1瀝青路面的破損類型及其產生原因
1.1 破損類型
因瀝青路面的類型、地區、交通狀況差別等不同,從大的方面可將瀝青路面破損原因分為結構性破損和功能性破損兩大類:結構性破損是因為路面各結構層的承載能力降低而引起的,其狀態反映到路面上就是各種形狀的裂縫,如龜裂、縱向裂縫、橫向裂縫。這些裂縫是由于路面材料不合格、施工質量缺陷、路基下沉、滲水和交通荷載剪切作用等因素所引起的。功能性破損是因為路面給行駛車輛的服務能力下降產生的,其狀態反映到路面上就是平整度下降、車轍加深、波浪、泛油、松散及其他類等 。
1.2 瀝青路面預防性養護新技術
瀝青路面預防性養護技術有:裂縫修補、稀漿封層、石屑封層、微表處封層和熱薄層罩面等。這里重點說明稀漿封層技術、微表處封層和熱薄罩面中的霧封層等新技術應用。
2. 稀漿封層
2.1稀漿封層技術
稀漿封層技術對于新、舊路面的老化、裂縫、干澀、坑洞等病害能起到預防和維修的作用,使路面的防水、抗滑、平整、耐磨性能迅速提高。近年來。由于稀漿封層施工的規范化、標準化,施工質量提高和成本的降低,稀漿封層已廣泛應用于瀝青路面預防性養護。
2.2.改性乳化瀝青稀漿封層
改性乳化瀝青稀漿封層是一種由水質高分子改性乳化瀝青與軋碎密集石料、礦物填料、水和添加劑組成所鋪筑的表面處治層。特點是可以進行薄層攤鋪,凝固快,主要用于路面構造修整、龜裂、車轍等病害的處治。改性乳化瀝青是一種高溫抗流變、低溫抗脆裂、抗磨性、抗老化性優良的路面鋪筑材料,對于降低路面的透水系數,治理路面的初期病害,改善路面的平整度和摩擦系數,起到很好的作用。但改性乳化瀝青稀漿和其他薄層處治一樣,只適用現有結構穩定的路段,路面彎沉值不夠時必須先補強。
2.3 改性乳化瀝青稀漿封層的優點
(1)與熱瀝青混合料相比造價,熱瀝青混合料攤鋪厚度3cm,每平方米造價30~35元;改性乳化瀝青稀漿封層攤鋪厚度1cm,每平方米造價l8元左右,平均使用壽命為3~6年,節約瀝青40%~50%,按路面1 1 m寬計,每公里節約資金15~20萬元。因為改性乳化瀝青稀漿封層在-4℃ 以上即可施工,因此,可以延長施工時間2個月,且減少環境污染、施工簡便、降低勞動強度、節約設備、能源,改善施工條件。
(2)普通乳化瀝青稀漿封層開放交通時間需要4 h,改性乳化瀝青稀漿封層開放時間只要1~2 h,中斷交通時間大大縮短或半幅施工 ,半幅開放交通 。從縮短車輛停滯方面考慮,節約運輸時問,減少車輛、商品在途中費用,其經濟和社會效益不可估量。
(3)改性乳化瀝青稀漿封層混合料有較好的物理性能,因此,改性乳化瀝青稀漿封層可以修復或減少路面病害,延長封層的使用年限,年使用成本比普通乳化瀝青稀漿封層要低
(4)改性乳化瀝青稀漿封層具有較好的防水和抗滑性能。提高了路面的使用服務能力。
3. 微表處封層
3.1微表處封層簡述
隨著我國高速公路的建設,高等級公路的里程越來越長。而車輛重載超速的情況也越來越嚴重。路表面出現的影響安全行駛的病害情況開始引起了更多人們關注。采用什么養護手段,也成為人們討論的焦點。根據美國和歐洲等西方國家多年來的經驗,微表處封層,對高等級公路進行預防性的養護,已經成為一種最經濟有效的手段。
“微表處封層”采用的骨料是經過嚴格篩選的,并采用高分子聚合物改性乳化瀝青和添加劑的混合物,同時使用設計獨特的專用改性稀漿封層機來進行鋪筑施工。
3.2 微表處封層具有許多優點
(1)施工速度快,封閉交通時間短。微表處封層可用于各種類型路面,它所含的聚合物使乳化瀝青增加了黏結力,使路面快速穩定和堅固。
(2)適合于重載交通的路面。由于采用質量較高的骨料和黏結力較大的改性乳化瀝青,微表處封層比普通稀漿封層有著更強的粘合力。因此其比較適合重載交通的路面上,更適合于交通繁忙的公路。
(3)可以在常溫條件下施工,甚至可以在夜間工作或在不防礙交通的情況下施工。
(4)微表處封層可以作成很薄的層面,所以可以在橋面上或市政的道路上使用,而不會過多地增加重量和厚度。也不會影響城市道路的排水系統。
(5)微表處封層可以明顯地提高路面的抗滑能力,同時也可以改善路面裂縫的狀況,延長路面的壽命。
(6)微表處封層還可以作成一種比較厚的結構層(多層),用于填充不規則的路面車轍。
(7)微表處封層是一種低成本的養護方法。
(8)微表處封層的壽命通常超過5年。
(9)微表處封層施工所需的能源少,無污染排放,對環境安全。
3.3 微表處封層適用的范圍
(1)微表處封層適用于路基、路面基層完好,面層出現干澀老化現象而導致的使用功能降低的情況。
(2)微表處封層適用于路基、路面基層完好,但面層出現了細小的裂縫而導致路面滲水的情況。
(3)微表處封層適用于路基、路面基層完好,水泥混凝土路面出現細小裂縫但又難于修補的情況。
(4)橋面的面層進行個別病害修補時,可以考慮使用微表處封層以減輕重量。
3.4 微表處施工對封層機的要求
要求封層機必須動力強勁;計量精確;采用自動控制程序;所有傳動都應采用液壓驅動;應具備適合其型號的連續運轉的雙軸攪拌器;所有料倉應根據材料的使用比例來設計;攤鋪箱必須具有雙軸螺旋分料器。
成功的微表處封層來自于優質的原材料(骨料、改性乳化瀝青、水、液體填加劑、細料等),科學的配合比設計,嚴格技術規范和經實踐檢驗的成功技術以及優良實驗室設備。大面積施工前須先做實驗路段,標定各項參數。
4.霧封層技術
霧封層作為高速公路早期預防性養護最有效的方法,在2004年年度《第二屆全國公路技術創新高層論壇》上,把它作為養護新技術,在全國推廣。
當瀝青路面正常使用幾年后,路面開始出現輕微疲勞龜裂、損失細骨料的現象,并且其滲水性大大提高,路面水會經過裂縫或細骨料損傷處(露骨處)進入到瀝青混合料中,這進一步加速了路面的損壞。在這時期,路面處于基本完好時期,如果在這一時期不進行及時處理,會導致網裂、龜裂、坑洞等路面破壞。
如何對以上的這些缺陷進行處理,方法很多,如微表處、薄罩面等,都各有優缺點,但總結起來,在這一階段,最有效的方法是“霧封層技術”即“FOG SEAL”,且它的費用非常的低廉。
經霧封層后,由于所用材料(HY復合改性乳化瀝青,成都海鷹科技有限公司生產)流動性比較大,可滲入到骨料縫中去,可流入到裂縫中去,對路面“輸血”,從而恢復路表瀝青粘附力,填補微小裂縫和空隙,防止路表水下滲,將路面性能保持2—3年時間,推遲造價更高的養護工程,提高了道路服務的經濟效益。
霧封層一般用于輕度到中度細料損失或干澀路面的道路,對于開級配混合料出現松散時,霧封層可有效解決。無論低交通量道路還是重交通量道路均可使用霧封層。
道路經霧封層后,填補小型裂縫和表面空隙;使低溫下的路面免受損害;加深瀝青路面的顏色;加大瀝青路面與標線的對比度。
路面霧封層技術處理路面滲水。瀝青路面的絕大多數病害都是由于水的原因造成的,有效的預防路面進水是非常必須的,而路面霧封層技術是一種很直接、有效和經濟的預防性養護措施。簡單地說就是利用專用霧封層灑布車在瀝青面層上噴灑一層薄薄的、高滲透性改性乳化瀝青,以形成一層嚴密的防水層將路面封閉,起到隔水防滲、保護路面功能的原理,最大限度的減少路面的水破壞,加大路面骨料間的粘結力,由此延長其使用壽命,從而節約養護資金。
5.結語
本文就預防性養護新技術的應用,特別對瀝青路面初期病害處置方法等作了簡述。以期待更好、更多的預防性養護技術作為高等級公路經常性、周期性的保養措施,使瀝青路面的使用功能得到更好的保證。
參考文獻:
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