高速公路养护中超薄罩面技术分析

(整期优先)网络出版时间:2024-09-18
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高速公路养护中超薄罩面技术分析

张冰

新疆基础设施建设股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830011

要:随着高速公路网的不断扩展和交通流量的激增,路面磨损、老化及性能下降问题日益凸显。而新时期高速公路在提升道路通行效率、延长路面使用寿命及降低维护成本等方面均提出了更为严格的要求。超薄罩面技术以其独特的优势,如薄层加铺、快速固化、对交通影响小等,成为解决这些问题的有效手段,该技术能在不中断或少中断交通的情况下,迅速恢复路面性能,提高行车安全性和舒适度,同时减少养护周期和成本,是高速公路养护现代化、高效化的重要体现。基于此,本文就着重分析高速公路养护中超薄罩面技术的应用,旨在不断提升高速公路养护效果。

关键词:高速公路;养护;超薄罩面技术;应用

1超薄罩面技术在高速公路养护中的优势

1.1 高效施工

超薄罩面技术施工周期短,能够快速完成路面修复,减少对交通的干扰。例如,UTFC超薄磨耗层罩面实际施工时间显著短于普通沥青罩面,有助于缓解交通压力。由于施工速度快,超薄罩面能够迅速恢复道路通行能力,降低因施工导致的交通拥堵和延误。

1.2 道路性能优异

超薄罩面技术能够显著提高路面的抗滑性能,增强行车安全性。同时,超薄罩面具有良好的耐久性和抗裂性能,能够有效减轻基层裂缝的传递,防止裂缝反射至路面表层,从而延长道路使用寿命。此外,超薄罩面的密实性也非常好,能够吸收车辆行驶时产生的噪音,降低噪音污染,提升行车舒适度[1]。

1.3 环保节能

超薄罩面技术由于厚度较薄,所需材料较少,从而降低了沥青等原材料的消耗。如SMC温拌沥青混合料超薄罩面技术,通过降低拌合温度,显著减少了生产过程中的碳排放和有害气体排放,有利于环境保护。

2超薄罩面技术在高速公路养护中应用

工程概况:某高速公路项目的全线长度为28.533km,设计的路面结构类型为:上面层AC-16C(厚度为5cm)+中面层AC-20I(厚度为5cm)+下面层ATB-25I(厚度为7cm)+5%水稳碎石基层(厚度为20cm)+3%水稳碎石基层(厚度为36cm),项目于2009年建成通车。经过10余年的通车运营,路面形成了裂缝、坑槽及车辙等质量病害,同时车辆尾气排放过程中微小油污积碳颗粒长时间沉积使路面产生了油膜,严重影响了路面的抗滑性能,从而直接威胁高速公路行车的安全性。因此,必须结合项目实际采取有效、可行的养护措施,改善高速公路的路面技术性能,提升高速公路行车的安全性与舒适性。

2.1 原路面处治

超薄罩面的厚度通常为2.5cm,受到车辆荷载直接作用的影响,其和路面之间的粘结强度、路面承载力直接决定了应用性能,所以在超薄罩面施工之前,必须将原路面中的质量病害进行彻底处治,尤其是裂缝、坑槽以及松散等病害,应采取有效、可行的措施加以处治,提升路面结构的整体性,保证其承载力、稳定性符合施工要求。

2.2 机具配置

机械设备直接关系到超薄罩面的施工效果,所以必须结合项目实际情况合理配置机具,同时在使用阶段重视机具维护与保养。以摊铺机为例,需要包括接料斗、改性乳化沥青储罐、计量系统、熨平板以及喷洒系统等,实现沥青喷洒、混合料摊铺与熨平的一次性完成。通常乳化沥青喷洒5s内就要实施混合料摊铺[2]。除此之外,提前校准拌和站计量系统,润滑处理机械传动,以保证机具设备处于良好状态。

2.3 摊铺

1)此项目中改性乳化沥青的实际喷洒量控制在1L/m2,同时改性乳化沥青的温度必须处于60℃~80℃,喷洒量需要采用计量系统实现控制,从而确保超薄罩面摊铺的均匀性与平整度。

2)摊铺机的行驶速度处于12~18m/min,其中热沥青摊铺施工速度需要控制在2~4m/min。具体摊铺施工阶段,摊铺机的起步以及接头处理都要重视摊铺速度的控制,结合实际情况合理喷洒乳化沥青(用量不宜过多)[3]。此外,摊铺机应缓慢起步,以实现摊铺厚度的有效控制。

3)严控摊铺厚度、宽度及平整度。其中摊铺厚度主要由摊铺机中的等厚系统进行控制,而在摊铺阶段需要认真检查松铺厚度,若是存在偏差则应通过合理措施调整;平整度利用摊铺机系统实现控制,但是需要尽可能保证匀速、连续摊铺;宽度通过施工前期测放标记,由摊铺机液压活动板对施工阶段的摊铺宽度进行调整。

2.4 碾压

此项目中碾压施工必须确保路面温度≥90℃,采取双钢轮压路机(重量为9t~12t)进行3遍碾压,待超薄罩面摊铺完成后必须及时压实[4]。而压路机需要提前做好相关处理,科学调整压路机的性能参数,以及完成维修养护,同时配置皂液添加系统与刮板,以免新摊铺热沥青混合料出现粘轮问题。碾压施工主要采用的静态方式。

2.5 养生与恢复交通

新铺超薄罩面碾压合格之后,需要组织专业技术人员负责实施养生,禁止一切无关人员、车辆进入,当路面温度降低至50℃以内,才能够恢复交通。

3高速公路养护中超薄罩面施工质量控制

3.1 沥青混合料生产中的级配控制

本工程在建设时选择利用进口的沥青拌和设备,在生产前期对拌和站的计量系统展开重新的标定和分析,计量的准确性比较高。针对计量补偿系统来说,通常都需要结合各料仓的材料数量给定对应的数值,将其作为其中的固定模式,如果计量偏差大于5%时,其被作为废料处理。同时还要逐盘打印出来对应的生产记录,以便实现总量控制,为级配的稳定性提供保证。

温拌剂通常是选择利用专用的添加设备来操作,同时平行设置添加剂的喷管与沥青喷管,尽量避免与矿粉下口位置出现交叉问题,添加剂的注入时间要保证与沥青注入时间的同步操作,位置与沥青重叠在一起。添加剂在喷入之后会产生大量的蒸汽,所以一般都需要适当地增加引风机风口,直接将拌缸内的蒸汽抽走。

3.2 沥青混合料的温度控制

温拌剂加入之后,沥青混合料的拌和温度通常可以降低40℃左右,如果工程项目的沥青拌和站与施工地点之间的距离较远,其平均的运距为60km左右。选择在10月份进行施工时,气温可以达到20℃左右,基于此,对施工温度进行合理控制,骨料温度增加到170℃左右,沥青混合料的出厂温度控制在155℃~165℃的范围之内。沥青混合料在运输时,一般是选择利用15t的自卸车,同时还要做好保温覆盖处理,摊铺的温度不能够低于145℃,同时还要保证初压的温度达到135℃之上。如果运距较短,那么混合料的出厂温度可以降低10℃左右。

3.3 压实度控制

以试验段为基础确定具体的压实设备组合和压实遍数,试验段利用两套碾压方案,其一是初压利用混钢轮的振动压路机碾压施工处理,紧接着利用振动压路机高频震荡碾压2次,利用胶压路机复压3次,最后利用双钢轮振动静压来消除车轮留下的痕迹;其二则是利用高频震荡压路机跟着摊铺机以前进静碾后退的方式振动碾压施工处理,紧接着利用振动碾压2次,使用另外一台高频振动压路机高频震荡3次,最后通过双钢轮压路机来静压收面处理。

结束语

总而言之,高速公路养护中,超薄罩面技术以其高效的施工速度、卓越的路面性能、环保的施工方式以及长期的经济效益,成功提升了高速公路的通行能力、安全性和耐久性。同时,该技术减少了施工期间对交通的干扰,提高了养护作业的效率。环保方面,超薄罩面通过降低材料消耗和减少碳排放,为高速公路的可持续发展贡献了力量。

参考文献

[1]徐洋洋.开级配环氧沥青超薄罩面设计及其性能研究[D].长安大学,2023.

[2]赵赟.超薄罩面混合料设计及路用性能研究[J].科学技术创新,2023,(08):136-139.

[3]杨耀森.常温超薄罩面在隧道路面养护中的应用[J].运输经理世界,2023,(06):133-135.

[4]潘涛,李志超.高韧性超薄罩面施工工艺[J].交通世界,2022,(27):78-80+83.