改性超薄罩面在隧道路面抗滑處治中的應(yīng)用

文/趙振興

1 前言

改性超薄罩面可以對高等級瀝青或水泥路面出現(xiàn)的輕微病害進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修。施工所用設(shè)備主要為攤鋪機(jī)和鋼輪壓路機(jī)，完成攤鋪和噴灑后，利用壓路機(jī)碾壓，實(shí)現(xiàn)對輕微病害的修補(bǔ)。該技術(shù)的應(yīng)用工程主要為高速公路，通常情況下的高速公路路面壽命為6年以上，但應(yīng)用該技術(shù)修補(bǔ)預(yù)防養(yǎng)護(hù)后，路面可以實(shí)現(xiàn)長達(dá)10年的使用壽命，這是因?yàn)閼?yīng)用改性超薄罩面技術(shù)后，噪聲減小，滲水性能提升，提高霧天能見度，能夠?qū)崿F(xiàn)和原有路面的完全貼合，減少病害發(fā)生的可能性，大量節(jié)約資源和成本支出，值得推廣應(yīng)用。

2 工程概況

G30 連霍高速公路烏鞘嶺隧道群包括五座隧道，隧道總長為21.9km,單洞總長度為43.84km。其中,分別使用不同的路面施工技術(shù)和材料，本次工程養(yǎng)護(hù)主要為烏鞘嶺1 號隧道、4 號隧道，由于其以混凝土為主要路面材料結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)為:26cm 厚混凝土路面+20cm 厚水泥混凝土調(diào)平層組成。自2013年通車以來,混凝土路面在重載交通作用下逐漸磨光,抗滑性能減低,過往車輛行車安全存在一定隱患,急需整治。

3 配合比設(shè)計(jì)

3.1 原材料

3.1.1 集料

此次項(xiàng)目所選粗集料為永登縣榮源石料場生產(chǎn)的0-3mm,5-10mm,10-15mm 輝綠巖,通過對我國高速公路路面施工抗滑表層質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，并結(jié)合當(dāng)前高速公路路面施工經(jīng)驗(yàn)，所選細(xì)集料采用永登縣榮源石料場生產(chǎn)的機(jī)制砂,對其進(jìn)行完全破碎處理，確保礦料中沒有雜質(zhì)和風(fēng)化，然后進(jìn)行干燥處理，確保礦料能夠完全黏結(jié)瀝青[1]。檢測結(jié)果見表1、表2。

表1 粗集料試驗(yàn)結(jié)果

表2 細(xì)集料試驗(yàn)結(jié)果

3.1.2 填料

超薄罩面中的填料選擇以石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石為主，這是因?yàn)樯鲜霾牧系臐B水性能優(yōu)異，能夠保障材料的干燥不潮濕，石料需要進(jìn)行研磨直至成為礦粉。本次施工選擇了三明尤溪礦粉。永登鈺榮商貿(mào)有限公司生產(chǎn)的石灰?guī)r經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉。檢測結(jié)果見表3。

表3 礦粉試驗(yàn)結(jié)果

3.1.3 高粘改性瀝青和高粘改性乳化瀝青

瀝青的選擇應(yīng)以實(shí)際工程的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并對瀝青材料的性價比進(jìn)行比較，最終選擇符合工程要求的材料，本次施工選擇Nov-aBinderTM 高粘改性瀝青和NovabondTM 高粘改性乳化瀝青。

3.2 配合比設(shè)計(jì)

某項(xiàng)目辦、施工單位對配合比所需的樣材進(jìn)行收集并送往專業(yè)研究結(jié)構(gòu)——甘肅省交通勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司進(jìn)行研究配比，在設(shè)計(jì)研究的過程中，相關(guān)研究人員對當(dāng)?shù)氐氖┕l件和氣候、公路使用規(guī)律等進(jìn)行分析，并結(jié)合不同材料的價格質(zhì)量進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。根據(jù)甘肅省交通勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司出具的目標(biāo)配合比報(bào)告,項(xiàng)目辦與施工單位在工地試驗(yàn)室進(jìn)行配合比復(fù)核工作。超薄罩面級配需要對間斷路面進(jìn)行黏結(jié)，因此需要材料具有較強(qiáng)的嵌擠能力,在保證施工規(guī)范的要求內(nèi)應(yīng)寧粗勿細(xì),級配越粗,空隙率越高,越能夠促進(jìn)施工技術(shù)的質(zhì)量提升[2]。超薄罩面最佳瀝青用量需要根據(jù)綜合混合料體積性能和最小油膜厚度進(jìn)行設(shè)計(jì)的。通過礦料的配合比級配分析能夠得知，設(shè)計(jì)階段的礦料比例與復(fù)核階段的礦料比例之間的數(shù)據(jù)相比，后者更加準(zhǔn)確，瀝青膜具有更大的厚度，有利于施工質(zhì)量的提升。數(shù)據(jù)見表4和表5。

表4 礦料配合比合成級配

表5 混合料配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)比較

4 原路面病害處治

改性超薄罩面技術(shù)后，由于其只有2.5cm 厚，直接接觸到車輛輪胎，因此其施工質(zhì)量關(guān)系著工程路面的使用壽命。為了保障工程質(zhì)量安全和公路路面使用壽命的延長，需要在修補(bǔ)之前，對原路面存在的問題進(jìn)行徹底的處理，保障施工有效性。如原水泥混凝土路面裂縫、局部破損、板塊脫空病害等，處理原有路面病害能夠促進(jìn)后續(xù)修補(bǔ)養(yǎng)護(hù)工作的開展，對于提升路面的磨耗層表面具有重要作用[3]。

5 超薄罩面施工質(zhì)量控制

5.1 高粘改性乳化瀝青噴灑量控制

每平方米進(jìn)行1L 的70～80℃改性乳化瀝青噴灑,控制精度為±0.1kg/m2,為保障攤鋪均勻，需要對噴灑量進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，通常情況下，需要一次性將2T的高粘改性乳化瀝青加入攤鋪機(jī)，并且加入時間控制在10～15min 之間為宜。

5.2 混合料攤鋪

超薄罩面需要攤鋪前在原路面上噴灑一層高粘改性乳化瀝青黏層,為了保障黏層不被破壞，本次工程施工選用的改裝版攤鋪機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)5s 內(nèi)的改性乳化瀝青噴灑和熱瀝青混合料攤鋪，施工效果滿足工程需求。

5.3 碾壓控制

碾壓過程的操作需要進(jìn)行嚴(yán)格的時間控制，不要將壓路機(jī)停留在剛剛完成攤鋪的瀝青混合料位置上，需要立即對完成攤鋪的部分進(jìn)行碾壓。在日常施工中做好對壓路機(jī)的維護(hù)和檢查，對于新攤鋪熱瀝青混合料粘在碾壓輥上的情況需要使用皂液水進(jìn)行處理，確保設(shè)備的正常使用。碾壓只是讓石料有較好的嵌擠,并達(dá)到良好的平整度。通過對壓實(shí)度的檢測,壓實(shí)度符合規(guī)范要求,確保了碾壓質(zhì)量[4]。

5.4 質(zhì)量控制

對鋪筑完成并達(dá)到開放交通條件的路面及時進(jìn)行檢測路面厚度、摩擦系數(shù)、構(gòu)造深度等指標(biāo)的檢測、分析。

6 超薄罩面使用效果評價

完成養(yǎng)護(hù)施工后，需要對路面的使用應(yīng)能進(jìn)行監(jiān)測，確保其符合養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)后方可投入使用，表6 為本工程的超薄罩面施工檢測結(jié)果，可見，養(yǎng)護(hù)施工后，工程的構(gòu)造深度、橫向力摩擦和抗滑性能均得到了明顯的改善，符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

表6 超薄罩面交工后檢測結(jié)果

7 結(jié)語

對案例工程分析可知超薄罩面技術(shù)具有施工周期短、滲水性強(qiáng)、節(jié)約材料成本支出、路面壽命延長等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)和原有路面的完全貼合，減少病害發(fā)生的可能性，大量節(jié)約資源和成本支出，值得推廣應(yīng)用。