低温季节沥青路面的施工关键技术分析

2024-03-12 02:12吕世宽
中国公路 2024年2期
关键词:封层摊铺沥青路面

吕世宽

(烟台市公路事业发展中心,山东 烟台 264001)

0 引言

低温季节对沥青路面施工影响较大,若室外气温下降,则沥青流动性减弱,且降解速度变慢,无疑增加了沥青路面施工难度。对此,从工程案例实际出发,选用耐低温性沥青材料,并解锁温拌沥青技术,在这一关键技术加持下完成沥青路面低温施工任务,从整体上提高工程质量,保证道路稳定性和安全性。可见,该论题具有探究的现实性意义。

1 低温季节影响沥青路面施工的表现

1.1 路面平整度

沥青路面施工活动在低温季节开展,极易增加沥青物料颗粒间摩擦力,进而影响沥青路面均匀度,导致沥青路面局部出现裂缝现象,难以保证路面平整度。

1.2 路面紧实度

低温季节进行沥青路面施工,沥青混合料会因低温环境影响黏合度,意味着混合物之间因结合受阻而存在一定空隙,影响路面紧实度。一旦存在空隙的混合物被动碾碎,则空隙率会大大提高,致使路面渗水,难以保证路面行车安全。

1.3 温度离析

沥青混合料在低温季节运输,对运输车辆的保温效果要求较高,一旦沥青混合料在搅拌厂和施工现场的温差较大,则摊铺机中混合料会因温度不一致而出现温度离析现象,进而沥青路面会出现多种质量问题。

2 低温季节沥青路面的施工关键技术

2.1 案例工程

某高速公路全长为62km,对其中长度15km的试验路段开展沥青路面施工,其中路面宽23m,双向四车道,设计时速为115km。试验路段施工季节为秋末冬初,气温较低,对沥青路面施工技术提出较高要求。施工过程中,为在规定工期内高效且优质完成施工任务,实现早日通车,基于低温环境落实技术创新,从材料拌和、摊铺压实工艺、质控措施、养护等环节入手,促进沥青路面施工活动顺利开展。

2.2 施工技术

低温季节沥青路面施工以温拌沥青技术为主,该技术适用于低温环境,且具有环保性、能耗低等优点。案例工程使用这一技术进行沥青路面施工,既能扩大碾压温度区间,又能延长碾压时间,沥青混合料压实度取得良好表现。下面从多角度分析施工技术要点。

2.2.1 材料及其拌和

施工活动开始前,严格把控沥青混合料的质量关,从材料采购、材料进场两方面进行质量检查,一旦发现劣质沥青混合料,要严加管控,避免因材料质量不过关而影响低温拌沥青技术的使用效果。一般来说,优选耐低温性沥青材料,例如SBS改性沥青,并确保所选材料达到技术要求。案例工程中,SBS改性沥青检测结果如表1所示。

表1 SBS改性沥青检测结果

分析表格数据的检测结果,得知案例工程SBS改性沥青材料符合技术要求,意味着SBS改性沥青材料具有可行性。

SBS改性沥青混合料对拌和温度要求较高,考虑到人工测温存在误差,所以利用自动化测温仪实现温度的精准把控,争取在适合温度条件下完成拌和,稳步提升沥青混合料性能。在此期间,还要注意拌和顺序,正常来说,先加入骨料,之后添加沥青,接下来加入矿粉,最后添加温拌剂。拌和温度控制时,适量、适时加入温拌剂,其用量多少根据喷施设备压力调节而定,其用时在沥青喷施3s后加入。借助机器自动拌和,产生结构性水膜,以此增加沥青混合料的润滑作用,避免混合料结块。

2.2.2 摊铺工艺

摊铺前期,做好承层清洁工作,避免受杂质影响而返工;充分准备摊铺设备,并适当调整机器参数。使用摊铺熨平板时,控制预热温度,待温度达到100℃,正式摊铺。当多个摊铺器具同时应用,要保证摊铺厚度的一致性,以及摊铺速度的同步性,一旦发现摊铺厚度不均,或者机器速度不等,要及时调整,避免出现条痕或缝隙。沥青混合料摊铺时,既要控制摊铺的环境温度,又要保证路面干燥,一般来说,施工温度达到0℃以上方可进行摊铺。混合料到场时,温度不低于168℃;正常摊铺施工时,混合料的温度应不低于170℃;低温摊铺施工时,混合料的温度应不低于130℃,否则达不到高速公路施工要求。摊铺结束后,由专人检查,一旦发现不合格之处要标记,并及时处理。

2.2.3 压实工艺

沥青路面摊铺压实环节,要准备所需设备,如钢轮压路机、胶轮压路机。压实操作中,遵循初压紧跟原则,初次压实尽量选择优质钢轮压路机,它在摊铺动作之后压实开振。还要遵循早上胶轮原则,根据摊铺厚度及碾压实况,对胶轮提至初压,保证沥青路面平整度。在这一过程中,充分利用两种压路机揉搓作用,大大优化水膜润滑效果,确保沥青混合料压实。需注意的是,保证压路喷水量的适宜性,当出现黏轮现象,通过去程喷水湿润车轮。碾压初期温度不高,极易出现黏轮现象,可通过刷子蘸取植物油的方式进行涂抹,预防黏轮。对于温度控制,初压温度不低于120℃,复压温度不低于100℃,终压温度不低于80℃。压实操作中,委派专人指导,确保碾压时间、压实度等符合规定要求。一般而言,高速公路沥青路面的压实度大于97.5%,孔隙率小于5%。

2.2.4 养护技术

低温季节沥青路面的施工技术包括预防性养护技术,具体指接缝处理、坑槽修补、表面封层,下面具体探究技术要点。

对于接缝处理,主要针对半刚性基层沥青路面结构进行接缝处理。低温季节沥青混凝土路面灌缝修补施工时,坚持精益处理原则,以SBR改性乳化沥青灌缝,或者通过增加挡板宽度、密封胶补、压浆修补等方式修补裂缝。实际上,沥青路面接缝走向不同,所以要针对性制定接缝处理方案。对于横向接缝的修补,即摊铺阶段彻底除去混合料,并在新铺层13cm左右压实处理。对于竖向接缝的修补,施工前均匀平铺乳化沥青,并使用轧辊设备移动混合料,使铺层平顺连接,待成型后垂直碾压。案例工程全线使用整幅施工,无纵接缝,针对已有横向接缝处理时,制定平接缝方案,准备摊铺熨平板、钢轮压路机等设备,先针对接缝部位整平并清理,均匀涂抹黏层沥青,接下来使用已有设备对接缝摊铺、压实。其中,上层和下层的横向接缝错开最少100cm。

对于坑槽修补,当路面局部出现不同程度的坑槽,一般主要采用热修补、冷修补两种方式予以应对,低温季节主要采用冷填补方法,将适量冷补料填入坑槽,以振捣或压实等方式让路面平整修复,这具有操作方便、施工快速的特点。

对于表面封层,常见雾封层、碎石封层、稀浆封层等方式,其中雾封层指在沥青路面喷施特殊的乳化沥青,无需集料稀释,避免路面裂缝,延长路面的使用寿命;碎石封层在乳化沥青喷洒后进行操作,借助压路机实现沥青混合料在原路面的内嵌,需注意的是,内嵌深度是原路面的60%左右;稀浆封层是利用喷洒器针对整个沥青路面进行喷施,目的是减少裂缝,保证沥青路面紧实度和平整度。表面封层的过程中,还要做好沥青表处喷洒、薄层沥青铺设、薄膜耗层等具体工作,沥青表处空隙以喷洒细料的方式填充,细料填充后均匀喷洒聚合物改性沥青,之后对其碾压,微表处使用聚合物改良的系列物料,除乳化沥青外,还包括矿粉、细集料等,目的是填补13mm之内的车辙,并延长路面使用时间,提升路面性能;薄层沥青铺设环节,要合理控制铺设厚度,厚度在20mm和35mm之间;薄膜耗层是将沥青混合料、乳化沥青有机结合,其厚度在15mm左右,如是处理既能填补缝隙,又能增强摩擦。

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