,應(yīng)補(bǔ)撒少量集料。
3、粘層施工工藝
粘層瀝青的灑布應(yīng)采用智能瀝青灑布車噴灑,一方面保證灑布量的準(zhǔn)確性,另一方面,保證灑布溫度及灑布的均勻性。灑布車一般從中央分隔帶一側(cè)開始灑布,調(diào)頭后再灑布相鄰的一側(cè),如此灑完全幅,兩次灑布寬度要求重疊10~15cm,盡量做到不重疊、不漏白。在路緣石、雨水進(jìn)水口、檢查井等局部應(yīng)用刷子人工涂刷。
粘層瀝青應(yīng)均勻?yàn)⒉蓟蛲克?,不要過量澆灑。路面若有臟物或塵土?xí)r應(yīng)清除干凈,當(dāng)有沾粘的土塊時,要用水沖刷干凈,待表面干燥后再澆灑粘層瀝青。噴灑的粘層油必須成均勻霧狀,在路面全寬度內(nèi)均勻分布成一薄層,不得有灑花漏空或成條狀,也不得有堆積。噴灑不足的要補(bǔ)灑,噴灑過量處應(yīng)予刮除。噴灑粘層油后,嚴(yán)禁除瀝青混合料運(yùn)輸車外的其他車輛、行人通過。當(dāng)氣溫低于10℃或正在下雨時,不得澆灑粘層瀝青。粘層瀝青宜在當(dāng)天灑布,應(yīng)待乳液破乳、水分蒸發(fā)完后,緊跟著鋪筑上層瀝青層,確保粘層不受污染。
4 結(jié)束語
綜上所述,層間結(jié)合優(yōu)劣是影響瀝青路面使用壽命的重要因素之一,若層間結(jié)合不好,就會破壞路面結(jié)構(gòu)的整體性,削弱路面結(jié)構(gòu)的整體抗力,在車輛加速、減速的地方易發(fā)生層間剪切滑移,產(chǎn)生月芽形推擠裂紋。為了使路面多層組合體系具有良好的結(jié)構(gòu)承載力和耐久性,必須提高瀝青路面層間處治技術(shù)水平,規(guī)范施工工藝。
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