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公路瀝青路面預防性養護技術探究
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公路瀝青路面預防性養護技術探究
2022年06月17日    閱讀量:66805    新聞來源:馮志勇 大連興利路橋工程有限公司  |  投稿

摘 要:我國公路事業在近幾年不斷發展,各方面建設和管理不斷完善,預防性養護也逐漸受到重視,并且在公路養護中發揮著重要的作用。文章闡述了預防性公路養護技術在現代公路養護中的應用,并提出了一些提高技術水平的措施。通過對比實驗證明,新的養護方法在實際應用中可以有效提高路面的平整度,提高路面整體質量,進一步延長瀝青路面的使用年限瀝青網sinoasphalt.com。


關鍵詞:微表處技術;瀝青路面;攤鋪施工;


作者簡介:馮志勇(1993-),男,漢族,遼寧大連人,本科,技術員,研究方向:道路橋隧。;


微表處技術是一種常見的預防性養護技術,當前在各類道路的養護方面有著十分廣泛的應用[1]。在實際應用中具備工藝簡單、造價低、可快速實現通車等優勢。對預防性養護技術的探索和研究,將在很大程度上節約路面養護資金、提升資金利用率、增長路面使用年限、有效保證路面質量,經濟和社會效益顯著。在實現對微表處技術與工程施工的對接與集成后,其防水性能,耐磨性能均得到了不同程度的提升[2]。而此項技術作為現代化施工技術的衍生技術,不僅可以在道路工程養護施工領域內廣泛推廣,也可以作為一種全新的技術,進行路面施工中的承載力提升技術,但目前該項技術在公路瀝青路面上的應用較少。因此,針對當前公路瀝青路面上常見的問題,引入微表處技術,開展對其養護方法的設計研究。


1 浙青路面微表處施工工序及材料要求

1.1 微表處施工首先進行局部病害處理

在微表處施工前,提前處理路面病害是一個非常重要的環節,處理病害的主要目的是保持或提高路面原有的功能并為新鋪筑的結構層提供一個穩定而平整的下承層。銑刨應原路面結構層的厚度分層統刨,除非監理工程師另有指示,在統刨完上一層后,如果發現下層仍存在問題,必須及時估測出該層的損壞程度包含深度、面積等。洗刨現場的路面應確保底板平整,坑槽四壁平直且無松散顆粒。統刨完畢后產生的與新工作面相結合的層面,應立即機械或人工清理并徹底清除剩余廢渣然后進行下一道工序。


1.2 進行微表處施工前的局部病害處理工序

確定工作面一沿著病害四周劃線據縫一鑿除病害一清理廢渣吹除界面的塵土一熱浙青灌縫一灑布透層油一固定土工布一灑布下封層(熱瀝青、撒石屑)一灑粘層油布滿界面一分層進行填筑用壓路機分層壓實并達到必要的壓實度一做好接縫防水一工作面冷卻后開放交通。修復工作面要清潔、無雜物和浮塵、無松散料,床底無開裂和唧裝、透水現象。床面要保持干燥才能開始下一工序。


1.3 高速公路瀝青路面使用性能的檢測

為了更為準確的衡量路面破損狀況,我國的《高速公路養護質量檢評方法(試行)》提出了路面破損率或壞板率的概念,并規定將路面破損率以及壞板率作為衡量高速公路路面破損情況的參考數據。

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式中,DRá為瀝青混凝土路面破損率;


xj為瀝青混凝土路面破損中,第j類破損的調查面積;


x為破損的調查面積;


k為破損中第j類破損權重。


1.4 瀝青路面預防性養護決策方法

假設瀝青路面預防性養護措施為a,有N項,那么,養護措施方案集為:

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假設每個預防性養護措施方案b中有m項影響因素指標,那么,影響因素指標集為:

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這樣就產生一個決策矩陣:

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由此可見,將影響因素量化是決策矩陣法實施的前提。


1.5 施工所需各種材料

養護材料選擇:


1.5.1 改性乳化瀝青

微表處封層采用改性乳化瀝青作為主要粘結料,其原材料及改性產品的性能對改性乳化瀝青的技術指標具有直接的影響。


1.5.2 集料

微表處封層多選用材質較強的石灰巖和玄武巖作為集料的來源,原因在于:石灰巖采料便宜,玄武巖磨耗性能強。選擇上述兩種材料搭配所制備的微表處封層耐磨性能和抗滑性能均維持在較高的水平。


1.5.3 填料

類似于稀漿封層,填料可以改善乳化瀝青的破乳時間,并可填充級配中的空隙,提高拌和效果。


1.5.4 水

微表處封層中的水主要是起到預濕集料的作用,其應該潔凈,達到動物飲用的要求。通常情況下,針對上述所有材料的混合都需要在室內完成,并確保周圍環境的溫度在10°C以下,混合的時間應當超過2min。在完成對上述各項材料的配比與混合后,還需要對其進行持續25min的粘聚力測試,只有測試結果達到12N·m的混合材料才能夠應用得到養護施工當中。


1.6 公路瀝青路面攤鋪施工與壓實處理

在施工中,應做好下述三個方面的質量控制措施。


其一,對應的施工集料應當分配為三檔,分別為通過實驗計算確定配合比、通過施工試驗進行配合比例合理性的檢驗、通過試使用的方式進行材料配合比例的優化,確保施工中的攤鋪材料可以在使用中達到最優比例。


其二,在輔助機械設備完成對路面的攤鋪施工后,需要由現場技術人員進行鋪設路面的人工找平處理,應在此過程中重點關注起點與重點之間的接縫距離,不可出現厚度過大或過小的問題(圖1)。


其三,針對道路施工中出現的接縫問題,可采用對施工流程進行優化的方式控制,為了解決橫向施工出現的接縫,可在施工中將道路鐵皮的搭接量控制在最低,在此基礎上,將不可避免的搭接鐵皮放置在結尾部位,完成施工后,對鐵皮進行表層清潔處理,實現對攤鋪完成后路面平整度的提升[6]。

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圖1 同步碎石封層施工圖


1.7 確定壓實過程中對施工質量的動態檢測標準

本文根據規范中對成型路面平整度的要求,將平整度標準差轉換成最大間隙,見表1,以便于在碾壓過程中,采用3m直尺定期對碾壓表面進行動態檢測,發現問題時能及時改變碾壓工藝或碾壓遍數進行補救。


表1 平整度最大間隙要求

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表1 平整度最大間隙要求


本文建議在施工過程中,安排人員采用無核密度儀,定期對碾壓表面進行無損動態檢測,發現壓實度不足問題時,及時增加碾壓遍數進行補救。壓實度指標參考規范要求,見表2。


表2 壓實度指標要求

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表2 壓實度指標要求


2 對比實驗

為了進一步驗證該方法在真實公路瀝青路面上施工后的施工效果,選擇以某瀝青公路作為研究對象。已知該瀝青公路全長路段標號為K23+120~K75+150,在5年前已經投入使用。在投入使用的過程中,該瀝青公路在使用初期很短的時間內已經出現了行車道表面磨光、超車空隙大的問題,并在后續使用中出現了顯著的病害問題。盡管施工方已針對此方面問題,提出了針對性的解決對策或優化措施,但大部分措施在實際應用中無法達到既定的使用效果,也無法實現對損害問題影響程度的抑制。針對這一問題,引入本文上述設計的養護方法,并嚴格按照本文上述論述內容,在引入微表處技術的基礎上,完成對原路面的處理;對養護材料的選擇;對瀝青路面的攤鋪施工與壓實處理。為了確保實驗結果的客觀性,在養護過程中,礦料砂當量與級配采用與傳統養護方法相同的參數,如表3所示。


表3 養護過程中礦料砂當量與級配表

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表3 養護過程中礦料砂當量與級配表


隨著激光技術的發展,激光路面平整度測試儀實現了與路面無接觸的檢測。該儀器通過激光的發射與接收,計算出差值,完成對路面的平整度測試。路面平整度測量儀如圖2所示。

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圖2 路面平整度測量儀


結合表1中的數據,完成對礦料砂當量與級配的設定,并在此基礎上完成上述養護內容。為了驗證本文提出的基于微表處技術的養護方法在實際應用中的效果,選擇將養護前后的平整度作為評價指標,以此對養護方法的效果進行評價。平整度的計算公式為:

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公式(1)中,Y表示為公路瀝青路面養護前或后的平整度;n表示為在公路瀝青路面上每一步長內包含的高程值數目;Yi表示為在公路瀝青路面上每一步長當中所包含的第i的高程值,單位為mm。根據上述公式,計算得出養護前后該公路瀝青路面的平整度,并將結果記錄如表4所示。


表4 公路瀝青路面養護前后平整度記錄表

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表4 公路瀝青路面養護前后平整度記錄表


從計算公式(1)可知,養護路面的平整度取值在0~1之間,若養護路面的平整度越接近1,則說明瀝青路面上高程值越小,平整度越好;反之,若養護路面的平整度越緊急0,則說明瀝青路面上高程值越大,平整度越差。通過公式(1)計算,及表2中的數據進一步分析得出,養護前路面的平整度明顯低于養護后路面的平整度。因此,通過上述實驗證明,在引入本文提出的基于微表處技術的養護方法后,公路瀝青路面的平整性得到有效提升,路面更加光滑,運行質量更高。

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圖3 路面抗滑性能現場檢測


在通車12個月后對路面抗滑性能再次檢測,如圖2所示發現路表面的還原劑材料已滲入瀝青中與原路面有效結合在一起,平整度良好,有效改善了瀝青的路用性能。


結束語

綜合本文論述,針對現有公路瀝青路面養護方法在實際施工過程中存在的問題,引入一種全新的微表處技術并提出一種新的養護方法。通過對比實驗的方式對應用本文養護方法前后的公路瀝青路面進行實驗,驗證了本文養護方法的可行性和應用優勢。在實際應用本文上述提出的養護方法時應當注意,由于該項技術的應用使得養護方法中的原材料選擇、材料拌和以及攤鋪都需要在施工現場完成,因此施工操作對于養護結果的影響程度較大?;谶@一問題,在養護的過程中需要密切觀察施工現場的情況,并針對各項養護工作在開展過程中的相關參數進行更高精度控制,從而確保養護質量能夠達到預期目標,促進公路瀝青路面的使用年限進一步增加。


參考文獻

[1] 閆好海.就地冷再生技術在公路瀝青路面養護工程中的具體應用研究[J].科技視界,2021(30):119-120.

[2] 崔凱.基于Novachip超薄磨耗層的高速公路瀝青路面養護技術[J].四川建材,2021,47(11):105-106+108.

[3] 甘劍劍.市政道路養護中的瀝青路面預防性養護技術應用實踐分析[J].四川水泥,2021(08):286-287.

[4] 鐘永華.公路瀝青路面工程的熱熔橡膠瀝青碎石封層養護施工及檢測[J].交通建設與管理,2021(03):114-115.

[5] 宋文凱,劉尊青,謝海巍,等.基于熵權物元模型的城市道路網瀝青路面養護決策研究[J].內蒙古公路與運輸,2021(04):44-47.

[6] 劉筑縈.基于多步法就地熱再生工藝的瀝青路面養護加熱控制研究[J].能源與環保,2021,43(09):175-180.


標簽:行業新聞,再生瀝青,瀝青混凝土
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