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职称驿站所属分类:交通运输论文发布时间:2019-11-25 09:24:53浏览:1

路面大修中,“白加黑”复合路面防反射裂缝层通常选用土工织物施工,如土工格栅等。然而,具体施工中往往会遇到土工织物与下层粘合不紧密,车轮拉扯土工织物等现象,将会对层间完整性造成严重破坏。

   摘 要:路面大修中,“白加黑”复合路面防反射裂缝层通常选用土工织物施工,如土工格栅等。然而,具体施工中往往会遇到土工织物与下层粘合不紧密,车轮拉扯土工织物等现象,将会对层间完整性造成严重破坏。通过浸渍土工织物,可向织物内充分灌入胶凝材料,将下层空隙填满,促使浸渍层和下承层构成一个完整的结合体。在复合路面结构过渡层应用该项工艺,能增强新加铺路面层间粘结性,这对延长路面工程使用寿命具有重要的现实意义。为此,本文在充分了解浸渍土工织物法作用机理的基础上,结合具体工程案例,对改性乳化沥青浸渍土工织物材料技术特性、施工工艺进行了分析与探究。

  关键词:路面加铺层;浸渍土工织物法;改性乳化沥青

  中图分类号:U418.6 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)14-0108-02

上海公路

  《上海公路》本刊刊登的内容以实用科学、实用技术为主,兼顾理论研究、科学实验,对技术水平领先、有创造性、适用价。《上海公路》主管单位:上海市政工程管理局,主办单位:上海市公路管理处 上海市公路学会,国内刊号:CN 31-1712/U,国际刊号:ISSN 1007-0109。

  0 引言

  近年来,我国经济飞速发展,公路交通量逐年递增,通行压力越来越大。在超载超限运输长期作用下,大量水泥混凝土路面呈现出不同程度的病害,如裂缝、错台、破碎等,这些问题的存在,将严重影响道路服务能力,甚至危害行车安全,为此,必须重视旧路改造养护施工。“白加黑”是一种在原有水泥路面直接加铺沥青的一种施工方式,经大量实践证明,直接加铺沥青层,极易出现反射裂缝。为解决上述问题,可选用渗透性强的改性乳化沥青等胶凝材料进行土工织物(现场施工)浸渍,以此达到隔离层的功能,达到消减过渡层应力的目的。作为一种新型高附加值、高技术含量的优质筑路材料,改性乳化沥青浸渍土工织物可完全浸渍土工织物,提高土工织物的使用性能,增强“白加黑”复合路面的刚度,提升抗反射裂缝性能。

  1 浸渍土工织物法的作用机理

  在“粘贴式”土工织物材料基础上,改性乳化沥青浸渍土工织物由此发展而言,相比,“粘贴式”土工织物材料,此类材料抗裂性能更强,多用于“白加黑”复合路面结构过渡层,土工织物通过改性乳化沥青材料浸渍,可有效提升土工织物的力学性能,从而增强抗反射能力。

  根据浸渍施工要求,结合土工织物等材料特性,在沥青胶凝材料中,聚酯玻璃纤维土工布性能良好,厚度较薄、且具有良好抗拉性能。在沥青类胶凝材料内浸渍之后,可提升沥青浆液的耐高温、耐老化性能。

  2 改性乳化沥青浸渍土工织物材料技术特性分析

  2.1 蒸发残留物三大指标分析

  一般情况下,乳化沥青基础性能会随改性剂掺量变化而改变,很大程度上,沥青基本性能指标均会受到不同程度的影响,如针入度、延度等。本文通过不同掺量SBS胶乳改性基质乳化沥青对其蒸发残留物三大指标进行试验分析,通过三大指标变化规律,了解其影响情况,从而得出改性剂掺量最佳值。

  试验选择线性SBS乳胶(技术指标如表1所示),70℃乳化温度,0.15%稳定剂掺量,60:40沥青油水比。按照2%、3%、4%、5%、6%五种掺量进行分析。

  通过试验可知,于乳化沥青基础性能来讲,SBS胶乳掺量变化影响较大,伴随线性SBS胶乳掺量的增加,针入度、延度、软化点均会产生一定改变。如图1所示,其中变化最大的为延度,表明于基质乳化沥青而言,SBS胶乳对其低温性能具有较大影响。软化点增量12.5℃,针入度降低1.3mm。通过对改性乳化沥青各个性能指标变化的综合考量,基于经济性原则,必须合理控制SBS胶乳含量,在浸渍需求下,建议以5%作为改性剂掺量。

  2.2 拉伸性能分析

  在“白加黑”复合路面结构过渡层材料抗反射裂缝效果评价中,多选择改性乳化沥青浸渍合成物抗拉试验进行分析。拉伸性能是裂缝尖端部位浸渍合成物应力消减能力的直接反映,土工织物若没有浸渍改性乳化沥青,受拉过程中,土工织物材料将独自承担夹具两端的拉应力,待应力满足极限强度值,极易出现纤维断裂现象,甚至破坏整个结构。通过浸渍改性乳化沥青,可大幅提高土工织物的拉伸性能,在荷载反复作用下,改性乳化沥青充分填充织物间的空隙,可达到同时抵抗拉力荷载的目的。与不浸渍改性乳化沥青相比,土工织物浸渍后,很大程度上,可提升其拉伸性能。拉伸试验结果如表2所示。

  通过试验可见,土工织物经改性乳化沥青浸渍之后,可大幅提升自身抗拉强度,从原有的1752N增至2163N,同时,与原“白加黑”复合路面粘贴土工织物过渡层相比,土工织物经浸渍之后,其抗拉、抗裂能力也有所提升,从而有效避免反射裂缝产生于加铺层,并对已有裂缝发展起到阻碍作用。

  3 工程概况

  某公路工程总长25.803km,起讫桩号为K178+851~K204+654段,路基宽12.0~16.5m,为改造工程。路基横断面布置如表3所示。原路面结构形式为5cm沥青混凝土面层+15cm水稳基层。经实地勘察可见,本路段病害严重,路面损坏情况评价、强度评价等级均为次。为保证施工质量,路面结构形式可改为3cmAC-13细粒式改性沥青混凝土+5cmAC-20中粒式沥青混凝土+改性沥青浸渍土工织物粘层+24cm水泥混凝土基层,如表3。

  4 路面加铺层中浸渍土工织物施工工艺

  4.1 施工准备

  施工前,需做好交通管制及路面勘查工作,做好原路面不良病害记录工作,且根据实际情况,采取切实可行的措施进行处理。于改性乳化沥青基本性能来讲,改性剂掺加量的多少影响较大,或多或少均会对乳化沥青的各项技术指标,如针入度、软化点等造成严重影响。为此,在改性乳化沥青生产过程中,必须准确控制SBS胶乳用量,定时做好改性剂计量设备校正工作,确保改性乳化沥青与设计要求相符。

  4.2 基底路面处理

  针对原路面标志线、伸缩缝处热沥青灌缝料等,可通过打磨机进行彻底清理。随后切削原路面表面,本工程选择多刀头切痕机进行不规则凹形槽切削,要求在0.3~0.5cm之间控制凹形槽深度,两个相邻槽宽控制在1.0~1.5cm。完成切槽作业后,路面表层废料等杂物可通过路面清掃车处理,并用高压风机清理表层浮尘,路面开槽后,同样要冲洗干净。待路面干燥,可标注导向线,并将金属挡板安置于边缘处。

  4.3 噴洒粘层油

  沿导向线,选择沥青洒布车进行粘层油均匀喷洒,待沥青浆液将原基层路面完全覆盖,且表面浆体无渗流现象时,即可停止喷洒。

  4.4 铺设土工织物

  在已喷洒浆料粘结层上方平铺高性能聚酯玻璃纤维土工布,土工布搭接长度控制在30cm以上,在整个铺设环节,必须保证铺设平整度。

  4.5 浸渍土工织物

  土工织物铺设平整后,可继续通过沥青洒布车进行改性乳化沥青材料喷洒,土工织物喷洒之后,待其表面均为乳化沥青“黑色”,即可停止喷洒。此时,通过平面压板按压平整土工织物,若处在土工织物凸起情况,可选择人工法进行压平。浸渍过程中,土工织物必须具备足够多的浸渍时间,一般可控制在4h以上,从而保证改性乳化沥青浆液能够将土工织物充分浸渍。

  4.6 破乳养护

  常温条件下,当改性乳化沥青破乳凝结之后,可加铺表层沥青混凝土面层。

  5 结语

  综上所述,在社会经济高速发展的今天,我国公路工程建设事业也得到了极大的发展。水泥混凝土路面作为最常见的路面结构形式,在行车荷载及自然因素长期作用下,大量水泥混凝土路面呈现出不同程度的病害,为解决此类病害,“白加黑”工艺得到了广泛应用。为保证路面使用性能,选用浸渍土工织物法,可有效解决上述问题,并能增强“白加黑”复合路面的刚度,提升抗反射裂缝性能。

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《路面加铺层中浸渍土工织物法的应用与分析》

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文章名称:路面加铺层中浸渍土工织物法的应用与分析

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