乳化沥青和稀浆封层在城市道路预防性养护中的

[12-11 17:01:08]   来源:http://www.tmgc8.com  市政工程   阅读:3484

 我国的养路方针是预防为主,防治结合。其主要理念是预防性养护。预防性养护,就是在道路路面将要出现和尚未出现病害之前进行的养护。病害出现后的养护则称为修补性养护。
    由于历史原因,郑州市城市道路以前大多属于修补性养护,被动的等待路面破坏以后再修补。一方面是养护成本加大,另一方面也因不能及时修补路面而影响车辆的正常行驶。近十几年来,郑州城市道路的发展突飞猛进,城市规模不断扩大,城市机动车辆数量也大幅度增加,道路不堪重负,因此道路的养护任务十分繁重。经验表明道路越是及早养护,其使用寿命越长。但在我国的道路建设中重建轻养的现象比较严重。郑州市也不例外,许多道路表面已经损害到了十分严重的程度,甚至于路基破坏才进行修复,这样的修复需要一次性投入大量资金,但在不断增多的城市道路、大量增加的机动车辆和有限的养护资金投入限制下,越来越多的道路得不到及时修复,更加重了道路损坏程度,形成了恶性循环。因此我们在道路养护中一定要改变养护观念,重视预防性养护。另外,城市环保越来越受到政府及公众的关注,因此城市道路施工中的环保问题也日益突出,以往道路施工现场靠燃烧木炭加热沥青喷洒沥青造成环境污染的做法将被禁止。
    随着各种条件的制约,从而使能在普通环境温度下使用的乳化沥青及伴随它的应用而产生的许多施工技术得到发展,成为一种既节约资金、效果又良好的预防性养护手段。
乳化沥青是一种在常温下呈现为液态的沥青水乳液,其发展始于20世纪初,经过近百年的发展,在理论及生产技术上已十分完善,其种类不断增多,使用范围也日益广泛。现在,乳化沥青普遍应用于道路施工中,作为粘层油、透层油和封层用油非常广泛,已为许多道路设计施工所采用。
    从2002年我市处购置乳化沥青生产线及稀浆封层作业机以来,郑州市开始使用乳化沥青、采用新工艺进行预防性养护。几年来的实践表明,使用乳化沥青、采用新工艺进行预防性养护是提高养护水平、保证路面完好率、降低养护成本的有效途径。
    一、乳化沥青在道路养护施工中的优势
    首先,乳化沥青的使用节能环保。
    无论在城市道路还是在各级公路养护施工中,封层和喷洒粘层油,普通热沥青必须加热保温使用。在以往施工时能加热的油罐拖车或油筒必不可少,其间要燃烧木柴等对沥青加热,施工现场烟尘滚滚,沥青油烟也散发一些有害物质,尤其在市内施工时会对城市环境造成很大污染   。乳化沥青在喷洒中不需要加热,无须准备大量燃料,施工现场无污染,无烟尘,符合环保要求,使用也很方便。
    其次,乳化沥青使用安全、便于洒布。
    市内施工,普通热沥青喷洒时常发生烫伤施工人员或路人的事件,对施工来说是不小的安全隐患。特别是现在在城市道路施工,由于行人车辆密集,交通很难控制,行人车辆从施工现场通过的情况时有发生,热沥青烫伤行人的事件有时也在所难免,对施工来说是一种干扰,安全施工不容易保障。乳化沥青是冷态施工,不存在烫伤隐患,非常安全,另外乳化沥青常温下流动性很好,洒布方便,因此施工单位也非常愿意使用乳化沥青来施工。
    第三、道路适应性强。
    乳化沥青品种繁多,可根据生产施工需要生产不同种类的乳化沥青,适用范围非常广泛。可用于稀浆封层、微表处、沥青再生、土壤稳定、基层稳定、透层、粘层等等几十种用途。
沥青乳液良好的流动性,用做粘层油使得沥青能更深的渗入道路细微裂缝中,加强了路面的抗裂及防水能力,良好的流动性还使得喷洒的均匀性提高。在贴土工布的施工中,能使土工布与路基粘合面更多、更牢固,增强了土工布的作用。我们于2003年在郑州市秦岭路、西站路、棉纺路等等许多路段用乳化沥青灌缝、局部石屑封层等方法做过各种不严重裂缝的处理,都取得良好效果,反射裂缝几乎没有,防止了裂缝的进一步扩散,处理过的路面对比未处理的路面抗损害能力有显著提高。因此乳化沥青用做预防养护是非常合适的。
    二、稀浆封层
    作为预防养护手段之一的稀浆封层技术是利用乳化沥青、规定级配的石料、水、填料等原料,使用专用施工机械进行现场拌合和即时均匀摊铺在路面上形成沥青封层的技术。其施工程序一般为以下几个步骤:1、施工路段情况调查,修整局部缺陷,决定采用封层的种类,准备材料、相关车辆:2、选择合适施工时间,封闭道路,清洁路面、清除障碍;3、施工放样划线;4、摊铺施工;5、养护阶段;6、封层达到规定强度开放交通。和传统的城市道路复浇养护相比,稀浆封层技术有着许多优点。www.tmgc8.com
    1、从经济上讲,稀浆封层一般厚度为5毫米-10毫米,若摊铺两层最多也只有20毫米左右,而热拌沥青混凝土养护复浇厚度一般在30毫米以上。两者对比可以看出稀浆封层在资金投入上要比热拌沥青混凝土少很多。
    近几年,郑州市道路复浇厚度由30毫米提至50毫米,增加了养护投入,但对于紧张的财政投入来讲,投入还是十分有限的,许多道路的养护还是得不到充足养护资金,有些路损害虽已十分严重,但资金面缺口较大而不得更改维修计划。
    2005年,国际石油价格变动频繁,导致沥青价格一路上扬,最高时能达到4500元/吨,比2004年提升一倍还多,甚至到了有价无市的境地,对沥青施工企业造成很大压力,对靠政府投入的道路养护事业也造成很大影响。
    有选择性的在城市道路采用稀浆封层,可以节省大量资金投入,保证有更多道路得到及时的养护,延长道路使用寿命。从长远来看,整体上降低了道路养护的资金投入。虽然油价上涨也影响稀浆封层成本,但其成本增加的绝对值要比热拌沥青混凝土少很多,这对有限的养护资金投入压力影响要小得多。
    2、从技术上讲,稀浆封层属于薄层施工,主要是起到修补裂缝、磨耗层的作用,本身虽不能承受重载,但因使用了乳化沥青和水,混合料中的浆液更容易渗入道路表面的细微裂纹中,比热拌沥青混凝土更能弥补裂纹,增强路面抗裂能力。另外稀浆混合料因石料级配组成关系,其成型后比热拌沥青混凝土更密实,形成有效的防水层,更能阻止雨水对道路的侵蚀。当磨耗层损耗掉后,根据状况可以及时再铺一层,从而有效的减少养护资金的投入。
    我处2002年引进了乳化沥青和稀浆封层技术及相关设备,经过几年的实践,基本掌握了其生产施工的技术,并在中原路、建设路、西站路、经三路、沙口路、南阳路等城市主次干道中摊铺了近百万平方米的封层。道路的抗裂能力,防水能力、抗损害能力得到很大提升,有些道路经三四年时间,封层依然保持良好,道路使用寿命得到延长,同一条道路铺过稀浆封层的路段与未铺路段相比,病害少很多,严重病害几乎没有,验证了其技术的可靠性和实用性。
    三、乳化沥青和稀浆封层在养护施工及技术方面应注意的问题
    l、乳化沥青的使用,尤其在低温环境使用要格外注意:(1)、乳化沥青作为粘层油使用,一定要在乳液破乳后水分尽量蒸发完再施工,否则会造成面层与基层的不结合。(2)、稀浆封层在阴雨和温度低于10℃时禁止施工,否则会造成交通开放时间成倍延长,或不得已开放交通,但封层强度未达到造成骨料脱粒现象。如我们2007年4月中旬某阴天夜间在南阳路做封层,因温度过低,湿度大,而造成封层强度封闭5、6个小时后还未达到开放条件,到天亮不得已开放交通, 白天车辆碾压后就造成了骨料大面积脱落,封层失败。
    2、稀浆封层工艺在城市道路使用中的不利之处
(1)稀浆封层初期外观比较粗糙,对于重视外表美观的城市道路来说在一定程度上阻碍了它的推广。在城市精品路、严管街等要求平整度、外观比较严格的道路上不便于使用。这里就需要我们的施工人员更加尽心尽责,把可能造成封层失败或影响外表美观的因素尽量考虑到,并加以严格控制,铺出合乎质量外观的封层,为稀浆封层在城市道路的推广创造有利条件。
(2)城市道路上有许多障碍影响施工,如雨污水井、交通的控制,行道树等等。
a、雨污水井几乎在每条城市道路上都有设置,路边收水并对封层影响不大,但行车道中的井则对施工有较大影响。按常规来说,应该提升井口,否则封层后将井面覆盖物除掉后,会在井位上产生坑槽,影响行车平稳。但封层很薄(5-10mm),管理和施工方觉得井口只提升5-10mm很麻烦,而不愿意升井。也有很多时候井沉降的比较厉害,施工过后,坑槽更深,严重的影响行车安全。因此升井工序必不可少,不能省略,城市管理部门应加强这方面的资金投入。
b、城市道路的行道树,尤其是枝杈较多的高大树木对施工也有较大影响。由于稀浆封层作业车高达3.5—4米左右,行道树的许多枝杈伸展到行车道上,很多时候枝杈很低,若在此道施工,则封层车为避让树枝而无法直线行进,只能转向绕行,铺出的封层边线是不规则曲线,而影响了封层美观。因此在有这样树木的道路上施工我们不得放弃整幅摊铺的做法而只铺路中的行车道,许多时候铺不到侧石边。如在人民路做封层,行车分道为双向六车道,每幅宽3.5米,由于行道树的缘故,并考虑到封层美观,我们只能摊铺中间四幅十四米而放弃了边幅的封层。www.tmgc8.com
c、城市道路车辆行人难以控制,有些车辆行人不听指挥,硬闯封闭的施工区域,造成对封层的局部损坏,影响封层美观。这种现象在我们的实际施工中经常发生,几乎每铺一车都会有这种情况发生,很让施工方为难。另外,城市道路行人车辆日益饱和,迫使我们不得不转为夜间施工,以避开车流人流高峰。夜间施工同白天施工有很大不同:l、视线不好影响对表观质量判断。2、夜间温度低,蒸发量小,交通开放时间加长,影响施工进度。有时不得已提前开放交通就造成了封层骨料脱离、推移、车轮印迹,影响封层质量和美观。
(3)稀浆封层是一种预防性养护手段,需要一个认识过程,对于路基变形较大,已损坏严重的路面则不宜使用。其原因是:a、稀浆封层不能提高路基路面的承载力,只能起到修补裂缝、抗老化、磨耗层的作用,和热拌复浇不是同一养护阶段,不能取代热拌复浇:b、对路面平整度的改善效果不明显:c、不能够调整路拱和修复车辙。
    3、城市道路稀浆封层的种类和层数选择。
    根据笔者经验,对于一般符合平整度规定要求的路段,封层只做一层即可,种类选择上一般道路可选择中封层或粗封层,对主干道和交通量很大的路段宜采用粗封层。对平整度达不到要求的,建议铺两层,一般道路为底层为粗封层,表层中、粗均可,在主干道及大交通量路段,建议做两层粗封层。
    对于表层种类的选择,笔者认为主干道不适合中封层。原因是中封层石料中4.75-9.5mm大骨料太少,交通量大,表面很容易跑光,起不到封层效果。另外选择粗封层,石料级配要选择4.75-9.5mm骨料通过率在85%左右的级配,这样可使封层外表美观一些,不至于过于粗糙。

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