沥青路面含砂雾封层预防性养护施工技术探索

2021-04-14 21:52马艳芳
卷宗 2021年8期
关键词:喷油嘴封层路段

马艳芳

(河南省大道路业有限公司,河南 郑州 450000)

近年来,我国公路交通事业发展迅速,公路建设里程持续增加,截至2020年底,我国公路总里程已达到了500万公里以上,高速公路超过了15万公里,居世界第一。通常来讲,随着道路服务年限的增加,运营质量和服务水平将随之下降,做好养护维修工作,才能保证道路运行状态良好。当前我国公路事业已进入“建养并重”的阶段,在养护资金有限的前提下,如何提升路面质量成为关键。含砂雾封层是一种应用效果良好的预防性养护技术,将其用于路面早期病害养护,可有效阻止路面病害发展,延长路面使用寿命。

1 含砂雾封层的技术特点

含砂雾封层采用MasterSeal沥青浓缩封面料,比如改性乳化沥青、陶土等材料,通过专用封层喷洒设备,将此类材料均匀喷洒到沥青路面,形成一薄层,从而达到封闭路面路表微裂缝、防止雨水下渗的作用,同时还能增强路面抗滑能力,延缓路面沥青老化,具有良好的施工效果。相比其他沥青路面预防性养护技术,含砂雾封层技术特点如下:

1)适用性强。含砂雾封层多用于路面早期病害养护,比如道路通车2~3年,病害不太明显的高等级公路。该技术成本低,可有效抑制路面病害发展,改善路面使用性能,保证路面技术状态始终良好。

2)应用范围广。含砂雾封层技术可用于严重沥青老化的路面养护。作为一种性能优良的沥青路面养护封面料,MasterSeal沥青浓缩封面料可以通过自身的还原再生功能,改善并激活老化后的沥青分子,促使路面硬化程度下降,消除因沥青流失而产生的多种病害。此外,在提高路面美观性方面同样具有显著的效果。

3)使用性能良好。当陶土、乳化沥青等材料均匀拌和且喷洒到需养护路面后,将会形成一层良好的防滑面层,可以有效提升路面的防水和抗滑能力,进而大幅提升路面行车舒适性和安全。

2 工程概况

某公路工程是一条重要的交通通道,试验段全长1000m,起讫桩号为K88+200~K89+200,为双向四车道。经实地勘察可知,目前路面承载力仍可满足规范要求,存在少量破损现象。由于本路段建成通车时间较长,沥青路面已出现剥落、老化现象,为保证行车舒适性和安全,决定对本路段进行养护施工。根据上述分析,本路段部分路面构造深度较小,超车道原路面摩擦系数偏低,且未见渗水现象,具有良好的抗渗水能力,表明本路段采用含砂雾封层预防性养护工艺具有可行性。

3 沥青路面含砂雾封层预防性养护施工工艺

1)施工准备。含砂雾封层施工所用机械设备较少,但对洒布机的性能要求较高,应用专用的沥青洒布机进行施工。本工程采用大型高压喷洒车。小规模施工或局部施工采用小型手动高压喷洒设备。对施工机械设备喷洒车的具体要求为:(1)设备容器罐容量不宜少于6t,雾封层料与砂容易离析,容器罐内宜配有相应搅拌装置,以对混合料充分搅拌,保证喷洒的混合料质量。喷洒系统宜配有挡板,防止喷洒过程中材料飞溅。(2)设备配有过滤器对材料进行过滤,防止材料不均匀而阻塞管道或喷洒嘴,确保喷洒均匀。(3)设备应配有循环洒布系统,其喷洒管道宜选用金属材质,外螺纹接头喷油嘴。喷油嘴能产生高冲击力的扇形喷雾,喷流角度θ为0°~95°,喷雾应分布均匀。(4)设备工作时,喷洒管道应保持畅通,为避免喷雾间的干扰,喷油嘴口部的开口缝中心线与喷油管轴线方向成10°~15°。(5)设备的喷洒管,离地高度应为350mm~450mm并能予以固定,相邻喷油嘴间距为200mm~400mm,喷油嘴的喷雾宽度应相互重叠,同一地点接受两个或三个喷油嘴喷洒的材料,并不得出现花 白条。

2)施工流程。第一,封闭交通。编写实施性交通组织保障方案并经专家审核通过,按现行公路养护安全作业规程规定要求布设交通施工标志,发布施工绕行通告,封闭施工路段。第二,原路面病害处治。路面出现的裂缝、坑洞等病害,要先进行灌封、挖补等维修处治;对大的拥抱和较深的车辙等病害,应先铣刨和填充。填缝料可采用高含量乳化沥青与细砂拌制的砂浆,但所用材料不能与雾封层材料起化学作用。第三,原路面清扫。施工前,需对路面进行清洁处置,采用高压清洗车冲洗或清扫车清扫等方法,清扫路面杂物、灰尘,清洗路面被泥土等污染处,确保其处于洁净、干燥状态。第四,材料、设备准备。施工前需详细检查材料和设备的准备情况。对乳化沥青、细粒砂等材料进行质量检测,确保所用材料满足上述技术指标要求;认真检测喷洒车的运行情况,确保喷洒棒的高度能自由调整及喷嘴通畅。检查施工所需的喷洒车、清扫车、洒水车、毛刷等设备均已就绪。第五,洒布混合料。含砂雾封层施工采用专用喷洒设备,喷洒时,应保持速度和喷洒量的稳定,在整个洒布宽度范围内,应喷洒均匀、一致。并严格控制洒布量,单层喷洒用量0.9kg/m2~1.2kg/m2,双层施工喷洒用量为1.6kg/m2~2.0kg/m2。第六,局部修补。对于设备喷洒遗漏和喷洒量过大的位置,采用人工配合专用修补推子进行局部修补,确保施工路段整体效果均匀一致。第七,养护及开放交通。含砂雾封层养生期间,严禁任何车辆和行人进入,否则将影响含砂雾封层的成型。正常情况下含砂雾封层施工2h左右就能开放交通。根据天气温度和现场实际情况,固化3h~6h左右,双层封闭交通时间4h~8h,即可开放交通。

3)施工质量控制。在含砂雾封层施工过程中,应采取措施保护周边环境,避免对环境造成污染,对于道路沿线的护栏和路缘石等应进行遮盖保护。对施工中所产生的各种废弃物应及时进行清理,以防对周边环境造成污染。当路表温度在15℃以下或者大气温度在10℃以下时,以及雨天时,不得进行其施工。应视天气情况确保施工后有足够的养生成型时间。正常情况下含砂雾封层施工后2h左右。施工中含砂雾封层洒布量控制非常重要,过大会影响路面的抗滑性能;过小会达不到封水的效果。施工前,要在路面上进行小面积喷洒试验,确定最合适的喷洒量。

4)路面检测分析。含砂雾封层施工质量验收标准,可参照我国现行沥青路面验收规范进行。检验结果应满足表6中的质量要求。为此,对本路段含砂雾封层施工一个月后,通过以下三指标的检测对路用性能进行评价:(1)渗水系数检验。病害路段原路面的渗水系数为15mL/min~30mL/min,施工完成之一个月后,渗水系数检测为0,路面变为不渗水,对微小的裂缝和空隙起到填补的作用,从而有效地减弱了路表水的下渗作用。(2)构造深度检验。病害路段原路面的构造深度为0.4,施工完成一个月之后,构造深度检测为0.55,提高37.5%,没有形成“油皮”现象,提高路面行车安全。(3)摩擦系数检验。病害路段原路面的摩擦系数为49,施工完成一个月之后,摩擦系数检测为73,提高了49%,含砂雾封层封闭了的细微裂缝,提高了抗滑性能。

4 结束语

综上所述,随着路面使用年限的不断增长,在汽车轴载持续加大和渠化交通等因素的影响下,路面往往会出现不同程度的早期病害,含砂雾封层施工技术在沥青路面养护施工中的应用,可有效处治路面松散病害,防止路面病害进一步发展,全面提升工程施工质量。

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