浅析Cap封层在高等级公路预防性养护中的应用
所属栏目:公路工程类论文
发布时间:2012-08-06 10:18:37 更新时间:2023-06-05 17:07:56
摘 要:近年来在全国范围内推广的Cap封层,是碎石封层系统与稀浆封层系统相结合的一种预防性养护结构层,Cap封层结构以碎石封层作为下承层,稀浆封层作为面层,相结合而形成的结构层次,该结构层结合了碎石封层、稀浆封层两者的优点,具有良好的抗滑性能和良好平整度的同时,阻止地表水对基层的渗透,缓解了基层病害对路面面层的影响,有效的提高了路面耐久性,延长了公路使用寿命。
关键词:Cap封层 公路 应用
Abstract: In recent years, the nationwide promotion of Cap seal is crushed stone seal coat and slurry seal system combining a preventive maintenance structure layer, Cap layer structure with crushed stone seal coat as under layer, slurry seal as a surface layer, formed hierarchical structure, the structural layer combine with the crushed stone seal, slurry seal both advantages, has good skid resistance performance and good smoothness at the same time, to prevent the surface water on the grass of the permeability, alleviate the basic diseases on pavement surface layer effect, effectively improve the pavement durability, prolongs the service life of highway.
Key words: cap seal; highway; application
中图分类号:X734 文献标识码:A 文章编号:
随着国民经济的迅速发展,对公路行车的安全性、舒适性、快速性要求越来越高,这就要求我们在公路建设和养护过程中要不断的尝试和运用一些新工艺、新技术,以适应社会主义市场经济发展的需要。
近年来在全国范围内推广的Cap封层,是碎石封层系统与稀浆封层系统相结合的一种预防性养护结构层,Cap封层结构以碎石封层作为下承层,稀浆封层作为面层,相结合而形成的结构层次,该结构层结合了碎石封层、稀浆封层两者的优点,具有良好的抗滑性能和良好平整度的同时,阻止地表水对基层的渗透,缓解了基层病害对路面面层的影响,有效的提高了路面耐久性,延长了公路使用寿命。我们以Cap封层技术在天巉公路养护维修工程中的实施为例,浅析Cap封层这种新技术新工艺在高等级公路预防性养护中的运用。
2007年在省公路局的大力支持下,贯彻“预防为主,防治结合”的方针,大力推广和应用先进的养护技术、机械装备和科学的管理方法,对我单位管养的天巉公路K118-K143路段进行了Cap封层养护维修工程。
该公路于2001年12月建成通车运营,该公路运营7年以来,随着国民经济的发展、交通量日益增加,特别是大件运输、超载运输车辆越来越多,路面损坏不断加剧,路面病害严重,主要是:路基、路面产生竖向变形而导致的路面沉陷;沥青路面疲劳或温缩引起的纵、横向裂缝;表面集料剥落;平整度差、严重龟裂,网裂,坑槽,翻浆等。使道路使用寿命大大缩短、服务水平急剧下降,对车辆通行的安全舒适带来很大影响。针对该公路路面病害严重、路况差的实际情况,确定施工方案为先进行原路面病害的挖补,再进行Cap封层施工。以保证工程施工质量。
一、碎石封层施工方案。
1、对路用材料的要求。
①改性乳化沥青:该材料采用快裂快凝阳离子乳化沥青,油水比不低于65%。
②集料:碎石封层的集料采用粒径为3-5mm和5-10mm洁净、干燥、无风化、无杂质,具有良好颗粒形状的单粒径碎石,其质量符合相关技术要求。同时石料到场后还要采用筛分拌和机对集料进行再次加工,以达到除尘,去除超粒径集料。
③水:采用清洁水。
2、施工机械的选择。
①按施工技术规范要求,碎石封层采用全电脑控制的同步碎石封层车洒布。首先洒布底层5-10mm石料,待养生成型后再进行3-5mm石料的洒布。
②压路机采用16吨胶轮压路机碾压,这样能对集料增加一个揉搓力,使集料更加密实,同时也避免石料被压碎 (如使用钢轮压路机碾压可能会使部分石料被压碎)。
3、技术要求 。
底层沥青洒布量为1.2-1.4kg/m2,石料撒布量为100%.,上层青洒布量为1.0-1.2kg/m2,石料撒布量为100%。
4、施工工艺。
下承层清扫-同步碎石封层施工-压路机碾压-人工清扫多余集料-养生并开放交通
①定期检查改性沥青和碎石撒布量,保证沥青洒布量和碎石覆盖率为100%。
②同步碎石封层车应连续、均匀行驶,尽量避免停机,避免忽快忽慢,以利于保障沥青厚度和石料的均匀性。
③同步碎石封层车的喷油嘴高度不同,所形成的沥青膜厚度会不同(因为各个喷嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同),通过调整喷嘴高度使得沥青膜的厚度符合要求。
④封层前要对原路面进行认真清扫,作业过程中应保证足够数量的胶轮压路机以便在乳化沥青破乳之前能及时完成碾压定位工序。封层后即可通车,但在初期要限制车速,从而防止快速行车造成石子飞溅,待2h后可完全开放交通。
二、稀浆封层施工方案
稀浆封层作为路面面层,要求要具有一定的粘结能力、防水作用和抗滑耐磨性能,就要从骨料的选择、外加水用量的确定、乳化沥青用量的确定上综合考虑。
1、骨料种类及规格的选择。
由于该封层作为路面的表面层,直接接受车轮的磨擦、行车荷载的作用,采用ES-Ⅲ型级配,石料采用玄武岩2#(5-10㎜)、4#(0-5㎜),骨料级配及砂当量(68%)符合规范要求;筛分结果如下表所示;
筛孔(方孔筛㎜) | 筛分试验 (剩余率%) |
筛分试验 (通过率%) |
9.5 | 0 | 100 |
4.75 | 25.5 | 74.5 |
2.36 | 28.1 | 46.4 |
1.18 | 12.3 | 34.1 |
0.6 | 10.3 | 23.8 |
0.3 | 6.6 | 17.2 |
0.15 | 5.4 | 11.8 |
0.075 | 3.7 | 8.1 |
<0.075 | 8.1 | 0 |
稀浆封层混合料级配曲线
2、外加水的确定。
稠度试验用于检验稀浆封层混合料的用水量是否合适。用水量过少会造成摊铺困难,过多则导致稀浆混合料离析流淌和延迟开放交通时间。采用经验法,即用一根细棍(直径约2㎜),在刚铺的封层上划一条细痕,如细痕慢慢愈合,则表明用水量过多,如果细痕保持不变,则表明用水量合适。
由经验法,外加水量是骨料总量的7.5%-8.0%时稠度为适中,施工时根据温度和湿度等情况进行适当的调整。
3、乳化沥青用量的确定 。
根据规范推荐和经验判断,稀浆封层油石比为6.0%~8.0%,由于改性乳化沥青的设计要求沥青含量为60%--65%,根据湿轮磨耗与负荷轮试验,确定最佳油石比。
4、天巉公路施工过程中遇到的一些问题。
①、在早期的Cap封层施工中,局部出现了横波纹。就是需要及时调整摊铺槽和更换拖布。
②、局部路段Cap封层出现脱落现象。这是由于原路面老化严重、龟网裂、坑槽、唧浆、块状裂缝等病害挖补不够彻底,原路面病害反射到表面上来,使Cap封层破损脱落。所以在Cap封层前,一定要将原路面病害处治彻底。
三、Cap封层施工注意要点。
Cap封层技术在运用过程中对原路面的强度要求比较高:
1、原路面必须有充足的结构强度。原路面结构强度不足的,必须根据具体情况选择合适的方法进行补强。
2、原路面宽度大于5mm的裂缝应首先进行灌缝。
3、原路面的拥包等隆起型病害应在先前进行处理。
4、原路面的坑槽、松散、唧泥、块状裂缝等病害必须进行彻底挖补,否则病害很快会反射到表面上来。
因为Cap封层是一个薄的功能层,不是路面的结构层,在路基结构强度不够或路面存在较严重的病害时都应该先进行相应的处理。在本次工程中,就存在个别地方对原路面唧泥、块状裂缝等病害预处理不够彻底,Cap封层后,在原路面病害处理不彻底的地方,有封层集料脱落现象。
总体来讲,本次Cap封层在天巉路上的应用是比较成功的,较好地体现了Cap封层新工艺的特点。Cap封层是一种预防性养护技术,在我国普遍存在养护资金短缺,进行预防性养护是降低养护成本的有效途径,天巉公路Cap封层工艺的实施,证明Cap封层技术也适用于西北寒冷地区,是一种可以推广的预防性养护技术。
选择合适的时机进行预防性养护,做到防患于未然,降低了养护费用,延长路面大中修时间,整体路容路貌有了明显改观,同时路况得到了大幅度提升,行车舒适程度明显改善,提高了路面整体服务功能。
参 考 文 献
1. 方福森.路面工程.人民交通出版社.2000
2. 公路沥青路面施工技术规范.JTJO32-94. 北京:人民交通出版社.2004
3.公路路面基层施工技术规范.JTJ034-2000.北京:人民交通出版社.2000
4.公路工程材料施工应用与质量检测实用技术手册.B03260007.辽宁电子出版社.2004
5. 刘涛、落云彬、郝瑞苹、蔡力.公路工程质量检验评定标准(第一册 土建工程)与施工规范对照手册JTG F80/-2004.北京:人民交通出版社.2004
6.公路养护技术规范.JTJ 073-96.北京:人民交通出版社.1996
7.公路与桥梁工程病害防治及检测修复实用技术大全.HS-15838.长春出版社.2002
8.陈传德、梁桂涛.高速公路养护管理.北京:人民交通出版社.2004