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沥青混凝土路面下封层材料与施工工艺

摘要:目前公路结构层通常由沥青混凝土面层、无机结合料稳定粒料半刚性基层以及垫层组成。这种多层次结构在设计与施工时,其层间结合尤其是面层与基层的结合十分重要。在半刚性基层上面加做下封层能使面层与基层有效的连成一体加强了层间联结。本文针对下封层的重要性,对沥青路面下封层的施工材料和施工工艺作了简要的归纳和总结。

关键词:半刚性基层乳化沥青下封层材料施工工艺

1沥青混凝土路面下封层的重要性

在我国,沥青路面具有对路基和基层形变的适应性强、养护容易、行车舒适、噪音小等特点,被广泛应用于高等级公路的路面结构层。为了提升路面质量,近些年来我们在路面的机构组成、材料以及路基等方面做了很多优化工作。为了使路面有更好的承接能力以及一定的耐久性,我们越来越重视路面基层与面层之间的处理技术,下封层就是其施工技术之一。随着经济水平提升,目前大量采用石灰、水泥以及工业废渣稳定材料作为路面基层的施工材料,使所铺设基层的刚度有了一个明显提升,很大程度改变路面的结构,使得路面结构开始朝着刚柔结合的方向前进,从而形成了一种新型的路面结构模式,即现在比较常见的半刚性基层沥青路面。由于这种路面同时具备刚性与柔性特质,使得其敏感性大大增加,很容易会受到空气中湿度与温度变化影响,从而出现低温引起的收缩裂缝与干缩裂缝。对于半刚性基层路面来说,承受了重复交通负荷的裂缝会逐渐扩散,最终导致沥青路面出现反射裂缝,这种裂缝不但影响了路面的整体美观性,而且对路面的平整性也造成一定影响。一旦出现裂缝的路面上有水分的出现,那么水分就会顺着裂缝渗入到路面基层甚至到地基中,渗入的水分会破坏土层结构,从而降低土基的强度,加快路面破坏速度,使道路的使用寿命大大降低。因此,我们必须要给予反射裂缝足够的关注,对于其引发因素进行研究,从而采取相应措施来防止路面出现开裂现象。经过研究发现,对于路面建设来说,下封层有着很重要的作用,尤其是一些多雨潮湿的地区,更应该在路面基层上面铺设下封层。对整个路面来说,要想延长其使用寿命,提高其服务质量,下封层是必不可少的一环。下封层大都铺筑于沥青混凝土面层下面,人们往往在思想上不能引起足够重视,在道路建设过程中很容易就会忽略其重要性。在路面设计中对下封层有一定要求的,我们在其材料的选择以及施工工艺上面还有很多的不足之处,因此,在施工过程中经常会出现材料的随意选择以及混乱施工现象,使得其发挥不出作用。所以,注重下封层的施工工艺对于提高公路质量和使用寿命有很大帮助。

2沥青混凝土路面下封层材料选择

沥青路面下封层是铺设在透层基础上的,可起到封水防水、稳定基层、解决沥青面层与基层的粘结、缓解基层反射裂缝产生等作用,下封层材料应满足如下性能要求:

(1)粘附性:保证与基层表面的良好粘结,防止脱皮。

(2)柔韧性:保证温度应力及荷载应力下的伸缩不至于产生断裂。

(3)渗透性:渗入半刚性基层起加固及粘结作用。

(4)成膜性:应形成均匀薄膜,确保防水及粘附效果。

(5)工作性:确保良好的贮运特性,施工便利。目前国内沥青路面常用的下封层有单层或双层表面处理,细粒式或砂粒式沥青混合料,近年又发展了改性沥青防水层和乳化沥青或改性乳化沥青稀浆封层做防水层。笔者在工作中主要参与高等级公路建设,认为下封层采用乳化沥青或改性乳化沥青具有明显的技术与经济合理性,所以本文仅对乳化沥青下封层作分析。乳化沥青类型根据集料品种及使用条件选择,阳离子乳化沥青适用于各种集料品种,阴离子乳化沥青适用于碱性石料。乳化沥青的破乳速度、粘度宜根据用途与施工方法选择。高温条件下宜选择粘度较大的乳化沥青,寒冷条件宜使用粘度较小的乳化沥青。

3沥青混凝土路面下封层的施工工艺

3.1路面基层的清洁工作

下封层施工的时间最好在路面基层成型完好后2个小时内进行,这样能充分发挥下封层的养生功能,并省去对基层的清洁工作,这种处理方式可以使封层封闭效果达到最优,是最好的处理方式。但是,一般情况下,半刚性基层碾压成型之后没有办法立即施工下封层,时间久了基层表面会由于各种原因出现各种浮尘附着。在喷洒乳化沥青之前不清理这些浮尘会大大影响沥青与基层的粘结功能,可能会使铺设好的下封层出现脱皮而致损坏的现象,因此,保证基层的清洁是下封层成败的关键,一般的清理方法会选择利用高压水对路面进行冲洗,或者是利用森林灭火机进行吹风,还可以将两者结合起来使用。

3.2准备下封层铺设的材料与设备

在铺设下封层之前需要准备好施工所需材料与设备。材料包括乳化沥青和矿料,乳化沥青主要检测粘度、蒸发残留物、与粗集料的粘附性和贮存稳定性等,下封层起黏结作用的是乳化沥青破乳后形成的沥青薄膜,因此乳化沥青蒸发残留物的性能尤为重要。矿料应洁净、干燥、无风化、无杂质,不得采用山场的下脚料,其规格与质量应符合规范要求,所有材料经检验合格后方可投入使用。进行下封层施工的主要机械设备有:沥青撒布车、矿料运输车、轻型轮胎式压路机等。沥青撒布车应专车专用,施工前应对投入的机械做专门检查,保证其完好性并不得漏油。

3.3乳化沥青下封层的铺设

下封层宜选择在干燥和较热的季节施工。根据半刚性基层不同,所铺设的乳化沥青下封层也不一样,而其铺设方法与路面基层质量、交通情况、所在地区的降雨量以及路面下层留给施工的空间有很大关系。如果需要铺设下封层的路基下层空间预留较少,交通量也不多,那铺设一层下封层即可;如果需要铺设下封层的路基下层空间预留比较多,而且交通量也比较大,那么最好选择双层处理。下封层铺设过程中每一层与每一层的处理也不相同,在铺设第一层时,我们需要将准备好的慢裂型的乳化沥青铺洒在成型的半刚性基层上。铺洒过程中需严格控制沥青用量,可预洒一段。而铺洒的量则需要控制在每平米1-1.2kg之间。乳化沥青待乳液不再流动后立即撒布矿料,矿料撒布应均匀,全面覆盖,厚度一致,不得污染路缘石和栏杆等,个别地方亦可进行人工撒布。撒布沥青的长度应与撒布石屑的能力相匹配,避免沥青洒布和石屑撒布的时间间隔太长。为保证下封层的密闭性,在乳化沥青铺洒完成后需要对其进行碾压,碾压时间选择在沥青全面发黑、停止破乳后进行,先轻压1-2遍待水分蒸发后再复压1-2遍。在撒布过程中,应注意接头的处理。主要包括横向接头和纵向接头的处理。横向接头的处理:在横向接头的位置,再次施工时可在每次横向接头撒布前采用油毡或土工布等物将已撒布路段覆盖住,然后进行撒布。纵向接头的处理:在第二次撒布时,在纵向应与前次撒布的沥青有一定量的重叠。重叠宽度一般为两个相邻喷头的间距。注意保证最外侧喷头与接头边缘在同一条线上。干燥成型后方可开放交通,通车初时,应设专人控制行车速度,不得在下封层上刹车或调头。养护七天后方可进行沥青路面下面层的施工。

3.4乳化沥青下封层的质量检验

首先对下封层外观检查,要求外观平整、均匀、密实,颜色一致,无拥包、波浪、松散、石料明显散失、基层外露等现象,用硬物刮开下封层,要求下封层与基层表面牢固黏结。沥青洒布量是最重要的质量指标之一,也是施工质量管理及检查验收用的主要项目,可用搪瓷盘或牛皮纸测量,面积较小,或者全路段洒布不匀时也可用沥青总量及洒布总面积相除计算平均用量来进行宏观控制。在下封层铺筑碾压成型后,可用游标卡尺刺入下封层进行厚度检测,来检验下封层厚度是否满足要求以及下封层铺筑是否均匀。此外矿料用量、渗水系数等也应按规定方法进行检测。

4结语

本文通过对沥青混凝土路面下封层材料与施工工艺进行了详细的探讨发现,对于半刚性基层来说,对其进行下封层处理可以更好地加强路面的结构,保证路面的稳定性能,同时还有一定的防水功效,因此很有必要。多层式沥青混凝土路面与半刚性基层相结合的路面形式决定了下封层施工在这个结构体系中必不可少。下封层施工要严格掌握封层施工的关键点,确保施工质量,充分发挥其应有的作用。

参考文献

[1]周朝晖,魏道新,徐世法.半刚性基层乳化沥青透层性能评价[J].公路,2008(4).

[2]张艳华.半刚性基层沥青路面封层研究[D].长安大学,

作者:唐莉 单位:中海外建设集团有限公司

 

  发布时间:2016/7/11 10:18:21  阅读人次