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【摘 要】 随着我国社会主义经济体制发展的不断加快,公路运输事业发展迅速,公路交通量逐年升高,为更好的提高公路的使用寿命,延长公路服役年限,我省各市交通部门积极展开了公路预防性养护的工作,大力推广乳化沥青技术在公路预防性养护工作中的应用,此项技术是目前为止对预防性养护工作起着关键作用,也是应用较为广泛的,对公路预防性养护工作有着举足轻重的作用。本文就乳化沥青在公路预防性养护中的应用为研究对象,对乳化沥青雾封层技术、同步碎石封层技术进行了较为详细的分析,希望通过本研究,对今后相关内容的研究提供借鉴。
【关键词】 乳化沥青;公路养护;雾封层;同步碎石封层
一、乳化沥青在公路小修保养预防性养护中的意义和作用
1、有效的节约能源
在公路养护中,使用稀释沥青时候,其煤油或者汽油的含量在百分之五十左右,而使用乳化沥青,其煤油或者汽油的含量仅有百分之二左右。因此,乳化沥青在公路养护中的使用,能够节约更多的材料。相关的研究表明,在公路养护工作中,使用乳化沥青比使用量是普通沥青,能够节省能源达到百分之十到百分之二十,表现了明显的经济性。
2、使得公路养护工作更为便捷
乳化沥青在公路养护的过程中,作业面小,施工周期短,不需封闭交通,表现了便捷高效的特点,乳液需要专业化的撒布即设备,对小面积的公路养护,可以通过手工进行浇灌,例如在公路养护时,遇到小面积的公路坑槽,可以使用一些便捷设备进行修补,并且能够进行冷态修补,即不需要进行现场加热,这样能够有效的节约能源,提供公路养护的效率。下图为预防性养护施工。
二、乳化沥青雾封层技术简析
1、雾封层技术特性
当各级公路出现细微裂缝、沥青混凝土老化、路面渗水、结构料粒松散等病害时,常常会在原路面上铺设一层雾状的乳化沥青或者再生剂以达到对沥青路面的预防性养护作用。这就是雾封层技术在沥青路面预防性养护中的应用。雾封层技术的特性,从材料来讲,其所用的沥青材料具有很强流动性,其有机高分子能够进入到沥青路面的细微裂缝与结构空隙中,跟其中存在的原有沥青成分发生交换,来改善沥青的性质与路面整体结构。
沥青有机高分子的这一渗透交换作用还能够补充沥青混凝土中缺失的沥青成分,来恢复其弹性与粘附力,从而对路面产生裂缝与表面空隙进行封闭,阻止水分的渗入,通过这一系列的作用能够降低水对路面危害和低温损害。这是雾封层技术通过自身的特性来改善原有沥青路面的作用机理,这一机理有效的提高了路面的使用性能与耐久性。
2、施工工艺
1)洒布施工
目前机器洒布施工运用广泛,在雾封层技术采用洒布车施工时,首先应该按照施工路段工程量的大小来确定洒布施工的速度与施工方案,即确定各项参数指标。在洒布车无法到达的部位或者施工遗漏部位可采取人工涂刷施工,例如路线的标志标线附近。如果洒布车在施工中过多的停车,会造成横缝产生,一旦横向接缝在施工时把握不好,就会造成路面局部出油或者影响外观。在洒布车换料时应该注意,换料后重新施工时,应该在上一车终点前2m~4m处铺设油毛毡后开始施工。
2)特殊天气的施工
雾封层材料的破乳会受到温湿度、风力的影响,从而破坏养生时间。所以在施工前应该做好施工路段当地每天的温度、湿度、风力、养生时间的记录。洒布施工的温度要求在10℃以上,地表温度则应该在15℃以上。若碰到雨天气,或者施工过程中遇到雨水天气,都应该立即停止施工。待到雨停路表干燥以后,应该对被雨水冲刷掉的涂料进行重新喷涂,再进行洒布施工。道路交通的开通应该是在雾封层施工完后,等到乳液破乳和成型后。一般情况下,施工后4h左右就可进行交通放行。要注意的是,在雾封层养护期间内,现场施工人员应该做好保护措施,禁止车辆和行人进入场内,以免对雾封层施工成型造成不良影响。最后在材料干燥后,应该对其进行渗水、摩擦系数的检验记录,当结果达到养护规范要求时,才算工程完成,否则,就应对其進行撒细砂处理后再开放交通。
三、乳化沥青同步碎石封层技术
1、同步沥青碎石封层技术的特点
同步碎石封层具有一定的厚度,它是沥青膜与处治层进行粘连,在施工中使用一定厚度的石料,将石料裹覆在其中,这样做的目的就是使沥青和石料具有较强的粘合性,保证施工质量。该技术的特点在于它可以充分防止路面开裂、减少路面反射裂缝、治愈路面龟网裂,并提高路面防渗水性能,该项技术使用公路养护中,可延长路面使用寿命十年以上,如果使用聚合物改性粘料,施工效果会更好。
2、同步沥青碎石封层的施工工艺
正式施工前,要聘请操作技术熟练的人员,否则不能铺出高质量的路面。在对以前的沥青混凝土路面进行检查的时候,接缝的地方要更为注意,对出现问题的地方及时的进行补救,若有其他杂物,就要对其进行清扫或者冲洗等工作,等水分蒸发表面完全干燥后才可进行改性沥青封层的施工。对施工区的结构物应加以保护,以免溅上沥青受到污染。
施工时,要采用专业装载机向骨料斗装载骨料,主要装载的材料单粒径石灰石碎石,大约控制在9到13毫米左右,之后沥青高温罐车泵吸高温改性沥青到同步碎石封层车沥青储罐内,此时对温度的控制一定要在170和180摄氏度之间,不能超出这个范围。在施工中高温沥青罐车可能会出现漏油现象,这时要放置一个容器接收滴漏出来的沥青,以免浪费或污染。接下来要将装好料的同步碎石封层车开至施工起点,操作手调整好各个系统的工作参数;然后指挥驾驶员沿预先设置的控制线起步,驾驶员一定要掌握好速度,不能过快或过慢。在铺装时要将沥青和碎石均匀的布撒,现在一般都采用同步碎石封层车的控制系统,事先设定改性沥青洒布量的参数,使得洒布量控制在2.0kg/m2,误差控制在±5%以内。碎石撒布量应根据现场试验检测,通过控制车速确定。 在施工中,乳化沥青和碎石应该同时布置,在布置时温度是比较高的,待温度急剧下降的时候才能进行碾压的工作,至少使用专业设备碾压两遍以上,保证路面质量。控制碾压速度为5~8km/h,使单粒径碎石嵌入改性沥青之中且牢固。
同步碎石封层铺筑后,要阻止施工车辆刹车或者掉头,并封闭交通,且应尽可能早进行下一结构层的施工,摊铺完成后即可开放交通。施工结束后还要定期进行检验工作。
四、经济效益和环境效益
路面养护采用热沥青人工拌和,工程进度慢,劳动强度大,人工费用高,用油量难以控制均匀,路面平整度差。采用拌和机拌和时,养护费用增加。采用乳化沥青施工,工程进度快,劳动强度低,经济效益好,用油量易于控制,分布较均匀,路表美观,平整度较好。
乳化沥青碎石封层施工周期短,节省劳动人员,工作效率高,施工过程便捷,可节约大量管理费和间接生产费用,并保证工程进度。可作薄层封面、省油省料、投资小效益大,特别是在老油路面上进行封层,效果明显。
防渗水性好,原先由于平整度不好和路面表面干涩,路面渗水严重,常出现坑槽,麻面,松散,裂缝等病害。封层后由于密水性好,消除了路面水造成病害的隐患,表面完好无损,充分显示了乳化沥青的优越性。施工方便,造价低廉,操作简单,劳动强度小,成型快造价低。节约能源,采用人工或机械拌和沥青混合料施工,沥青除加热脱水外还需保温,工地仍需加温和施工时烘烤工具。
乳化沥青封面,各种病害及时处治避免病害蔓延扩大是一种预防性养护手段,能快速恢复路面,封闭旧路面的各种裂缝、各种病害在最初期,对症采取保护性养护措施,防止雨水和雪水对路基路面进一步损坏,改善平整度,延长路的使用寿命等功能,经济效益显著。
多年来,我段在公路小修保养路面养护所用沥青都是乳化沥青基本不用热沥青,其经济效益和社会效益显著。使用乳化沥青衍生出来的新工艺对路面的及时性养护和预防性养护,标准状况下,提高了作业效率,减少了设备培植,降低了机械废气排放。“工艺简单、工期缩短、施工场地小”,这将极大程度第降低因施工对自然环境造成的破坏,减少环境污染、温室气体排放,对保护环境、造福后代具有十分重大的意义。
五、结论
近几年,我国大部分公路路面处于超负荷和超期服務状态,面临大量的维修和保养。乳化沥青作为路面养护的重要材料之一,在预防性养护方面能有效改善道路行车条件,提高运行速度,降低运输成本,并能够快速开放交通,提高道路服务水平。预防性养护理念的提出,在公路养护事业中起到了很大的推动作用。同时我们应当认识到,建立科学化、规范化的道路养护体系,也是目前道路养护部门面临的重要课题。
参考文献:
[1]朱平.公路用乳化沥青技术要求的研究[J].黑龙江科技信息.2010(16)
[2]刘伟,孙西运,邓洪涛.浅谈同步碎石封层技术及施工工艺[J].建设机械技术与管理,2008(05).
[3]蒋志军.雾封层技术在沥青路面预养护中应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.
[4]张寿,徐勇.雾封层技术的研究[J].交通标准化,2008(5):161-163.
[5]李欣红.同步碎石封层技术在公路养护中的应用[J].交通世界(建养.机械),2010(Z1)
【关键词】 乳化沥青;公路养护;雾封层;同步碎石封层
一、乳化沥青在公路小修保养预防性养护中的意义和作用
1、有效的节约能源
在公路养护中,使用稀释沥青时候,其煤油或者汽油的含量在百分之五十左右,而使用乳化沥青,其煤油或者汽油的含量仅有百分之二左右。因此,乳化沥青在公路养护中的使用,能够节约更多的材料。相关的研究表明,在公路养护工作中,使用乳化沥青比使用量是普通沥青,能够节省能源达到百分之十到百分之二十,表现了明显的经济性。
2、使得公路养护工作更为便捷
乳化沥青在公路养护的过程中,作业面小,施工周期短,不需封闭交通,表现了便捷高效的特点,乳液需要专业化的撒布即设备,对小面积的公路养护,可以通过手工进行浇灌,例如在公路养护时,遇到小面积的公路坑槽,可以使用一些便捷设备进行修补,并且能够进行冷态修补,即不需要进行现场加热,这样能够有效的节约能源,提供公路养护的效率。下图为预防性养护施工。
二、乳化沥青雾封层技术简析
1、雾封层技术特性
当各级公路出现细微裂缝、沥青混凝土老化、路面渗水、结构料粒松散等病害时,常常会在原路面上铺设一层雾状的乳化沥青或者再生剂以达到对沥青路面的预防性养护作用。这就是雾封层技术在沥青路面预防性养护中的应用。雾封层技术的特性,从材料来讲,其所用的沥青材料具有很强流动性,其有机高分子能够进入到沥青路面的细微裂缝与结构空隙中,跟其中存在的原有沥青成分发生交换,来改善沥青的性质与路面整体结构。
沥青有机高分子的这一渗透交换作用还能够补充沥青混凝土中缺失的沥青成分,来恢复其弹性与粘附力,从而对路面产生裂缝与表面空隙进行封闭,阻止水分的渗入,通过这一系列的作用能够降低水对路面危害和低温损害。这是雾封层技术通过自身的特性来改善原有沥青路面的作用机理,这一机理有效的提高了路面的使用性能与耐久性。
2、施工工艺
1)洒布施工
目前机器洒布施工运用广泛,在雾封层技术采用洒布车施工时,首先应该按照施工路段工程量的大小来确定洒布施工的速度与施工方案,即确定各项参数指标。在洒布车无法到达的部位或者施工遗漏部位可采取人工涂刷施工,例如路线的标志标线附近。如果洒布车在施工中过多的停车,会造成横缝产生,一旦横向接缝在施工时把握不好,就会造成路面局部出油或者影响外观。在洒布车换料时应该注意,换料后重新施工时,应该在上一车终点前2m~4m处铺设油毛毡后开始施工。
2)特殊天气的施工
雾封层材料的破乳会受到温湿度、风力的影响,从而破坏养生时间。所以在施工前应该做好施工路段当地每天的温度、湿度、风力、养生时间的记录。洒布施工的温度要求在10℃以上,地表温度则应该在15℃以上。若碰到雨天气,或者施工过程中遇到雨水天气,都应该立即停止施工。待到雨停路表干燥以后,应该对被雨水冲刷掉的涂料进行重新喷涂,再进行洒布施工。道路交通的开通应该是在雾封层施工完后,等到乳液破乳和成型后。一般情况下,施工后4h左右就可进行交通放行。要注意的是,在雾封层养护期间内,现场施工人员应该做好保护措施,禁止车辆和行人进入场内,以免对雾封层施工成型造成不良影响。最后在材料干燥后,应该对其进行渗水、摩擦系数的检验记录,当结果达到养护规范要求时,才算工程完成,否则,就应对其進行撒细砂处理后再开放交通。
三、乳化沥青同步碎石封层技术
1、同步沥青碎石封层技术的特点
同步碎石封层具有一定的厚度,它是沥青膜与处治层进行粘连,在施工中使用一定厚度的石料,将石料裹覆在其中,这样做的目的就是使沥青和石料具有较强的粘合性,保证施工质量。该技术的特点在于它可以充分防止路面开裂、减少路面反射裂缝、治愈路面龟网裂,并提高路面防渗水性能,该项技术使用公路养护中,可延长路面使用寿命十年以上,如果使用聚合物改性粘料,施工效果会更好。
2、同步沥青碎石封层的施工工艺
正式施工前,要聘请操作技术熟练的人员,否则不能铺出高质量的路面。在对以前的沥青混凝土路面进行检查的时候,接缝的地方要更为注意,对出现问题的地方及时的进行补救,若有其他杂物,就要对其进行清扫或者冲洗等工作,等水分蒸发表面完全干燥后才可进行改性沥青封层的施工。对施工区的结构物应加以保护,以免溅上沥青受到污染。
施工时,要采用专业装载机向骨料斗装载骨料,主要装载的材料单粒径石灰石碎石,大约控制在9到13毫米左右,之后沥青高温罐车泵吸高温改性沥青到同步碎石封层车沥青储罐内,此时对温度的控制一定要在170和180摄氏度之间,不能超出这个范围。在施工中高温沥青罐车可能会出现漏油现象,这时要放置一个容器接收滴漏出来的沥青,以免浪费或污染。接下来要将装好料的同步碎石封层车开至施工起点,操作手调整好各个系统的工作参数;然后指挥驾驶员沿预先设置的控制线起步,驾驶员一定要掌握好速度,不能过快或过慢。在铺装时要将沥青和碎石均匀的布撒,现在一般都采用同步碎石封层车的控制系统,事先设定改性沥青洒布量的参数,使得洒布量控制在2.0kg/m2,误差控制在±5%以内。碎石撒布量应根据现场试验检测,通过控制车速确定。 在施工中,乳化沥青和碎石应该同时布置,在布置时温度是比较高的,待温度急剧下降的时候才能进行碾压的工作,至少使用专业设备碾压两遍以上,保证路面质量。控制碾压速度为5~8km/h,使单粒径碎石嵌入改性沥青之中且牢固。
同步碎石封层铺筑后,要阻止施工车辆刹车或者掉头,并封闭交通,且应尽可能早进行下一结构层的施工,摊铺完成后即可开放交通。施工结束后还要定期进行检验工作。
四、经济效益和环境效益
路面养护采用热沥青人工拌和,工程进度慢,劳动强度大,人工费用高,用油量难以控制均匀,路面平整度差。采用拌和机拌和时,养护费用增加。采用乳化沥青施工,工程进度快,劳动强度低,经济效益好,用油量易于控制,分布较均匀,路表美观,平整度较好。
乳化沥青碎石封层施工周期短,节省劳动人员,工作效率高,施工过程便捷,可节约大量管理费和间接生产费用,并保证工程进度。可作薄层封面、省油省料、投资小效益大,特别是在老油路面上进行封层,效果明显。
防渗水性好,原先由于平整度不好和路面表面干涩,路面渗水严重,常出现坑槽,麻面,松散,裂缝等病害。封层后由于密水性好,消除了路面水造成病害的隐患,表面完好无损,充分显示了乳化沥青的优越性。施工方便,造价低廉,操作简单,劳动强度小,成型快造价低。节约能源,采用人工或机械拌和沥青混合料施工,沥青除加热脱水外还需保温,工地仍需加温和施工时烘烤工具。
乳化沥青封面,各种病害及时处治避免病害蔓延扩大是一种预防性养护手段,能快速恢复路面,封闭旧路面的各种裂缝、各种病害在最初期,对症采取保护性养护措施,防止雨水和雪水对路基路面进一步损坏,改善平整度,延长路的使用寿命等功能,经济效益显著。
多年来,我段在公路小修保养路面养护所用沥青都是乳化沥青基本不用热沥青,其经济效益和社会效益显著。使用乳化沥青衍生出来的新工艺对路面的及时性养护和预防性养护,标准状况下,提高了作业效率,减少了设备培植,降低了机械废气排放。“工艺简单、工期缩短、施工场地小”,这将极大程度第降低因施工对自然环境造成的破坏,减少环境污染、温室气体排放,对保护环境、造福后代具有十分重大的意义。
五、结论
近几年,我国大部分公路路面处于超负荷和超期服務状态,面临大量的维修和保养。乳化沥青作为路面养护的重要材料之一,在预防性养护方面能有效改善道路行车条件,提高运行速度,降低运输成本,并能够快速开放交通,提高道路服务水平。预防性养护理念的提出,在公路养护事业中起到了很大的推动作用。同时我们应当认识到,建立科学化、规范化的道路养护体系,也是目前道路养护部门面临的重要课题。
参考文献:
[1]朱平.公路用乳化沥青技术要求的研究[J].黑龙江科技信息.2010(16)
[2]刘伟,孙西运,邓洪涛.浅谈同步碎石封层技术及施工工艺[J].建设机械技术与管理,2008(05).
[3]蒋志军.雾封层技术在沥青路面预养护中应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2008.
[4]张寿,徐勇.雾封层技术的研究[J].交通标准化,2008(5):161-163.
[5]李欣红.同步碎石封层技术在公路养护中的应用[J].交通世界(建养.机械),2010(Z1)