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路面加鋪層中浸漬土工織物法的應用與分析

職稱驛站所屬分類:交通運輸論文發布時間:2019-11-25 09:24:53瀏覽:1

路面大修中,“白加黑”復合路面防反射裂縫層通常選用土工織物施工,如土工格柵等。然而,具體施工中往往會遇到土工織物與下層粘合不緊密,車輪拉扯土工織物等現象,將會對層間完整性造成嚴重破壞。

   摘 要:路面大修中,“白加黑”復合路面防反射裂縫層通常選用土工織物施工,如土工格柵等。然而,具體施工中往往會遇到土工織物與下層粘合不緊密,車輪拉扯土工織物等現象,將會對層間完整性造成嚴重破壞。通過浸漬土工織物,可向織物內充分灌入膠凝材料,將下層空隙填滿,促使浸漬層和下承層構成一個完整的結合體。在復合路面結構過渡層應用該項工藝,能增強新加鋪路面層間粘結性,這對延長路面工程使用壽命具有重要的現實意義。為此,本文在充分了解浸漬土工織物法作用機理的基礎上,結合具體工程案例,對改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術特性、施工工藝進行了分析與探究。

  關鍵詞:路面加鋪層;浸漬土工織物法;改性乳化瀝青

  中圖分類號:U418.6 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2019)14-0108-02

上海公路

  《上海公路》本刊刊登的內容以實用科學、實用技術為主,兼顧理論研究、科學實驗,對技術水平領先、有創造性、適用推廣價。《上海公路》主管單位:上海市政工程管理局,主辦單位:上海市公路管理處 上海市公路學會,國內刊號:CN 31-1712/U,國際刊號:ISSN 1007-0109。

  0 引言

  近年來,我國經濟飛速發展,公路交通量逐年遞增,通行壓力越來越大。在超載超限運輸長期作用下,大量水泥混凝土路面呈現出不同程度的病害,如裂縫、錯臺、破碎等,這些問題的存在,將嚴重影響道路服務能力,甚至危害行車安全,為此,必須重視舊路改造養護施工。“白加黑”是一種在原有水泥路面直接加鋪瀝青的一種施工方式,經大量實踐證明,直接加鋪瀝青層,極易出現反射裂縫。為解決上述問題,可選用滲透性強的改性乳化瀝青等膠凝材料進行土工織物(現場施工)浸漬,以此達到隔離層的功能,達到消減過渡層應力的目的。作為一種新型高附加值、高技術含量的優質筑路材料,改性乳化瀝青浸漬土工織物可完全浸漬土工織物,提高土工織物的使用性能,增強“白加黑”復合路面的剛度,提升抗反射裂縫性能。

  1 浸漬土工織物法的作用機理

  在“粘貼式”土工織物材料基礎上,改性乳化瀝青浸漬土工織物由此發展而言,相比,“粘貼式”土工織物材料,此類材料抗裂性能更強,多用于“白加黑”復合路面結構過渡層,土工織物通過改性乳化瀝青材料浸漬,可有效提升土工織物的力學性能,從而增強抗反射能力。

  根據浸漬施工要求,結合土工織物等材料特性,在瀝青膠凝材料中,聚酯玻璃纖維土工布性能良好,厚度較薄、且具有良好抗拉性能。在瀝青類膠凝材料內浸漬之后,可提升瀝青漿液的耐高溫、耐老化性能。

  2 改性乳化瀝青浸漬土工織物材料技術特性分析

  2.1 蒸發殘留物三大指標分析

  一般情況下,乳化瀝青基礎性能會隨改性劑摻量變化而改變,很大程度上,瀝青基本性能指標均會受到不同程度的影響,如針入度、延度等。本文通過不同摻量SBS膠乳改性基質乳化瀝青對其蒸發殘留物三大指標進行試驗分析,通過三大指標變化規律,了解其影響情況,從而得出改性劑摻量最佳值。

  試驗選擇線性SBS乳膠(技術指標如表1所示),70℃乳化溫度,0.15%穩定劑摻量,60:40瀝青油水比。按照2%、3%、4%、5%、6%五種摻量進行分析。

  通過試驗可知,于乳化瀝青基礎性能來講,SBS膠乳摻量變化影響較大,伴隨線性SBS膠乳摻量的增加,針入度、延度、軟化點均會產生一定改變。如圖1所示,其中變化最大的為延度,表明于基質乳化瀝青而言,SBS膠乳對其低溫性能具有較大影響。軟化點增量12.5℃,針入度降低1.3mm。通過對改性乳化瀝青各個性能指標變化的綜合考量,基于經濟性原則,必須合理控制SBS膠乳含量,在浸漬需求下,建議以5%作為改性劑摻量。

  2.2 拉伸性能分析

  在“白加黑”復合路面結構過渡層材料抗反射裂縫效果評價中,多選擇改性乳化瀝青浸漬合成物抗拉試驗進行分析。拉伸性能是裂縫尖端部位浸漬合成物應力消減能力的直接反映,土工織物若沒有浸漬改性乳化瀝青,受拉過程中,土工織物材料將獨自承擔夾具兩端的拉應力,待應力滿足極限強度值,極易出現纖維斷裂現象,甚至破壞整個結構。通過浸漬改性乳化瀝青,可大幅提高土工織物的拉伸性能,在荷載反復作用下,改性乳化瀝青充分填充織物間的空隙,可達到同時抵抗拉力荷載的目的。與不浸漬改性乳化瀝青相比,土工織物浸漬后,很大程度上,可提升其拉伸性能。拉伸試驗結果如表2所示。

  通過試驗可見,土工織物經改性乳化瀝青浸漬之后,可大幅提升自身抗拉強度,從原有的1752N增至2163N,同時,與原“白加黑”復合路面粘貼土工織物過渡層相比,土工織物經浸漬之后,其抗拉、抗裂能力也有所提升,從而有效避免反射裂縫產生于加鋪層,并對已有裂縫發展起到阻礙作用。

  3 工程概況

  某公路工程總長25.803km,起訖樁號為K178+851~K204+654段,路基寬12.0~16.5m,為改造工程。路基橫斷面布置如表3所示。原路面結構形式為5cm瀝青混凝土面層+15cm水穩基層。經實地勘察可見,本路段病害嚴重,路面損壞情況評價、強度評價等級均為次。為保證施工質量,路面結構形式可改為3cmAC-13細粒式改性瀝青混凝土+5cmAC-20中粒式瀝青混凝土+改性瀝青浸漬土工織物粘層+24cm水泥混凝土基層,如表3。

  4 路面加鋪層中浸漬土工織物施工工藝

  4.1 施工準備

  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記錄工作,且根據實際情況,采取切實可行的措施進行處理。于改性乳化瀝青基本性能來講,改性劑摻加量的多少影響較大,或多或少均會對乳化瀝青的各項技術指標,如針入度、軟化點等造成嚴重影響。為此,在改性乳化瀝青生產過程中,必須準確控制SBS膠乳用量,定時做好改性劑計量設備校正工作,確保改性乳化瀝青與設計要求相符。

  4.2 基底路面處理

  針對原路面標志線、伸縮縫處熱瀝青灌縫料等,可通過打磨機進行徹底清理。隨后切削原路面表面,本工程選擇多刀頭切痕機進行不規則凹形槽切削,要求在0.3~0.5cm之間控制凹形槽深度,兩個相鄰槽寬控制在1.0~1.5cm。完成切槽作業后,路面表層廢料等雜物可通過路面清掃車處理,并用高壓風機清理表層浮塵,路面開槽后,同樣要沖洗干凈。待路面干燥,可標注導向線,并將金屬擋板安置于邊緣處。

  4.3 噴灑粘層油

  沿導向線,選擇瀝青灑布車進行粘層油均勻噴灑,待瀝青漿液將原基層路面完全覆蓋,且表面漿體無滲流現象時,即可停止噴灑。

  4.4 鋪設土工織物

  在已噴灑漿料粘結層上方平鋪高性能聚酯玻璃纖維土工布,土工布搭接長度控制在30cm以上,在整個鋪設環節,必須保證鋪設平整度。

  4.5 浸漬土工織物

  土工織物鋪設平整后,可繼續通過瀝青灑布車進行改性乳化瀝青材料噴灑,土工織物噴灑之后,待其表面均為乳化瀝青“黑色”,即可停止噴灑。此時,通過平面壓板按壓平整土工織物,若處在土工織物凸起情況,可選擇人工法進行壓平。浸漬過程中,土工織物必須具備足夠多的浸漬時間,一般可控制在4h以上,從而保證改性乳化瀝青漿液能夠將土工織物充分浸漬。

  4.6 破乳養護

  常溫條件下,當改性乳化瀝青破乳凝結之后,可加鋪表層瀝青混凝土面層。

  5 結語

  綜上所述,在社會經濟高速發展的今天,我國公路工程建設事業也得到了極大的發展。水泥混凝土路面作為最常見的路面結構形式,在行車荷載及自然因素長期作用下,大量水泥混凝土路面呈現出不同程度的病害,為解決此類病害,“白加黑”工藝得到了廣泛應用。為保證路面使用性能,選用浸漬土工織物法,可有效解決上述問題,并能增強“白加黑”復合路面的剛度,提升抗反射裂縫性能。

  參考文獻

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