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高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究
2025年01月20日    阅读量:130979    新闻来源:沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

摘要:

文章结合G75 武罐高速公路路面提升整治工程,对改性NovaBinder 沥青混合料制备的超薄磨耗层材料设计、施工方法以及使用效果进行详细研究与探讨。得出结论:改性NovaBinder沥青混合料制备的超薄磨耗层,厚度、宽度、构造深度、摩擦系数、渗水系数、平整度多项指标的检测数值均在标准规范之内,能够提升原始高速公路沥青路面的路用性能,优化路面行驶性能。


关键词:高速公路;沥青路面;预防性养护;超薄磨耗层

高速公路沥青路面使用时间增多后,受交通荷载、自然因素所影响,路面应用性能逐渐受损沥青网sinoasphalt.com。为延长路面应用寿命,需要使用合理养护措施对高速公路沥青路面进行预防性养护。预防性养护是在路面还未出现病害时,使用合理的沥青路面养护措施,延缓沥青路面病害率,延长沥青路面使用时间[1]。

超薄磨耗层是近几年新研发的预防性养护技术,此技术主要使用在交通流量较多的高速公路路面的预防性养护工作中,能够提高沥青路面平整性、抗滑性,且操作难度低,存在应用价值[2]。


1 工程概况

本研究目标是G75 武罐高速公路路面提升整治,此公路属于甘肃省核心路段,属于我国国家南北纵向公路的核心通道。

研究路段的起点、终点分别是武都区两水镇西坪、甘川交界处的罐子沟。整个高速公路路段长度是130.415km。此路段在正式通车投入运营后,经几年时间的高频应用,原始沥青路面平整度、抗滑性指标都逐渐衰退,对人们的行车舒适性、安全性都存在负面影响[3]。原因是此路段建设过程中,所用碎石压碎值等指标处于临界值。在降雨天气的影响下,高速公路沥青路面耐久性受损。随着车辆荷载的长时间影响,路面刻纹也不再明显,路面抗滑性衰退[4]。针对此问题,本研究使用超薄磨耗层,对此路面进行预防性养护。


2 超薄磨耗层的施工工艺

2.1 设备配置

高速公路沥青路面预防性养护工程中,超薄磨耗层的施工设备配置详情如表1 所示。

高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究 沥青网,sinoasphalt.com

在超薄磨耗层施工时,路面作业需注意以下几点安全事项:

⑴超薄磨耗层施工之前,需要使用合理的安全措施,保证高速公路交通安全。

⑵必须结合施工路段的交流流量具体状态,设置合理的施工计划。

⑶全部参与超薄磨耗层施工的工作人员,都需要参加安全教育讲堂,提高工作人员安全施工的认知。

⑷施工前,需要调制全部施工设备,包含所用车辆,避免在施工过程中出现异常情况,影响施工进度、威胁工作人员的人身安全。

⑸提前制订紧急应变方案,例如紧急情况下交通疏导方案等。

2.2 材料

⑴改性NovaBinder 沥青。来自壳牌(镇江)沥青有限公司,此材料指标符合DB62/T 3148-2018《高等级公路超薄罩面应用技术规程》。

⑵粗、细集料使用的碎石与机制砂,均来自当地文县水沟采石场。规格是:10~15mm 碎石、5~10mm 碎石、0~3mm 机制砂。所用材料指标都符合DB62/T 3148-2018《高等级公路超薄罩面应用技术规程》。

⑶矿粉来自文县佳欣建材有限责任公司,其指标检测结果均与上述两种材料一致,满足《高等级公路超薄罩面应用技术规程》。

2.3 超薄磨耗层的施工方法

改性NovaBinder 沥青制备的超薄磨耗层,属于耐久性显著的高级公路表面层结构,其主要由粘结能力显著的改性沥青粘接层,与改性沥青混合料制备而成。超薄磨耗层施工时,主要在专用的施工设备处理下压实成型,在原路面上形成1.5~2.5m 厚度的超薄罩面。超薄磨耗层的施工工艺具体内容如下:

2.3.1 施工温度

改性NovaBinder 沥青制备的超薄罩面的施工温度,需要保持高温状态,施工温度必须超过10℃。施工温度设置详情如表2 所示。

高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究 沥青网,sinoasphalt.com

2.3.2 拌合

超薄罩面沥青混合料拌合时间,结合施工情况进行试验设置。超薄罩面沥青混合料拌合工序结束标准是:改性NovaBinder 沥青与外掺剂包裹集料时,均匀无杂质。使用间歇式拌合机拌合混合料时,间歇式拌合机振动筛规格与矿料规格匹配。筛孔最大值大于沥青混合料粒径最大值。

改性NovaBinder 沥青混合料拌合方法是:首先把粗集料、细集料放在温度是160℃的环境中加热,然后在拌合器皿中加入加热后的粗集料、细集料搅拌25s;把沥青放在135℃的环境中加热后,放入拌合器皿内搅拌45s,按照油石比为5.0 的条件,便可制备为改性NovaBinder沥青混合料。制备的沥青混合料体积性质如表3 所示。

高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究 沥青网,sinoasphalt.com

2.3.3 运输

改性NovaBinder 沥青混合料制备完毕后,使用自卸车运输至施工路段时,在车厢底板上覆盖薄薄一层隔离剂,避免沥青粘结。将拌合机中材料转移到运料车上时,多次变换车辆位置,避免出现混合料离析问题。混合料运输过程中,车厢使用保温、防水等保护措施,保证改性NovaBinder 沥青混合料的品质不出现变化。

2.3.4 摊铺

沥青混合料使用专用摊铺机施工,摊铺时粘层油需一次喷洒完工。

喷洒改性NovaBinder 沥青粘层油时,温度最小值、最大值分别是60℃、80℃,喷洒量是1L/m2。摊铺机运行前需预热,预热时间至少0.5h,最多不可超过1h。熨平板温度预热温度不小于100℃。铺筑时,摊铺机持续进行摊铺作业,摊铺速度设成11m/min,且此速度恒定,不可在摊铺过程中改变速度,也不可中途停顿,此举能够保证摊铺路面的平整度[5]。

摊铺作业选择日温度最高时间段施工,路面温度需高于10℃,如果出现降雨,需马上结束摊铺作业,去除还没有压实的混合料。若混合料已经被雨水淋湿,便需要将其废弃。

2.3.5 碾压

高速公路沥青路面的超薄罩面碾压温度不可低于150℃,使用2 台双钢轮压路机反复碾压3 次,碾压方法是静压法,全程不可出现振动状态。改性NovaBinder沥青摊铺完毕需要立刻压实处理,当路面碾压结束,控制路面温度降低至50℃以下才可开放交通。


3 实验分析

结合高速公路沥青路面超薄磨耗层的路用性能特殊性,将我国沥青混凝土路面的国家规范内容作为标准,分析本研究所制备的超薄磨耗层验收结果,详情如表4 所示。

高速公路沥青路面预防性养护工程中超薄磨耗层的应用研究 沥青网,sinoasphalt.com

如表4 所示,结合厚度、宽度、构造深度、摩擦系数、渗水系数、平整度多项指标的检测数值可知,本研究所制备的超薄磨耗层,能够提升原始高速公路沥青路面的路用性能,有效预防路面的病害率,优化路面行驶性能。


4 结论

随着经济发展速度的提升,人们的生活水平随之提升,交通出行需求逐渐增多。交通安全与道路环境,成为公路建设关注的核心问题。高级公路系统的建设目标,是为人们提供安全性、舒适性都满足需求的运输道路,但因交通量逐年增多,且受自然条件所影响,高级公路沥青路面病害频发。超薄磨耗层技术在高速公路沥青路面,存在较好的预防性养护效果。本文研究了改性NovaBinder 沥青制备的超薄罩面,在高速公路沥青路面中的使用效果;分析了改性NovaBinder 沥青混合料制备方法,并详细研究超薄罩面的具体施工方法。最后通过数据证实超薄磨耗层,可用于高速公路沥青路面的预防性养护。

综上所述,目前很多早期修建的高速公路都处于路面大修状态,相对于大修方法,超薄磨耗层技术能够在路面还未出现病害时,便可达到预防作用,从而减少路面大修次数,存在应用前景。


参考文献:

[1] 虞将苗,杨倪坤,于华洋. 道路高性能沥青超薄磨耗层技术研究与应用现状[J]. 中南大学学报(自然科学版),2021,52(07):2287-2298.

[2] 林翔,李强. 高速公路沥青路面半刚性基层结构剩余寿命评价方法研究[J]. 公路交通科技,2021,38(04):1-8.

[3] 冯志强. 超薄磨耗层温拌橡胶沥青混合料性能研究[J]. 公路,2021,66(11):14-20.

[4] 付良举. 机械发泡温拌技术在高速公路沥青路面的应用[J]. 公路交通科技,2023,40(01):36-40.

[5] 赵凯林. 超薄磨耗层技术在高速公路养护中的应用[J]. 交通世界,2023(14):110-112.

原创作者:司宁,甘肃路桥善建科技有限公司

标签:今日头条综合论文技术中心沥青混凝土
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