粘层对“白加黑”路面质量的影响和解决方法

粘层对“白加黑”路面质量的影响和解决方法

福建省建筑工程质量检测中心有限公司龙岩分公司福建龙岩364000

摘要在旧水泥混凝土路面加铺沥青混合料作为新的路面结构,提高了道路的行车安全性和舒适性,但新旧路面间模量相差较大,对沥青路面施工质量提出了更高的要求,粘层作为沥青路面层间粘结结构,对沥青路面有着多方面的质量影响,通过对质量影响的分析,提出相应的解决方法,让“白加黑”路面尽量减少病害的出现,提高路面的使用年限。

关键词粘层;乳化沥青;质量影响;解决方法

近年来由于我国基础建设的大力发展,道路重载车辆越来越多,同时随着人民生活水平的不断提高家庭拥有轿车的数量也迅速增长,道路交通量急剧增加,许多道路水泥混凝土路面破损情况日益加重,对行车安全和行车舒适性带来严峻的考验。因沥青混凝土路面具有水泥混凝土路面所不具备的各种优势,目前在我国干线公路建设中,沥青混凝土路面已成了目前公路路面形式中的主流。当前省内多地国省道道路路面质量改造工程采用了旧水泥混凝土路面加铺沥青混凝土的方法,即道路“白加黑”改造工程。

尽管沥青路面的施工技术已比较成熟,但在施工和管理上仍是一项复杂的系统工程。不少项目在施工和管理上存在一些问题,造成沥青路面施工质量不高,存在一些质量隐患,甚至出现不少早期损坏现象,严重影响道路的正常运行和使用年限,在社会上也造成极为不好的负面形象。在提高沥青路面施工质量上层间的处理已得到越来越高的重视,粘层的作用也显得越来越重要。

下面通过G319线福建省内某路段“白加黑”改造工程的实际应用,谈一下粘层对沥青路面质量的影响和解决方法。

1粘层对沥青路面质量影响

1.1粘层对沥青路面整体性的影响

粘层材料主要有乳化沥青、改性乳化沥青及热沥青等。是沥青路面工程中,为了加强路面沥青层之间、沥青面层与基层或者沥青面层与水泥混凝土路面之间的粘结而喷洒的薄沥青层,粘层的作用是使各面层之间、面层与构造物结成一个整体[1],如果沥青路面层间没有粘层将导致层间无法粘结而产生脱层,降低沥青路面的整体性。

2.2粘层对沥青路面抗剪切力的影响

山区公路坡道和急弯众多,车辆在下坡时采取紧急制动措施所产生的摩擦力和车辆爬坡时轮胎对路面抓地力都会产生剪切力,粘层将沥青路面层与层之间粘结紧密牢固以抵抗剪切力,否则将产生层间推移,继而产生路表裂缝的剪切破坏。

2.3粘层对沥青路面抗拉拔力的影响

沥青路面层间抗拉拔力和抗剪切力的大小都是粘层粘结强度的表现,它们力的来源一致,粘层抵抗拉拔的力值越大将越不容易使层间脱开,从而防止路面推移。

2.4粘层对沥青路面垂直荷载传递的影响

汽车垂直荷载对路面的作用是道路产生破环的主要原因之一,而粘层的作用之一是使沥青路面层间形成一个紧密的整体,让汽车的垂直荷载可以有效的传递,如果粘层不能将沥青混凝土层与层之间有效粘结,那么垂直荷载的力将无法顺利传递到道路基层,使力值集中在道路面层,同时车辆经过时还将产生振动冲击力,使面层产生开裂、松散的疲劳破坏。

2.5粘层对沥青路面防水作用的影响

沥青混凝土路面均存在一定的空隙率,雨水易渗入到内部,降低沥青与矿料的粘结力,使沥青与矿料剥离开来。粘层喷洒时在一定程度上起到封闭下一层空隙的作用,使上一层水流不再往下渗透,起着防水的作用。而沥青路面上面层厚度通常在4cm~6cm左右,进入这一层的雨水将从道路侧边流走和通过表面蒸发出去,从而降低了对沥青路面的水损坏。

2提高粘层施工质量的方法

粘层对沥青路面的影响取决于粘层所用原材的合理性和施工的科学严谨程度。

2.1粘层材料的选用

粘层材料主要有乳化沥青、改性乳化沥青及热沥青等,采用乳化沥青和改性乳化沥青居多,改性乳化沥青较之乳化沥青在强度方面有较大的改善,慢裂乳化沥青洒布后流淌严重,一般采用阳离子快裂型的改性乳化沥青较为适宜,也可采用快、中凝液体石油沥青,其规格和质量应符合规范的要求,所使用的基质沥青标号宜与主层所用沥青相同。粘层油品种和用量,应根据下卧层的类型通过试洒确定,一般为0.3L/m2~0.6L/m2[2]。

2.2粘层材料的质量把控

沥青路面质量很大程度上取决于路面原材料品质及其质量控制,选择沥青时,应采用优质油田出产的基质沥青,G319线福建省内某路段“白加黑”改造工程粘层为PC-3乳化沥青,其基质沥青为70号道路石油沥青,但该路段沥青路面构造为4cm的AC-13C上面层和8cm的AC-20C下面层,均采用改性沥青,粘层如果能改为改性乳化沥青将对粘层质量有更大的提高。因为该地区夏季路表最高温可达50℃以上,粘层的温度也可达到35℃左右。沥青是一种典型的感温性材料,在高温条件下易软化,且粘度下降从而导致层间抗剪能力变差。低温环境下乳化沥青的粘结效果较好,同时表明高温环境下路面层间更容易发生破坏[3]。

生产乳化沥青所采用的基质沥青应通过试验室检测,各项指标均符合技术要求方可进行乳化沥青的生产,当前不少沥青混凝土拌合站未设立独立的原材试验室,对进场基质沥青未进行试验便开始乳化沥青的生产。生产出来的乳化沥青宜存放在立式罐中,并保持适当搅拌,贮存期以不离析、不冻结、不破乳为度[4]。在该路段的前期粘层施工时乳化沥青的运输车为无搅拌和加热功能的小型槽罐车,乳化沥青运至现场遇雨水天气或其它施工条件限制无法及时喷洒,将很容易出现离析和冻结的状况。业主和监理对这种不利情况很重视,要求施工单位调来一台自动沥青洒布车,不仅解决了离析和冻结问题,还可自动精准控制乳化沥青喷洒量。因不少施工单位为获取更大的利润而降低蒸发残留物残留分含量,致使现场喷洒量满足要求却达不到有效的粘结强度,工地试验室加强每批次生产的乳化沥青质量把控,要求蒸发残留物残留分含量必须≥50%,施工前都要抽取样品进行试验。

2.3粘层的施工质量控制

粘层施工前应保证路表清洁、干燥。该路段因受通行条件限制,只能采取半封闭式施工,即分幅施工。AC-20C沥青混合料下面层左幅施工结束后开放交通,接着再进行下面层右幅的施工,由此必然会对已施工路面造成一定的污染。当进行上面层AC-13C沥青混合料施工前的粘层乳化沥青喷洒作业时应对下面层进行人工或机械清扫,人工清扫后应采用鼓风除尘机吹去路面灰尘,机械清扫的清扫车应具备吸尘系统。对有泥土粘结的路面应提前封闭该路段采用水枪冲洗,冲洗后待路面完全干燥后才可进行乳化沥青喷洒作业,冲洗宜在晴好天气进行。粘层施工严禁雨天和雨后路面未干燥时进行。当气温低于10℃或空气相对湿度大于90%时禁止进行施工作业。

粘层乳化沥青喷洒应尽量采用自动沥青洒布车喷洒,降低因人工喷洒导致的喷洒不均问题,洒布速度和喷洒量保持稳定,并定期测试洒布量是否符合设计要求。

喷洒的粘层油必须呈均匀雾状,在路面全宽度内均匀分布成一薄层,不得有洒花漏空或成条状,也不得有堆积,喷洒不足的要补洒,喷洒过量处应予刮除,喷洒粘层油后,严禁除运料车外的其他车辆和行人通过,粘层油宜在当天洒布,待乳化沥青破乳、水分蒸发完成,或稀释沥青中的稀释剂基本挥发完成后,紧跟着铺筑沥青层,确保粘层不受污染。

3结语

“白加黑”沥青路面施工因是在刚性路面上加铺半刚性材料作为新的道路路面,两层间模量相差较大,对加铺层应力产生不利影响,路面更容易出现病害甚至早期破坏,而粘层是“白加黑”工程质量控制重要的一环,应得到更多的重视,同时更高性能的粘层材料需努力研发和推广,如高性能乳化沥青。

参考文献

[1]孙湘俊.乳化沥青粘层用油量研究及质量控制分析[J].湖南交通科技,2016,(2):63.

[2]安迎俊.谈路面工程透层和粘层的作用及施工技术要点[J].山西建筑,2009,(17):270.

[3]孙培,韩森,吕晓霞,徐鸥明,王兆宇.用于粘结层的高性能乳化沥青制备与性能评价[J].材料导报B:研究篇,2016,(7):125.

[4]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S]

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