近年来常用养护技术措施

  近年来,随着社会经济的飞速发展,愈来愈多的道路由于交通流量增大而达到了其服务极限,因此尽快找出最经济的方式来延长路面使用寿命已显得越来越重要。解决该问题的一个方法就是更多地利用那些相对耗资较少的路面修复技术来提高路面的功能条件。

  稀浆封层

  稀浆封层是—种级配良好的细骨料、矿质填料与稀释沥青乳液的混合物,适用于沥青路面过分氧化而变硬的区域。单层的厚度通常为3~6mm。它用来封闭细小的表面裂缝或孔隙,延缓路面的松散,使不同路面表层的轮廓更清晰。当加入适当的骨料时,还可以加强路面的摩阻性能。
 
  稀浆封层有三种类型,主要由所用的骨料级配不同来划分。在中等或大流量的道路上只能用第二、三种类型。

  一般情况下,正常厚度的稀浆封层不需要碾压,除非那些因严重转向刹车或加速而受磨耗的地段应用5吨的轮胎压路机压密。当用纸从稀浆混合料中能挤压出纯净的水,而又不污染纸的时候,可立即开始碾压。
  
    一般用途 补缝(交通量低的地区) 修复松散、剥落路面及被氧化的路面(中等或大交通量) 或更多填补小块路面不平整处;恢复路面摩阻力;在大交通量的多层罩面中作为表面层

  稀浆封层铺筑后需要有一段时间的养护才可行驶车辆。天气暖和时,2小时即可;天气寒冷时,则需要6至12个小时以上。

  若是单层铺筑,其造价从每平方米0.84~1.14美元较为普遍,但也会因质量、地点和厚度而有所改变。双重罩面的价格约为单层罩面的两倍。

  稀浆封层在中等及大流量(每车道平均日交通量为5000辆)道路上的通常寿命为3至5年。这相当于厚度为3.7mm的沥青罩面7至12年的平均寿命。但稀浆封层有其缺点,如果下陷的路面已经开裂,车辆驶过以后有移动现象,那么这种封层就不如传统的石屑封层效果好。另外,稀浆封层所需的保养时间要比石屑封层长。
 
  增厚封层

  增厚封层则是一种用聚合物改善了的冷铺的稀浆封层系统。其最普遍的用途是填补车辙,补平小的路面不平,并恢复抗滑的磨耗层。由于改性聚合物的稀浆更快地解决并提高了强度问题,因此在铺筑时厚度可以加大。增厚封层系由乳胶改性的沥青乳液、矿物骨料、矿物填充料、水及外掺剂的混合物组成。所用的改性剂可以是天然乳胶或合成乳胶。许多州的规范要求混合物包括32%~90%的骨料和2%~4%(以沥青的重量计)的乳胶聚合物,其它成分按骨料干重的百分比计,包括:1.5%~3.0%的非加气波特兰水泥矿物质填充料及6.0%~11%的残留沥青。

  组成材料的最佳组合由混合料的设计而确定。外掺剂的用量及含水量应在工地确定,以达到所要求的性能和粘稠度。矿物填料、乳化剂及聚合物都影响混合料的裂化和合易性。

  冷铺乳胶改性沥青乳液在移动式搅拌机中与骨料及其它一些外掺剂混合在一起。这种移动式搅拌机与一般的稀浆搅拌机相似,但要更大一些。为得到理想的表层纹理,常常使用2.4~4.3m宽的可调式混合料摊铺箱。如果用增厚封层的主要目的是补平车辙,最好的铺浆方法是用一个比车辙稍宽的拖箱来铺(一般为1.5~1.8米)。宾夕法尼亚州交通局报告说这种处理方法可以补平深度为50mm的车辙。
 
  车辙补平并进行完全养护之后,整个车道即可铺筑一层薄封层,以取得均匀的路面摩擦性能。深度小于12.5mm的轮辙可以用全宽度的单层铺设法来填铺。车辙填补或面层都不需压路机碾压。但无车辆行驶的路面应该用10吨轮胎压路机碾压,除非加封层的部位已极度干燥、松散或已凝固。若需要粘层,乳液粘层用量应为0.16~0.32L/m2。在铺筑增厚封层前,应使粘层有一定的养护时间。

  依据路面的厚度不同,在大流量道路上封层用量为8.1~19 kg/m2。层厚为6.3~12.5mm时,铺筑单层的用量为8.1~16.2kg/m2。对于轮辙,其用量随深度而变化。增厚面层要求在路面温度10℃以上且无雾雨的气候下铺筑。在温度达到24℃、湿度达50%时,面层一般在铺筑后1小时即可开放交通。

  增厚封层的单位造价往往是热拌混合料造价的3倍以上,正常情况下(9.5~12.5mm)造价是每吨82~120美元之间,或每平方米在1.05~2.00美元之间。增厚封层还有一个优点,即无需调整道路的附属结构,如缘石、路肩、排水口及护栏等。同时,增厚封层由于易于控制交通并在某些工程中可以铺筑薄层,在造价上可以节省很大一笔开支。

  据德克萨斯、阿肯色、宾夕法尼亚等6个州不同工程所提供的使用情况资料看,增厚封层使用4~5年或更长的时间是可以实现的。在许多工程中,深50mm的车辙用这种方法填补之后,轮辙之间的深度可减为3.18mm,车辙内的深度减至19mm。宾州及俄克拉荷马州的报告中提到,好的抗辙能力可达3年之久。据德克萨斯等州的一些资料报告,增厚封层可提高路面的抗滑特性,据报摩阻值可提高到35~40。在裂缝修补方面,广泛认为聚合物改性的稀浆封层对控制反射性裂缝作用不大。增厚封层需要特殊的摊铺设备,并要一个比用于稀浆封层功力更大、转速更快的拌和机,同时还要求有经验丰富的承包商。

  开级配摩阻层

  开级配摩阻层(又叫多孔摩阻层)一般厚度小于25mm,具有高百分比的孔隙率。此种面层中的高孔隙率使水易经混合料排出到路边,并且通过减少轮胎溅水而增强能见度。这种混合料实质性地改善了路面的摩阻性能,还可以降低路面噪音。

  这种处理方法的级配特点是用9.5mm的最大粒径和大比例的单一尺寸骨料的开级配混合料 (骨料中通过0.075mm的有2%~5%),以减少结合料的流失,并提高混合料的稳定性。开级配摩阻层中的胶体沥青通常比密级配混合料中的含量大。
其碾压一般用8~10吨的静态钢轮压路机压l~2遍使混合料就位即可。因为它只铺一层薄层,降温很快,所以开级配摩阻层只在下层路面表层与周围的环境温度达到16℃时才可铺筑。 混合料在经过碾压之后即可开放交通。传统的开级配摩阻层的平均造价每平方米约为1.46美元。这些混合料在一个范围内的交通条件下能持续8~11年。

  由于是开级配,而且是混合料的多孔结构,这种面层易产生如面层脱落、很快出现反映性裂逢和松散等几种形式的损坏,特别是在交叉口、匝道终点及急转弯的地方。这种面层还需要特殊的修补技术。另外,需要有良好的排水系统以确保面层水有效地排除以防止缝隙阻塞,因此在修建开级配摩阻层之前需要切削或铺一薄的平整层以提供一个合理的横坡度。

  此外,还有一种石基沥青混合料路面,它是一种相对较薄的断级配碾压密实的热沥青混合料,不但可用于新建的路面,也可用于路面的翻新。其原理是最大限度地增加沥青混合料中粗骨料之间的接触与相互作用,胶体沥青与较细的骨料形成胶泥使石料的接触保持紧密。典型的混合料一般由6.0%~7.0% 的中等稠度的胶体沥青(某些情况下采用聚合物改性沥青), 8%~13%的填充物,至少7%颗粒大于2mm筛孔的骨料及占混合料重0.3%~1.5%的外掺剂或纤维组成。纤维的作用是稳定胶泥,从而减少混合料中结合料的流失,正常的孔隙率保持在3%~4%之间。

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