張良程
(四川西南交大土木工程設(shè)計(jì)有限公司廣州分公司,廣東 廣州 510000)
我國目前已經(jīng)建設(shè)了大量的市政道路,目前,道路的維修和養(yǎng)護(hù)工作量日益增加。采用高韌薄層瀝青對(duì)既有瀝青路面進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù),能大幅提高路面的使用性能,延長道路使用壽命,且施工性能好。
本次采用的瀝青膠結(jié)料為采用化學(xué)處治,指標(biāo)達(dá)到SHRP PG分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的PG94-22高粘復(fù)合改性瀝青油,主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表1 高粘復(fù)合改性瀝青油主要技術(shù)指標(biāo)
與常規(guī)改性瀝青相比,高粘復(fù)合改性瀝青油的特殊性體如下。
(1) 高粘。60 ℃動(dòng)力黏度指標(biāo)達(dá)30萬次以上。黏度大的瀝青受車輛荷載時(shí),產(chǎn)生的剪切變形小,同時(shí),其自身更好的彈性恢復(fù)性能,使混合料的永久塑性變形小,提高了路面抗車轍能力。
(2) 高韌。瀝青的25 ℃彈性回復(fù)達(dá)98%以上。韌性好的瀝青在受力變形后能夠恢復(fù)原狀,即路面抗反射裂縫及抗車轍能力強(qiáng)。
粘層油采用改性高粘乳化瀝青油,主要技術(shù)指標(biāo)如表2所示。
表2 改性高粘乳化瀝青粘層油主要指標(biāo)
續(xù)表2
與常規(guī)乳化改性瀝青相比,有如下優(yōu)勢(shì):
(1) 軟化點(diǎn)達(dá)70 ℃以上。
(2) 彈性恢復(fù)≥92%。
(3) 60 ℃動(dòng)力黏度≥3萬。
改性高粘乳化瀝青粘層能加強(qiáng)層間結(jié)合,避免加鋪厚度薄引起的表層脫皮問題。
高韌薄層瀝青混合料所用集料采用的是反擊式破碎機(jī)加工的輝綠巖石料,該石料具有耐磨耗性能好、顆粒均勻、黏附性能好的特點(diǎn)。
混合料的級(jí)配為特殊級(jí)配,其中,5~7 mm粒徑的石料占78%,3~5 mm的集料約16%,礦粉占8%。
薄層瀝青加鋪的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與常規(guī)瀝青路面的技術(shù)指標(biāo)要求有一定的差異,主要如表3所示。
表3 熱拌高韌薄層混合料技術(shù)指標(biāo)要求
(1) 綠色環(huán)保。由于其厚度僅2 cm,相比于傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料上面層 (4.0~6.0 cm),在混合料生產(chǎn)、施工過程中的都節(jié)約了大量的資源,相比傳統(tǒng)刨鋪改造路面或者新建路面設(shè)計(jì)減少了碳排放50%以上,節(jié)約了原材料30%以上。
(2) 降噪。相比于傳統(tǒng)瀝青磨耗層,采用復(fù)合改性瀝青的瀝青路面阻尼效果更好。其混合料采用特殊級(jí)配粒徑更小、且具有一定的連通孔,成型后還可以減少胎噪 (平均降低5 dB以上)。
(3) 抗滑、低水霧、水膜。采用特殊級(jí)配的瀝青層表面粗糙度較高,且粗糙面具有一定的連通性,能起橫向排水作用,從而減小雨天輪胎濺起的水霧,提高車輛的運(yùn)行安全性
(4) 路面美觀,裂縫少。高韌超薄瀝青罩面有效修復(fù)原路面細(xì)小裂縫、坑槽、能夠有效地改善原路面的平整度。同時(shí),自身的高韌性能也使得下層的細(xì)微病害無法反映至路面上,表面美觀。
(5) 水穩(wěn)定性好,壽命長。高粘高彈應(yīng)力吸收層具有良好的密封性,減少路面水滲入地基,提高了地基的穩(wěn)定性。同時(shí),混合料和原路面具有超強(qiáng)的黏合性,能有效防止剪切破壞,具有較長的使用壽命,減少了道路養(yǎng)護(hù)的壓力。
(6) 施工速度快。厚度薄,熱料固化快,壓實(shí)成型速度非???,對(duì)城市道路交通的正常運(yùn)行影響較小。加鋪時(shí)不需要對(duì)原有的路面設(shè)計(jì)進(jìn)行大面積冼刨,只需將原路面進(jìn)行適當(dāng)休整就可以進(jìn)行攤鋪施工,攤鋪后30 min即可正常通車。
高韌薄層加鋪不能作為對(duì)原路面的結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)層,其對(duì)路面的強(qiáng)度提高有限,因此原路面必須具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,若存在病害,必須采取能提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的修復(fù)措施。
對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有影響的局部病害 (擁包、坑槽、裂縫、沉陷等) 必須在施工前完成處理,并對(duì)路面進(jìn)行清潔。
以下不影響路面的輕微問題,可不予處理。
(1) 路面滲水、輕微剝落、輕度裂縫、需校正表面缺陷等。
(2) 路面構(gòu)造深度不足,摩擦系數(shù)不夠或路面形式質(zhì)量不佳,路面貧油、泛油等。
(3) 道路表面的橫向排水不暢。
(4) 路面出現(xiàn)中等及以下程度的病害,需要采取經(jīng)濟(jì)有效的養(yǎng)護(hù)措施,改善道路性能時(shí),延長道路使用壽命時(shí)。
(5) 路面噪音過大,需改善輪胎噪聲的情況。
(6) 車轍深度不>12 mm。
3.1.1 加鋪方案
一般路段的加鋪方案如圖1所示。
圖1 二沙島設(shè)計(jì)一般路段加鋪方案
3.1.2 精冼刨
為保證加鋪后的瀝青路面邊緣與現(xiàn)有路緣石平齊,采用新型的精冼刨機(jī)對(duì)道路邊緣處進(jìn)行三角形冼刨,冼刨寬度為4 m,靠經(jīng)路緣石出最大冼刨厚度為2 cm。距路緣石4 m處的冼刨厚度為0。
冼刨示意如圖2所示。
圖2 冼刨示意圖
3.2.1 天氣條件
加鋪一般在夜間施工,路面溫度應(yīng)高于55 ℃、環(huán)境濕度不超過90%
3.2.2 施工時(shí)間
城市道路的養(yǎng)護(hù)必須盡量減少對(duì)道路日常使用的影響,本次施工均安排在夜間施工,避開了行車高峰期。
3.2.3 路面施工工藝
溫度控制。出料溫度170~210 ℃,攤鋪溫度>150 ℃,碾壓溫度>80 ℃。
粘層油灑布。采用灑步攤鋪一體化機(jī)械,撒布粘層油的同時(shí)緊接路面攤鋪。
攤鋪。高韌薄層瀝青混合料應(yīng)采用一體化攤鋪機(jī),粘層和瀝青混合料同步噴灑攤鋪,一次成型;
壓實(shí)。攤鋪機(jī)的熨平板基本使高韌薄層瀝青混合料達(dá)到密實(shí)效果,故無須使用輪胎式壓路機(jī),只需用雙鋼輪壓路機(jī)對(duì)路面靜壓和整平收光。
3.2.4 養(yǎng)護(hù)與開放交通
當(dāng)路面溫度低于50 ℃時(shí),高韌薄層瀝青路面即可開放交通。
加鋪高韌薄層瀝青混合料攤鋪完工后,路面外觀均勻、無劃痕、無離析。
施工結(jié)束后,對(duì)路面進(jìn)行檢驗(yàn),結(jié)果表明,加鋪高韌薄層瀝青混合料具有良好的施工性能,能有效降低行車噪音,水穩(wěn)定性好。
采用預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可有效提高路面的使用性能,本次養(yǎng)護(hù)采用高韌薄層瀝青混合料進(jìn)行加鋪,具有使用便捷、節(jié)省材料、綠化環(huán)保、路用性能好的優(yōu)點(diǎn)。