郭繼紅
摘要:本文在了解環(huán)氧抗滑封層結(jié)構(gòu)與作用機理的基礎(chǔ)上,結(jié)合具體案例,經(jīng)調(diào)查,評價了路面實際狀況,認(rèn)為可采用環(huán)氧抗滑封層技術(shù)進(jìn)行瀝青路面養(yǎng)護(hù),通過工后測試,得出應(yīng)用效果良好。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;環(huán)氧抗滑封層;作用機理
一、環(huán)氧抗滑封層結(jié)構(gòu)與作用機理
水性環(huán)氧樹脂乳液是環(huán)氧抗滑封層的主要組成成分,在工業(yè)上,多將其分為2大類,即水乳型環(huán)氧樹脂、水溶型環(huán)氧樹脂。本文以水溶型環(huán)氧樹脂為主進(jìn)行分析,此類材料具有水稀釋性,與固化劑可直接均勻混合并使用。在工程應(yīng)用中粘度可調(diào)節(jié),且更簡單、更安全。
相比傳統(tǒng)霧封層技術(shù),環(huán)氧抗滑封層的粘結(jié)性、滲透性更佳。在道路工程養(yǎng)護(hù)施工中,主要用到了環(huán)氧抗滑封層的兩項機理,第一,粘結(jié)機理。環(huán)氧樹脂內(nèi)富含羥基,與集料、瀝青等材料內(nèi)的基團之間相互作用,具有極強粘附性。尤其是在固化之后,環(huán)氧樹脂的剛度更大,此時將大大增加其粘合強度。第二,滲透機理?;诃h(huán)氧樹脂的特性,當(dāng)其與瀝青等材料混合后,有利于和石料表面的基團相互融合。同時,其具備自乳化特性,可減小與乳化瀝青混合后的乳化粒徑,因此,可大大增加路面材料的滲透性。
二、工程概況
某公路工程為雙向四車道,全長35.4km,為瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。近年來,隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟發(fā)展水平的不斷提升,交通流量日益增多。在行車荷載和自然因素的反復(fù)作用下,路面出現(xiàn)了不同程度的早期病害,如裂縫、車轍等。為更全面地了解路面實際狀況,以K17+600~K18+100段為研究對象,據(jù)現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn),本路段出現(xiàn)了大量貫穿性裂縫,共79道,總長度為342延米,網(wǎng)裂4m。同時,還存在輕度裂縫、龜裂、塊狀裂縫及路面貧油等情況。若處理不及時,將加劇路面病害,甚至對行車舒適性和安全造成嚴(yán)重影響。
三、路面狀況評價分析
按照公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求,對K17+600~K18+000段進(jìn)行路況調(diào)查,并將路面病害類型、位置和破損程度詳細(xì)記錄下來,通過相關(guān)公式計算路面的PCI值。具體情況如下:
(一)K17+600~K18+000段右車道路況調(diào)查情況
(1)KI7+600段,右I車道,破損率為2.22%。,PCI為77.92,評價等級為“良伙右2車道,破損率為1.36%,PCI為81.51,評價等級為“良”;
(2)K17+800段,右I車道,破損率為2.74%,PCI為76.03,評價等級為“良?xì)庥?車道,破損率為1.18%,PCI為82.36,評價等級為“良”;
(3)K18+000段,右1車道,破損率為2.16%,PCI為78.13,評價等級為“良”;右2車道,破損率為1.75%,PCI為79.80,評價等級為“良”。
(二)K17+600~K18+000段左車道路況調(diào)查情況
(1)K17+600段,左1車道,破損率為0.78%,PCI為84.46,評價等級為“良”:左2車道,破損率為0.26%,PCI為87.84,評價等級為“優(yōu)”;
(2)K17+800段,左1車道,破損率為0.50%,PCI為86.14,評價等級為“優(yōu)”;左2車道,破損率為1.91%,PCI為79.72,評價等級為“良”;
(3)K18+000段,左1車道,破損率為0.26%,PCI為87.81,評價等級為“優(yōu)”;左2車道,破損率為1.25%,PCI為82.02,評價等級為“良”。
由此可見,本路段整體路面狀況良好,可滿足環(huán)氧抗滑封層施工應(yīng)用的要求。
環(huán)氧抗滑封層能夠深入封堵路面內(nèi)部的微裂縫,且可增強路面剛度。但因其厚度較薄,在路面結(jié)構(gòu)性能方面效果并不顯著,無法改變原路面的整體強度。若路面結(jié)構(gòu)狀況太差,將嚴(yán)重縮短環(huán)氧抗滑封層的使用壽命?;诖?,決定采用鉆芯取樣法進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)性能檢測。本路段共設(shè)12個測點。經(jīng)檢測可知,本路段芯樣完整,承載力良好。
四、瀝青路面環(huán)氧抗滑封層施工工藝
(一)原路面處理
由于環(huán)氧抗滑封層僅能處治路面微裂縫,無法改變原路面整體強度。在施工前,必須保證原路面結(jié)構(gòu)強度滿足相關(guān)規(guī)定,對于一些網(wǎng)裂裂縫、路面碎裂、擁包等病害,因先做局部銑刨處理,再進(jìn)行環(huán)氧抗滑封層鋪筑。
(二)調(diào)試車輛設(shè)備
施工前,還要詳細(xì)檢查施工材料和設(shè)備質(zhì)量,抽樣檢測材料質(zhì)量和數(shù)量,保證施工材料質(zhì)量合格才能用于施工。瀝青路面環(huán)氧抗滑封層施工主要設(shè)備包括:銑琢車、封層車,銑琢車可實現(xiàn)路面紋理再造,能夠提高路表和封層材料之間的粘結(jié)性能。封層車主要通過車轍電腦全自動裝置,對粘結(jié)材料和耐磨細(xì)集料進(jìn)行有效控制,可實現(xiàn)均勻、同步噴灑,同時,能夠按照行駛速度的快慢,自動調(diào)節(jié)噴灑量,保證原材料配比的合理性。施工前,需先將封層車設(shè)備啟動,排出封層車水罐內(nèi)的水,做好管路、噴頭清洗工作,在整個噴水環(huán)節(jié),必須對每一個噴頭的噴水情況進(jìn)行詳細(xì)檢查,若出現(xiàn)噴頭噴水不通暢現(xiàn)象,需及時找出原因,并處理,保證無堵塞噴頭等情況。對于銑琢車調(diào)試主要涉及以下幾點:銑琢模塊安裝是否到位、發(fā)電機系統(tǒng)運行是否正常、液壓系統(tǒng)是否正常等等。同時,還要確保銑琢模塊和原路面高度一致。
(三)交通封閉
環(huán)氧抗滑封層施工前,為保證施工安全,應(yīng)對施工路段進(jìn)行交通疏導(dǎo)和封閉。施工期間,要在明顯位置設(shè)置安全施工標(biāo)志,同時增設(shè)夜間反光標(biāo)志。同時,根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求,通過膠帶、彩條布等加大路緣石相關(guān)構(gòu)造物的保護(hù)。
(四)封層豐灑布
按設(shè)計配比,分別打開數(shù)量相對應(yīng)的A組分、B組分桶料,并通過電動攪拌機均勻攪拌,拌和時間控制在1min以內(nèi)。同時,按要求向封層車A罐、B罐內(nèi)運送材料,同時,C罐內(nèi)裝入適量的乳化瀝青材料。待泵送完膠結(jié)料之后,還要向集料倉內(nèi)倒入一定量的細(xì)集料,在整個裝料過程中一定要按設(shè)計配比做好用量控制,保證配比準(zhǔn)確。
封層車料倉存儲量有限,必須嚴(yán)格按照工程量實際情況,合理確定施工工序和灑布遍數(shù)。待完成一遍灑布后,當(dāng)路表干燥程度滿足規(guī)定要求,且無粘輪現(xiàn)象時,即可進(jìn)行下一遍灑布施工。若原路具有較大空隙,可按照實際情況,適量加大液體材料的灑布量,一般情況下,可在6~8km/h之間控制封層車的施工速度。
(五)開放交通
待上述工序完成后,需進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)處理,養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)超過2h,在此期間嚴(yán)禁車輛或行人通行。當(dāng)路表干燥程度滿足規(guī)定要求后,便可開放交通。
五、瀝青路面環(huán)氧抗滑封層工后測試分析
為驗證環(huán)氧抗滑封層施工應(yīng)用效果,本文針對工前、銑琢后、工后、半年后四個時期進(jìn)行了路面性能檢測分析。具體如下:
(一)抗滑性能
在路面抗滑性能檢測中,采用BM-Ⅱ型擺式儀,每隔100m在各個車道上設(shè)置一個測點。檢測結(jié)果如圖1所示。
由圖1可見,路面經(jīng)銑琢處理后,擺值大幅增長,將超過85BPN。通過半年期的跟蹤檢測,環(huán)氧抗滑封層檢測結(jié)果表明,路面摩擦值仍高于工前,表明路面抗滑性、耐久性良好。
(二)構(gòu)造深度
針對路面構(gòu)造深度檢測,本文采用鋪砂法處理。結(jié)果如圖2所示。
如圖2所示,相比工前,銑琢處理后,路面構(gòu)造深度增大,構(gòu)造深度變化趨勢和路表抗滑性能變化趨勢基本一致,構(gòu)造深度越大,摩擦值越大。
六、結(jié)束語
綜上所述,霧封層將會導(dǎo)致路面抗滑性能下降,在路面摩擦較小的路段應(yīng)用效果不佳。為克服此缺陷,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),在霧封層內(nèi)添加適量新材料、新型還原劑,可有效提升封層的抗水損、耐老化、低溫等性能。例如,環(huán)氧抗滑封層技術(shù)的應(yīng)用,可有效增強路面抗滑能力,具有良好的應(yīng)用效果。
參考文獻(xiàn):
[1]劉家峰.瀝青路面環(huán)氧抗滑封層施工技術(shù)研究[J].中國科技縱橫,2019(8):132-133.