试论沥青路面养护中的同步碎石封层技术的应用研究

2022-09-11

同步碎石封层技术一方面能够用于道路的养护, 另一方面又可以用于道路重建, 普通公路路面的养护可以使用此项养护技术。特别是在交通量较小的乡村道路上如果直接用碎石封层做路面, 使用的效果会更良好。一般来说, 它具有延长道路的使用寿命以及可承受繁忙的交通量, 同时也减少路面的反射裂缝、提高路面的防滑性能和提高防水性能、可以进一步降低道路的维修养护成本等许多优点因此, 同步碎石封层在沥青路面养护中的应用具有十分重要的经济意义。

1 同步碎石封层技术的工作原理及其技术特点

同步碎石封层技术的工作原理是:利用专门的施工设备 (同步碎石封层机) 将高温的沥青与均匀集料同时喷洒在路面上, 并且保证沥青与集料在最短的时间内完成相互结合, 最终在外荷载的作用下不断形成强度。结合的同时, 我们可以看到, 结合温度在130℃以上, 具有足够的粘结性。与此同时, 由于沥青流体的表面张力, 使热沥青可以沿集料表面向上爬升, 并最终在集料的表面形成一个半球面, 使集料被沥青覆盖的面积达68%, 这样一来就保证了沥青与集料有足够的结合强度。同步碎石封层技术的实施可保证沥青结合料与路面骨料间非常好的结合性。为此, 进一步提高沥青与集料的粘附性、增加集料覆盖的表面积, 是该项技术的关键。

沥青路面经过同步碎石封层技术的处理后, 便具有良好的抗滑性能以及防渗水性能, 能够有效地治愈路面的贫油, 掉粒以及轻微网裂和车辙沉陷等损伤。同步碎石封层技术的应用可以借助一定厚度 (一般为0.2cm) 的沥青膜, 形成粘结碎石的超薄沥青碎石表面层, 能够有效加强路面的抗裂性能, 可以防治路面的龟裂以及网裂和减少半刚性基层反射裂缝, 综合提高路面抗水的损坏能力, 用于普通道路的养护可以显著延长路面的使用寿命。在施工方法上, 若采用两层摊铺不同粒径集料的施工方法, 同步碎石封层技术可以直接作为交通流量相对较小的道路以及低等级公路的路面面层。该技术工序简单、施工速度非常快, 可即时限速 (25km/h) 开放交通, 待1.5h后可完全开放交通。

2 沥青路面养护中同步碎石封层施工控制技术分析

2.1 沥青路面养护施工前期准备阶段分析

在该阶段, 主要是挖补坑槽, 要处理原路面的拥包和油包以及沉陷等损伤;施工的时候气温应最好在20℃以上, 地表温度应在25℃以上, 同时应尽保证施工的完成后48h内无明显的降雨, 风力也应该小于4级。施工时应保证原路面无附着物和杂物等, 在清扫路面完成后, 应及时用风机进行路面的除尘, 异变保证路面的干净和干燥。对于温度的控制, 改性沥青应加热到180℃左右, 普通沥青应加热到165℃左右。沥青洒布时的温度保持在170摄氏度左右。

2.2 施工中沥青结合料用量分析

在该阶段, 沥青结合料的洒布量应及时根据撤铺石料大小以及原路面情况、路面的通荷载状况具体分析。沥青的洒布量必须能够保证沥青液体有足够的表面张力, 使其能延石料表面向上爬升至石料高度, 并且使石料与沥青的覆盖面积达到70%以上, 这样才能保证粘结强度。

路面沥青的平均洒布量以1.0kg/m2～1.5kg/m2为宜。当路面使用6mm～9mm的石料时, 沥青的洒布量为0.9kg/m2～1.1kg/m2;使用9mm～14mm的石料时, 沥青的洒布量为1.0kg/m2～1.3kg/m2;当使用11mm～16mm石料时, 沥青的洒布量为1.3～1.7kg/m2。同时需要注意的是:如果原路面存在大面积的泛油现象, 沥青洒布量应减少0.2kg/m2左右;当原路面存在严重的贫油或龟裂老化时, 应增加0.2kg/m2左右。对于交通荷载量偏大路段, 应该减少0.2kg/m2;当遇到荷载量偏小路段, 应及时增加洒布量0.2kg/m2左右、施工度偏低时也应该增加0.1kg/m2。

2.3 施工中洒铺区域和撤布量的分析

该阶段应该对撤铺区域进行交通管制, 严禁车辆及行人入内。与此同时, 在沥青洒布过程中, 喷道路的两侧必须要挂挡板以防止沥青的飞散, 同时也要喷洒路面左右各10cm左右的沥青量, 以防止影晌石料的粘附效果。

为了一方面更好地避免石料撤布量过少, 造成石料班盖不够而形成的沥青粘结料被太阳紫外线照射老化, 另一方面避免石料布量过多, 造成石料脱落浪费, 经我们对部分城市以及地方道路养护工作过程的总结, 认为石料的撤布量应遵循以下标准:首先是石料撒布量应控制在8m2/km2～14m3/km2, 其次是当石料粒径较小时, 石料撤布量也相应较少, 石料粒径较大时, 石料撒布量相应较多多。最后是当温度较低时, 石料的撒布量较多, 当温度较高时, 石料撤布量相应地较少。在此过程中, 石料撤布量必须均匀, 以便在沥青薄膜上形成一层为宜。

除此以外, 我们还要注意人工补撒石料工作, 对于石料撒布不均匀的地方, 必须要通过人工处理的方式来保证让石料的单撤均匀, 特别是石料没有撤到的地方, 要及时用人工补料的方式给与补撤。

2.4 施工中碾压和接缝的衔接分析

在此阶段, 初次辗压应该使用8t左右钢轮压路机快速碾压一遍, 以便保证石料与沥青的充分结合。第一次碾压粘附的时间最好不要超过石料撤布后10s, 终压应该用28t的胶轮揉压2～3遍。对于路面接缝的衔接, 应该准备lm宽、6m长、2mm厚的钢板搭接横缝, 以避免施工过程中重复洒油和重复洒料的情况出现, 同时也要避免影响平整度和油包出现。对于纵缝的处理, 应该要求施工方必须配备3名技术精湛的驾驶员, 以便保证行车的直顺。对于接缝沥青重盛部分不得超过12cm, 避免泛油。