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浅析公路工程沥青纤维碎石封层施工技术要点

时间:2024-04-25

赵俊昌

(河南纵凡建设工程有限公司,河南 三门峡 472400)

改革开放以来,我国公路事业取得了显著的成绩。但在其快速发展的背后,因行车荷载等多种因素影响,沥青路面早期病害现象愈发凸显。作为一种高效、适应性强的预防性养护技术,纤维封层技术可有效延长路面服务寿命,减少病害,且能增强路面防水性能,因此,在我国公路养护施工中得到了广泛应用。

1 工程概况

某公路工程建成通车多年,伴随当地经济的迅速发展,交通量日益增大,且重载超载车辆占比较大。目前,路面已出现了不同程度的病害问题,如纵、横向裂缝、网裂、坑槽、车辙等。其中路基较高段、平面交叉口等路段病害最为严重。多数病害较轻路段通过预防性养护已得到有效抑制。全线总体分析,部分路段存在较为严重的纵向裂缝、龟裂及不均匀沉降等病害。其中纵向裂缝多存于行车道左侧轮迹处,龟裂病害严重路段,雨水极易从裂缝处下渗,从而影响整体强度,甚至导致路面结构松散、脱落。

2 路面病害原因分析

1)使用时间较长。自建成通车以来,该工程使用时间较长,已达到道路大修维修期。伴随交通量的日益增多,此路段的通行压力越来越大,在整个通行期间仅做了几次表面小修补,而未做正规大中修,路面病害无法彻底根治,从而出现病害加重情况。

2)行车荷载及自然因素影响。本工程属于亚热带季风气候区,光照充足、雨量多,气候变化大。此外,随着当地经济的快速发展,本路段已成为重要交通干道,车流量较大,且多为大型车辆,存在严重的重载超载问题,从而严重破坏路面结构,影响路面使用性能,减少道路使用寿命。

3)路面结构影响。通过以往养护资料发现,本路段曾做改建施工,形成了横向不同的路面结构,且路面面层厚度不一,因为面层厚度及路基路面衔接等因素的影响,导致行车道成为路面最为薄弱的部位,在行车荷载和自然因素反复作用下,极易产生纵向裂缝、网裂等病害。

4)路基影响。经调查结果表明,本路段病害多集中在路基较高段、桥头两侧、改建时横向路基衔接处等路段。其主要原因在于路基施工压实度不足,或路基产生了不均匀沉降等。

3 路面病害处治方案

结合现场调查结果,此次施工主要对原路面病害进行局部处理,并做预防性养护。根据设计要求,在不改变原路面结构厚度的基础上进行病害处治。要求充分利用原有路面结构强度,最大限度降低铣刨、开挖面积。本路段路面结构可分为3种情况,具体处治方案如下:

1)铣刨面层路段。此路段局部存有龟裂、沉陷等病害,针对此类病害,决定将原路面沥青层铣刨去除,若依旧存在松散碎落问题,则需持续铣刨,直至达到稳定层位。随后铺设沥青混凝土,保证新建面层厚度和铣刨厚度一致,保证沥青混凝土层之间衔接良好,且将粘层油撒布至沥青层之间。

2)铣刨上面层路段。部分路段存有轻微的纵横向裂缝、网裂等病害。首先,要将沥青上面层铣刨去除,若依旧存有细微裂缝,需按照点病害法进行裂缝处理,随后加铺相同厚度的细粒式沥青混凝土材料,并将粘层油洒布于沥青层之间。

3)纤维碎石封层。作为预防性养护技术,乳化改性沥青纤维碎石封层施工要求具有较高的原路面结构强度,并事先处理好原路面较为严重的病害,只有加铺乳化改性沥青纤维碎石封层,才能提高路面使用性能,延长原道路的使用寿命。因此,在本路段除桥面之外,全线需加铺纤维碎石封层1cm厚。

4 路面养护沥青纤维碎石封层施工技术要点

1)预处理路面。预处理路面是指对路面平整度、强度进行重新校验,平整度校验要求事前修补或铣刨处理好原沥青路面的坑槽、拥包等病害,针对裂缝,要做灌缝处理。强度校验则是及时补强处理原路面强度不足部位。

2)材料选择。按照纤维封层类型,合理采用封层材料,一般需严格按照路面实际情况,来确定封层结构,及材料规格、数量等参数。改性乳化沥青:在碎石与碎石、碎石与原路面之间,乳化沥青主要起到粘结作用,保证能够形成一个完整的整体,为此,要保证沥青粘结性能良好,同时还具备良好的流动性,以此达到压实的作用。骨料:石灰岩、花岗岩、玄武岩碎石是最常用的骨料,结合以往经验分析,在铺筑道路时,上述类型的材料都可用于应力吸收中间层或磨耗层,一般应力吸收中间层可采用4/6mm碎石级配类型的材料,而磨耗层铺筑可采用6/10mm的碎石级配类型。纤维:可通过纤维封层车进行三种不同规格的纤维切割,规格分别为30mm、60mm、120mm,通常采用的为60mm规格,此外,路面状况、施工方式、路面龟裂程度等因素都会影响纤维使用量的多少,为此,必须根据工程实际情况,合理选择。抗剥落剂:在纤维封层处理中,可采用一定剂量的抗剥落剂,但在使用时,应对其影响因素有所了解,如碎石酸碱性对抗剥落剂的使用效果造成影响。一般情况下,不采用碱性石料,仅针对酸性石料使用抗剥落剂,掺加量为沥青质量的30%左右。

3)铺设试验路段。按照各种原材料的配比,合理设定纤维封层设备参数,随后按既定距离铺筑试验路段,并测试相关数据的准确性。此外,还需根据测试结果,不断调整原材料数据与设备参数,直到满足施工要求。此外,还应根据具体路段情况等,做好设备准备,保证配置合理,确保工程施工质量。

4)同步洒布沥青和纤维。按照1层沥青、1层纤维、1层沥青的顺序同步洒布沥青与纤维,为了保证施工幅数必须为整数,必须根据施工宽度进行洒布宽度的适当调整,此外,还要控制好沥青温度和车速,保证在80℃以上控制沥青温度,并在每小时3~4.5千米范围内控制行车速度。

5)撒布碎石。待完成上述施工之后,在纤维封层设备之后,碎石撒布车需紧随其后撒布碎石,保证碎石撒布车的车速和封层车的车速合理且匹配,此外,还要保证碎石撒布宽度、沥青洒布宽度之间能够合理匹配。

6)局部处理。在大型机械施工过程中,往往会出现不足之处,如接缝位置、每车料起终点位置等,这些都需通过人工方式再次进行处理。或者是施工摊铺不均匀之处,同样需要人工方式进行修补。

7)路面碾压。在路面碾压施工时,需通过胶轮压路机进行碾压施工,一般可将碾压阶段分为3个环节,初压时,碾压2~3遍静压,初始速度要低一些,可控制在2km/h左右,在此阶段应保证不会出现摊铺材料被推移等情况,或材料粘结等问题。复压时,则需进行2~4遍碾压,此时需提升速度,可控制在3~4km/h,保证能够提升路面的密实度。终压时,进行1~2遍碾压即可,以此消除明显轮迹,保证压实度满足设计要求。

8)开放交通。待完成路面碾压施工之后,当沥青完全破乳20分钟之后,便可开放交通,但必须合理控制车速,一般可在每小时40千米以内加以严控,随着路面质量达到标准后,便可全面开放交通。

5 结束语

综上所述,作为一种经济、有效的预养护技术,沥青纤维碎石封层技术的应用,可提高路面的抗疲劳性、抗裂能力。此外,通过沥青纤维碎石封层,可对路面早期结构性病害进行有效修复,据相关研究表明,与传统养护技术相比,此类预养护技术在成本上可节约50%以上,而沥青纤维碎石封层层施工更为便捷,可有效缩短施工周期,降低人工劳动力,减少养护费用。满足现代化建设发展要求,为此,研究公路养护施工中沥青纤维碎石封层技术的应用具有重要的现实意义。

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