半柔性路面材料SFP混合料在国省干线大中修工程中的应用

2022-03-30 20:04瞿鸿飞
交通科技与管理 2022年5期

瞿鸿飞

摘要 文章通过实际案例,对半柔性路面材料SFP混合料展开探讨,对其在国省干线大修中的应用优势与在工程中应用的施工要点加以详细分析和说明,总结工程施工管理经验,以期让更多从业人员了解该材料的优势,掌握施工技巧,更好的发挥材料优势特征,为公路工程提供更优质的服务,促进行业发展。

关键词 半柔性路面材料;SFP混合料;抗车辙;大中修工程

中图分类号 U414文献标识码 A文章编号 2096-8949(2022)05-0144-03

0 引言

半柔性路面材料中融合了较多先进技术,相较传统路面材料,能够更好地控制浆料的离析问题,提高路面结构强度和承载力,增强抗折、抗拉能力,保障道路工程的安全性。半柔性路面材料SFP混合料是国省干线维修中较常使用的材料,能够提高维修后的公路质量。该文对半柔性路面材料SFP混合料的具体应用及相关性能指标进行详细分析和阐述[1]。

1 半柔性路面的优势

半柔性路面抗车辙技术保留了传统的半柔性路面所具备的优势,并且具备以下优点:

一是灌浆效果好。半柔性路面施工中,利用高性能分散剂和流变助剂,降低浆液搅拌过程中水的使用量,既保证了浆液的流动效果,提高了灌浆率,又可避免离析、泌水等问题的出现。二是养护时间短。在超早强技术下研发的半柔性路面,采用专用的灌浆材料,施工后1 h内的抗压强度可达到6 MPa,2 h可直接达到20 MPa。在路面施工后1 h后便可放行通车。该工艺短暂施工养护后,可快速开放交通,大大减低国省干線半幅通车、半幅施工的交通施工组织成本,缩短了施工周期以及存在安全隐患的时长。三是收缩性低,使用寿命长。半柔性路面施工中使用了收缩补偿技术,很好地解决了膨胀与收缩的问题,避免了缝隙产生,进而延长半柔性路面的使用寿命,提高强度等级。一般运营半年至一年左右,国省干线的红绿灯岔口车道便出现不同程度的车辙,使用半柔性路面技术后,岔口车道使用3~5年不会出现车辙,大大提高了行车的安全性,降低了维修的成本。四是较好的抗滑性及美观性。因为半柔性路面中采用了特殊处理工艺,表面具有较好的防滑性能,再加上纹理特征,整体美观性得到了显著提升[2]。

2 半柔性路面材料SFP混合料

2.1 大空隙沥青混合料

大空隙沥青混合料是由SBS改性沥青、界面增强剂、玄武岩粗骨料、细集料、矿粉这几种材料融合而成的,这几种材料的配比应严格按照现有的规范要求控制。例如基体大空隙沥青混合料,总孔隙率在24%~28%之间,连通孔隙率在20%~26%之间,SBS改性沥青4.2~4.8,界面增强剂掺量0.3%,木质素纤维0.2%~0.3%。

2.2 水泥基灌浆材料

该材料的性质特征可概括为:较好的流动性和和易性,易于注入大空隙沥青混合料的空隙内;较好的匀质性,使用中不用担心离析问题;较强的抗压和抗折性能,增大路面结构承载力;早强性,缩短工期时长;干缩和温缩系数低,确保灌浆前后结构的稳定性,避免麻面、蜂窝、开裂等问题产生;与沥青混合料的融合效果较好,混合后粘结性强,保障了实际施工作业的质量。水泥基灌浆材料的技术性能指标如表1所示[3]。

2.3 半柔性路面材料

半柔性路面材料SFP-13性能要求如下表2所示:

3 半柔性路面材料SFP混合料在国省干线大中修工程中的应用

231省道作为连接盐城市和泰州市的重要交通干线,全长150 km,设计双向4车道,公路等级为一级。231省道盐城段路线长为71.58 km。以该公路路段为例,对半柔性路面SFP混合料的应用加以详细说明。

3.1 施工

该柔性路面的铺装共分为以下几部分:先是进行原路面的铣刨和清洁,然后铺装基体沥青混合料,制作水泥胶浆,灌注浆液,开展表面清洁和养护作业。

3.1.1 铣刨和清洁

铣刨的路面需要对铣刨深度予以严格把关,做好垂直平接缝的处理。铣刨要选择专业设备,铣刨后将散落的砂石、颗粒等杂质予以快速处理,清洁干净且无任何问题后即可开展后续作业。

3.1.2 透层油和粘层油的喷洒要求

基层上的透层油应严格按照公路施工规范进行喷洒,注重参数把控;改造工程中,基层和面层粘层油以乳化沥青材料为主。乳化沥青粘层油洒铺量建议:半刚性基层0.7~1.2 L/m2,面层之间0.4~0.7 L/m2,在与路缘石、其他路面的界面处喷洒量需适当增加,达到1.5 L/m2左右。

3.1.3 基体沥青混合料的铺装

基体沥青混合料的铺装工序与正常铺装相同,先拌制混合料,运送到指定区域,完成摊铺和碾压,最终检测强度性能。在实际作业中,可按照现有的透水沥青路面施工要求予以严格规范。施工中须把控的参数有:松铺系数控制在1.15~1.18,碾压机选择12 t钢轮压路机,碾压次数控制在6次左右,压实度控制在≥97%,平整度测试最大值在10 mm以下,均值在5 mm以下。平整度不满足要求的地方,用压路机再次静态碾压直至满足要求。建议当混合料温度降低至80 ℃左右时开始整平碾压,以消除轮迹。值得注意的是,在铺装作业中,要对材料不同阶段的温度予以严格把关。如沥青加热温度要控制在150~165 ℃之间;矿料温度控制在175~185 ℃之间;运输温度不得低于160 ℃[4]。大空隙基体沥青混合料摊铺后验收要求如下表3所示:

3.1.4 浆料制备与灌注

灌浆浆料的制作以现场制备和预拌制备两种方式为主,通过泵送将浆料运送到指定位置。在灌浆前,应先用木方和发泡剂做好四周的密封处理,避免浆液流出带来污染。待大空隙沥青混合料温度降低至50 ℃以下时,方可开始灌浆施工,见图1、2。施工时将制备好的水泥胶浆泵送至大空隙沥青路面,经重力作用浆体可自流平渗透,直至水泥胶浆不再下渗冒泡、灌满空隙为止。70FFAFDB-0C2A-4FBA-BACB-665AD7332E44

3.1.5 表面处理

灌浆完毕后须对表面实施刮浆处理,清除掉残余的浆料,直到露出凹凸不平的混合料表面为宜,目的是为避免残留浆液引起抗滑性降低,见图3。

3.1.6 养护和开放

养护工作需结合环境温度科学把控,环境温度在30 ℃以下,不需要特殊的养护方式,在30 ℃以上时,要采取微量洒水的方式开展养护处理。养护时间视施工气温及灌浆料性质而定。通常灌浆结束后1~3 h即可开放交通。养护期间严格封闭交通,禁止一切人员车辆通行,防止雨水冲刷。

3.2 验收

半柔性路面质量验收包括稳定性、平整度、车辙深度这3方面内容。稳定性要求每个路段控制在15 kN以上,可以现场取芯试验的方式进行;平整度要求最大值在10 mm以内,均值控制在5 mm;车辙深度则要求交工时在5 mm以下,使用2年后在10 mm以下。

4 施工管理

4.1 前期准备

项目因受到工期限制,工作难度大,为保证作业质量,须在施工前对图纸内容加以了解,掌握工程重难点,经过与设计和技术人员的探讨,找到合理解决措施;准备材料和设备,严格按照计划要求加以储备;准备期间要对临时建筑图纸及所需设备材料进行规划,同时施工准备工作还包括:熟悉设计图纸并组织图纸会审;编制实施性施工组织设计;开展技术交底;施工供水、供电、消防、排污配套设施的安装。

4.2 安全管理

现场要设置专门的安全员,进行专业培训,掌握先进的安全管理技能。安全员的工作任务包括:制定健康保护与事故预防措施,检查所有安全规则与条例的实施情况。驻地管理人员一律佩证上岗,安全员的佩证为红色以示醒目。加强安全设施的管理。该项目中涵盖的安全设施有:

一是临时标志,如施工标志、限速标志等,直接按照现有规定要求予以设置即可。该项目中应用的安全标志从警告区开始,在不同断面内设置,直到终止区末端停止。对于重型设备要设置重车靠右停靠区的标志。

二是临时标线。如渠化交通标线和导向交通标线。该类型的标线应该选择反光材料,达到警示效果。渠化交通标线应为橙色虚、实线;导向交通标线应为醒目的橙色实线。

三是其他安全设施。其中以夜间照明、语音提示、临时信号控制、移动式标志、护栏为主。

4.3 防尘处理

一是管控物料堆放区。按照图纸规划要求对各种不同类型物料的堆放区域加以划分和管理,使物料堆放在指定位置,做好标记和注明;不同类型材料须按照规范要求整齐堆放,并做好防护措施,避免散乱引起污染;水泥等材料须摆放在库房内,加强防潮防雨处理。

二是运输车辆管理。使用专业运输车辆,对于较为松散的垃圾等杂物,在装车后实施密封处理,禁止运输途中散乱在空气中;建筑垃圾要分批、分类地清理和运输,临时堆放的垃圾和杂物应尽可能选择密封性好的容器加以承装,避免粉尘污染对环境带来影响。垃圾清运应委托有资格的运输单位,不得乱卸乱倒。不得在施工现场熔融沥青、焚烧垃圾等有毒有害物质。

4.4 节能环保

在施工组织规划中,要将防尘污染计划融入其中,按照规定要求,展開该方面的规划和管理,防止现场及周边环境污染。同时编制清晰的污染清单,对可能造成污染的材料予以严格把控;施工单位要严格按照国家环保要求开展作业,做到责任划分,实现现场的科学管控。对于工程范围以外的土地及植被应注意保护,以免由于施工污染而承担索赔或罚款;将环保节能理念融入日常生产作业中来,从环保节能角度展开分析,实现污染防控;加深人员环保意识,科学选择现场清洁设备,做好现场管控。日常作业中可采取洒水的方式抑制粉尘,保证现场的整洁性;选用喷水装置对现场进行清扫,控制扬尘。并对喷洒设施实行定期维修和养护,延长使用寿命,为现场环境保护提供帮助;路面清扫完成后,不能将清扫的垃圾随意倾倒,要运送到指定地点集中处理[5]。

5 结语

通过文章论述,希望使相关人员对半柔性路面材料SFP混合料及应用有更深入的了解和掌握,在今后公路建设中,加大该类型材料的应用,从而提高公路建设质量,延长使用寿命。同时,半柔性路面材料SFP混合料的应用也为提高公路价值,保障大修后公路的安全性打下了坚实的基础。

参考文献

[1]包惠明, 吴春燕, 迟恩涛, 陈东升. 冷拌大空隙半柔性路面基体乳化沥青混合料性能研究[J]. 筑路机械与施工机械化,2020(10): 13-17.

[2]戴铭泽. 半柔性路面材料的性能研究[J]. 江苏交通科技,2019(4): 10-12+17.

[3]刘建芳. 常温沥青半柔性路面材料研制与性能研究[D]. 长沙:长沙理工大学,2019.

[4]宋蓝,吕文博. 关于半柔性路面试验设计及效果分析[J]. 2021(29): 35-36.

[5]宋家楠,褚翠兰. SBR和VEA复合乳液对半柔性路面的性能影响[J]. 广东公路交通,2019(5): 160-163+16970FFAFDB-0C2A-4FBA-BACB-665AD7332E44