半刚性基层沥青路面层间处治技术研究

2017-10-21 22:15花振军赵东均
卷宗 2017年3期
关键词:沥青路面

花振军 赵东均

摘 要:公路工程中各路面结构层存在材料及施工质量等方面的差异性,层间联接状态不是理想的完全连续状态,大大削弱了路面各结构层间的粘结力,尤其基层与面层之间成为路面结构中最薄弱的环节。因此加强层间处治技术的研究,完善基面层间的过渡,增加基面层间的粘结,保证沥青路面的结构承载能力和抗疲劳性能,对于提高公路的服务水平和使用寿命有重要的现实意义。

关键词:半刚性基层;沥青路面;处治技术

我国的沥青路面结构多为半刚性基层沥青路面,计算方法以双圆竖向均布荷载下的层状弹性体系为基础,设计时假设路面各结构层之间完全连续。以此为基础修建的半刚性基层沥青路面结构,在使用年限初期往往会出现各种早期病害,如推移、拥包、裂缝等,严重地影响了道路的使用寿命,降低了道路的使用性能,造成行驶车辆运营费用和道路维修费用的增加,各种修补作业对交通和社会发展也会带来一定的不良影响。为此,必须合理选用半刚性基层沥青路面层间处治技术,全面提升工程质量。

1 半刚性基层沥青路面层间处治技术的概况

沥青路面层间特别是基面层之间的粘结困难是当前普遍面临的一个问题,课题通过大量的室内、室外试验,即就层间材料种类、用量、温度、压力、基层成型龄期等因素对于层间粘结强度的影响规律进行研究。沥青路面的层间处治,一方面在于加强层间粘结使路面结构具有连续性;另一方面是为了提高路面的防水性,要达到这些目的,就必须高度重视层间结合的设计与施工工艺,同时应积极探索和应用层间粘结新材料、新技术。经过多方技术研究及改进后,在沥青路面的层间处治技术方面将会有质的飞跃,在提高公路路面结构层之间的整体协同工作能力、延长道路使用寿命方面提供科学的理论和实践指导。同时,研究成果还将进一步修改、完善现行技术规范中相关条款,促进公路事业健康快速的发展,对我国沥青路面的建设与发展具有一定的理论意义和较好的实用价值。

2 半刚性基层沥青路面层间处治材料选择分析

我国公路工程承担着繁重的交通运输任务,不仅交通量大,而且轴重超过标准轴载高达70%~80%。重交通沥青路面不仅对路面结构有很高的要求,层间处治材料及方式对路面整体的稳定性及安全性均有重要的影响。因此,就公路层间处治而言,应结合该地区材料现状,择性性能优异的层间材料,其质量必须符合《公路沥青路面施工技术规范》 (JTGF40-2004)中相关规定。

(1)透层。公路透层宜选用煤油稀释沥青,以保证一定的渗透深度,但煤油稀释沥青成本较高、施工较困难且对环境有无人,因此推荐使用乳化沥青。

(2)粘层。在室内外试验中,SBS改性沥青均表现出了良好的粘结性能,特推荐作为公路粘层的结合料。

(3)下封层。下封层沥青材料应该选用SBS改性沥青,石料应采用坚硬、清洁、千燥、无风化、无杂质、均匀一致的单一粒径的石灰岩,石料的粒径以5~10mm为佳,对集料中的超粒径颗粒必须筛除。

3 半刚性基层沥青路面层间处治关键施工技术

1、透层施工工艺

为提高透层的渗入效果,项目要求在水泥稳定碎石基层施工完毕12h内,必须完成透层的施工,以便较好地保证透层的透入深度,而且要保证在铺筑面层前使渗透固结结束,透层施工完后,需要临时封闭交通。如果基层需要过冬,则必须在施工面层前再次洒布透层油。 彻底清除基层表面浮灰,确保透层油透入基层一定深度,使下封层与基层粘结牢固。

透层沥青的洒布应采用智能沥青洒布车喷洒,一方面保证洒布量的准确性,另一方面保证洒布的均匀性,而且还能够保证洒布材料的温度。洒布车一般从中央分隔带一侧起开始洒布,调头后再洒布相邻的一侧,如此两次洒布宽度要求重叠10~15cm,尽量做到不重叠、不漏白。对局部漏洒或洒布车难以洒到的部位,可人工补洒,对局部洒布量过大出现流淌现象时,需人工及时用扫把清扫,使其保持洒布量均匀。施工面层时要注意施工车辆的车速,为了不破坏已成型的透层,车辆尽可能不急转向、急刹车。

在洒布透层油之前,应预热并疏通油嘴,保证透层油洒布的均匀性。洒布时如有遗漏,应及时采用人工进行补洒。透层油洒布前应对人工构造物(如路缘石)进行适当防护,以防污染。透层油洒布过程中,应严格按照试验路所确定的最佳程序,洒布人员不得随意调整或更改,并应确保透层油洒布量,保证渗入厚度。

2、封层施工工艺

(1)待透层油洒布后,经检查无油膜或在残留油膜及塑料薄膜已刮除的情況下,经监理工程师确认,方可进行下封层的施工。封层沥青的喷洒量应采用沥青洒布车通过试洒确定。当封层沥青喷洒一段时间后,紧接着采用矿料洒布车洒布石料,洒布量通过试验路确定,覆盖面积为50%左右,局部采用人工辅助方法(用扫把)避免造成骨料上、下重叠,将5~10mm集料均匀地撒布于改性沥青上,保证覆盖率达50%左右。

(2)基层表面一定要清除干净,灰尘的清除一般需经过清扫、气吹和水冲才能完成,使基层顶面集料颗粒部分外露。热沥青应做到喷洒均匀,且喷洒量符合规定。下封层施工中,集料撒布应均匀,用量不宜过高过低。本项目将覆盖率控制在50%,确保下封层对沥青混凝土层与基层的层间粘结,以及不过多地占用下面层厚度。同时,防止泛油现象的发生。

(3)在铺沥青混凝土下面层前,应将浮动的集料扫除,下封层对下面层施工富余度不宜过高(一般比下面层施工提前2d的工作量),并应加大对下封层的保护,使已完工下封层免遭车辆污染。集料撒完后,下封层应采用轻型轮胎压路机碾压,不可将集料压碎,局部露黑处发生粘轮时,应补撒少量集料。

3、粘层施工工艺

粘层沥青的洒布应采用智能沥青洒布车喷洒,一方面保证洒布量的准确性,另一方面,保证洒布温度及洒布的均匀性。洒布车一般从中央分隔带一侧开始洒布,调头后再洒布相邻的一侧,如此洒完全幅,两次洒布宽度要求重叠10~15cm,尽量做到不重叠、不漏白。在路缘石、雨水进水口、检查井等局部应用刷子人工涂刷。

粘层沥青应均匀洒布或涂刷,不要过量浇洒。路面若有脏物或尘土时应清除干净,当有沾粘的土块时,要用水冲刷干净,待表面干燥后再浇洒粘层沥青。喷洒的粘层油必须成均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层,不得有洒花漏空或成条状,也不得有堆积。喷洒不足的要补洒,喷洒过量处应予刮除。喷洒粘层油后,嚴禁除沥青混合料运输车外的其他车辆、行人通过。当气温低于10℃或正在下雨时,不得浇洒粘层沥青。粘层沥青宜在当天洒布,应待乳液破乳、水分蒸发完后,紧跟着铺筑上层沥青层,确保粘层不受污染。

4 结束语

综上所述,层间结合优劣是影响沥青路面使用寿命的重要因素之一,若层间结合不好,就会破坏路面结构的整体性,削弱路面结构的整体抗力,在车辆加速、减速的地方易发生层间剪切滑移,产生月芽形推挤裂纹。为了使路面多层组合体系具有良好的结构承载力和耐久性,必须提高沥青路面层间处治技术水平,规范施工工艺。

参考文献

[1]张艳红,王晓帆.路面层间处治层材料的选用及优化[J].河北交通科技,2010,(01).

[2]周毅.繁忙交通沥青路面层间处治施工关键技术研究[J].中国水运(下半月),2010,(05).

[3]周文,陈志福,熊志华,李政安,陈赟.沥青混合料试件层间粘结剪切强度影响因素研究[J].中外公路.2011(06)

[4]李星,刘志芳,宋晓燕.层间接触对半刚性沥青路面力学性能的影响[J].重庆交通大学学报(自然科学版).2014(02)

[5]李彦伟,穆柯,石鑫,王选仓.基面层间接触状态对沥青路面力学响应影响[J].长安大学学报(自然科学版).2014(02)

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