◇河南省漯河市公路管理局沥青库 田东平
稀浆封层是由连续级配集料、填料、乳化沥青和水拌匀后摊铺 在路面上的一层封层。它具有防水、防滑、耐磨耗等作用,被广泛 应用于路面上封和下封。我市于2000年在施工中采用乳化沥青稀浆 封层施工工艺,当时用的是慢裂慢凝型乳化沥青稀浆封层,养护时 间较长。经过几年的探索和改进,逐步发展成为慢裂快凝型乳化沥 青稀浆封层,由于其性能优良,养护时间短,自2004年开始 加以推广。根据笔者经验,乳化沥青稀浆封层施工质量的好坏,不仅与工、 料、机的选择密切相关,还与施工方法、施工环境、气候等紧密相 连。下面仅就乳化沥青稀浆封层施工时需要注意的几个方面加以探 讨,与同行们商榷。
1 稀浆封层的材料选择
1.1 稀浆混合料的室内试验技术指标(见表1-1)
表1-1 稀浆混合料技术指标
|
项 目 |
单 位 |
类 别 |
指标 |
|
可拌和时间Tm
|
s |
改性稀浆封层摊铺机 | >60 |
| 人工拌和或普通稀浆封层摊铺机 | >120 | ||
|
稠度值CV
|
cm |
机械拌和摊铺 | 2~3 |
| 人工拌和摊铺 | 3~5 | ||
|
磨耗量WTAT |
g/m2 |
<800 | |
|
粘附砂量LWT |
g/m2 |
<600 | |
|
粘结力CT |
N.cm
|
初凝 | 120 |
| 开放交通 | 200 |
1.2 矿料的选择
慢裂快凝乳化沥青稀浆封层的矿料应石质坚硬、干净、表面粗 糙多棱,并要有一定的颗粒级配组成,使其形成密实又稳定的沥青 混合料。规范中要求的乳化沥青稀浆封层的矿料级配如表1-2。
表1-2 矿料的级配表
|
孔径 |
通过百分率 | ||
|
(mm) |
细封层 |
中封层 |
粗封层 |
|
9.5 |
100 |
100 |
100 |
|
4.75 |
100 |
90-100 |
70-90 |
|
2.36 |
90-100 |
65-90 |
45-70 |
|
1.18 |
65-90 |
45-70 |
28-50 |
|
0.6 |
40-60 |
30-50 |
19-34 |
|
0.3 |
25-42 |
18-30 |
12-25 |
|
0.15 |
15-30 |
10-21 |
7-18 |
|
0.075 |
10-20 |
5-15 |
5-15 |
矿料的砂当量应大于65%。施工前,矿料应严格过筛,仔细翻 拌,单独存放,并防止超规格粒径的颗粒混入。大颗粒矿料混入混 合料,在摊铺时易引起划痕。粒径过大,会堵塞稀浆封层机料门,打 断搅拌箱中的叶片或引起其他的机械故障。遇到阴天下雨矿料应用 薄膜覆盖,以防矿料受潮结块,结块的矿料在搅拌时不易打碎,摊 铺时易引起封层表面花白,通车后易脱落。施工前应对筛后的矿料 进行质量检查,检查的内容主要包括:级配、砂当量、含水量、干容 重等,检测的结果必须符合要求,与实验室的结果应一致。
1.3 乳化沥青的选择
乳化沥青中的沥青应符合道路石油沥青标准,沥青含量范围 55%-65%,乳化剂采用阳离子慢裂快凝乳化剂,乳化剂的用量可根 据施工需要进行调整,加大乳化剂用量,可延缓破乳速度。
施工用的乳化沥青必须进行质量检测,检测的内容及标准必须 符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032-94)中BC-2、BC-3型乳 化沥青的技术要求和《公路工程沥青及混合料试验规程》(JTJ052- 2000)中有关乳化沥青的实验规程(表1-3)。
表1-3 稀浆封层用乳化沥青的技术要求
| 检测内容 |
单位 |
技术要求 |
试验规程 | ||
| 筛上剩余量(1.18mm筛) |
% |
<0.3 |
T0652 | ||
| 颗粒电荷 |
+,- |
T0653 | |||
| 破乳速度试验 |
慢裂 |
T0658 | |||
| 标准粘度 C25,3 |
S |
12~100 |
T0621
| ||
| 蒸发残留物含量 |
% |
>60 |
T0651
| ||
| 贮存稳定度 1d |
% |
<1 |
T0655
| ||
| 贮存稳定度 5d |
% |
<5 | |||
| 粘附性试验 |
>2/3 |
T0654 | |||
| 蒸发残留物性质 | 针入度25,100,5 |
1/10mm |
40~200 |
T0651 |
T0604 |
| 延度25 |
mm |
>40 |
T0651 |
T0605 | |
| 溶解度(三氯乙烯) |
% |
>97.5 |
T0651 |
T0607 | |
用于稀浆封层的乳化沥青储存罐,不能混装其他品种的乳化沥 青,如果不能保证独立用罐时,应对储罐进行彻底清理。
1.4 水的选择
稀浆混合料中的水包括矿料中含的水、乳液中含的水和拌和时 的外加水构成。矿料中的含水量相当于矿料质量的2%~4%。乳化沥 青中的含水量在35%~45%之间。拌和时的外加水控制范围是干矿 料质量的6%~11%。实践证明,外加水量低于6%的稀浆混合料太 稠太干,不便于摊铺,而外加水量高于11%时,稀浆混合料太稀,发 生离析、流淌,变得不稳定,而且可能产生集料下沉沥青上浮现象, 成型后表面一层油膜而下面都是花的松散集料,与原路面或基层粘 结不牢,容易成片起皮脱落。因此稀浆封层总用水量应控制为矿料质量的12%~20%。稀浆封层用水应洁净无污染,可选用饮用 水。
1.5 填料的选择
填料可分为具有化学活性的填料和不具有化学活性的填 料。不具有化学活性的填料一般指矿粉,具有化学活性的填料包 括水泥、石灰粉、硫酸铵粉、粉煤灰等。填料的主要作用是:改 善级配;提高稀浆混合料的稳定性;加快或减缓破乳速度;提高封 层强度。填料可视情况添加,也可以不加。
1.6 添加剂的选择
乳化沥青稀浆封层混合料中的添加剂视需要而定。添加剂 可分为促凝剂和缓凝剂,其主要作用是加快或减缓乳化沥青在稀 浆混合料中的破乳速度,满足拌和摊铺和开放交通的需要。添加 剂的类型应在室内试验时确定,或由乳化剂生产厂配套指定。它 可以是有机酸、碱、无机盐,也可以是其他高分子聚合物,表面 活性剂等。另外,如抗剥落剂、改性剂等也可以通过添加剂的方 式添加到稀浆混合料中。
2 乳化沥青稀浆封层设备的选择
2.1 稀浆封层机的选择
用于慢裂快凝乳化沥青稀浆封层的稀浆封层机,按作业形 式可分为间断式作业稀浆封层机或连续式作业稀浆封层机。
间断式作业稀浆封层机是当今国内外较多使用的一种机 型。该机在施工前,需将各种材料装进车上的集料仓、水箱、乳液箱等容器内,一车料摊铺完需到料场再次添加各种原材料。单 台稀浆封层机只能间断作业,造成路面的横向接缝增多。当工程 量不是太大时,可选用此机型。如果是高等级公路施工或工程量 较大时,宜选择连续式作业稀浆封层车。
2.2 配套设备的选择
清扫设备:可选用高压气泵,高压水枪等配合人工清除路面尘 土及污物。
压路机:选择质量小于4~5t,轮胎压力3个大气压的胶轮 压路机效果较好,既能消除封层中的空隙,又能得到一个密实平 整的表面。
水罐车与乳化沥青罐车的容量应大于稀浆封层机上水箱和 乳化沥青箱的容量,装载机的高度应能满足往稀浆封层机上装料 的需要。
3 施工人员的配备及分工
稀浆封层施工质量的好坏,取决于施工队伍的知识、经验和 技巧。施工队的人员基本组成,应包括队长一名,操作手一名, 驾驶员四名(稀浆封层、装载机、油罐车和水罐车驾驶员各一名), 工人若干。
队长的职责是指挥整个施工队伍,制定每天的工作计划, 包括每天施工车数、材料用量、施工的先后顺序,分配工作任 务,与交通管理部门的联系,对天气的判断,以及熟悉各个技术 环节,处理突发事件等。队长是施工队的核心,不仅要自己能干,还得善于组织整个队伍都能干好。
稀浆封层机的驾驶员,不仅要有熟练的驾驶技术,还必须充分 了解机械后方所进行的操作。必须熟知操作手发出的(事先约定的)指 挥信号,并能及时起动、停止、加速、减速、向左、向右。
操作手除了必须与驾驶员配合默契之外,还必须熟悉标定原理 和标定方法,能随时根据材料的情况调整配合比。更为重要的是,能 准确判断流入摊铺槽及摊铺槽内的稀浆稠度,并能及时调整。操作 手的技巧也表现在恰如其分地起动、停止,以及稀浆混合料在摊铺 槽中的左右分布,取得完美的接缝和边线处理。操作手在施工前应 逐项检查稀浆封层机的发动机、传动系统、液压泵、乳液泵、水泵、 乳化沥青管道、水管道及阀门系统等是否正常,如有故障或异常,应 立即修理,并检查矿料给料器、皮带传送机、填料给料器、混合料 拌和器、摊铺槽螺旋分料器等,是否保持良好的工作态度,否则不 能开工。
装载机驾驶员的任务除了给稀浆封层车上料外,还应经常观察 矿料的质量,尤其是注意粗细料的均匀性和一致性,当料堆表面的 矿料与堆中的矿料有不同时,应立即翻堆。
若干工人的主要工作包括:筛料、协助装料(包括乳化沥青、填 料、水和添加剂)、安放及搬运隔离墩、摊铺后起点和终点的处理,边 线与接缝刮平,摊铺箱的清洁、原路面的清扫以及一些必须的手工 作业。
4 原路面的准备工作
稀浆封层由于厚度薄,只能作为表面保护层和磨耗层,而不起 承重性的结构作用,因此对原有路面要求较严。原有路面必须满足, 具有足够的强度和刚度;具有良好的整体稳定性;表面平整、密实、清 洁。对预定加铺稀浆封层路段的表面,应进行彻底的清除,包括泥 块、松动的砂石材料、积水等。如原路上有坑洞,边线破损或裂缝 宽大时,都应该进行修补。如有拥包和车辙,应先进行铣刨和填补。 原路面上有热熔性夜光标线时,应用喷灯烤软揭掉或凿除。在炎热 干燥的天气,临近摊铺之前,提倡对原路面洒水降温,这样可减缓 乳液破乳速度,利于乳液向下渗透,达到防水作用。洒水量以路面 湿润为准,不得有积水现象。如有积水时,则须将积水清除并晾干。
5 稀浆封层施工常见的问题及处理
5.1 接缝的处理
接缝分为软接缝和硬接缝。软接缝指先铺筑的一幅还未固结,而 进行的对接;硬接缝指先铺筑的一幅已固结成型,而进行的对接。
纵向接缝时,若是硬接缝,则应对先铺筑的接缝处进行预 洒水处理,然后用橡胶刮板处理接缝的突出部分,再用扫帚扫平;如果是 软接缝,则无须预洒水处理,待先铺筑的一幅初凝后,立即用平锹 处理接缝的突出部分。
横向接缝可采取搭接的形式,从上一车终点倒回0.5—1.0m的 距离开始下一车摊铺。如果有条件的话,应在摊铺起点摊铺箱下铺 垫一块毡毯,当摊铺机前进后,将毡毯同上面的混合料一道拿走,这 样可防止乳液流淌影响美观。
在铺筑路段的起终点都应该采取人工整平,并做出一条直线,多 余的混合料应清除干净,随时保证施工现场整洁。
5.2 划痕的处理
摊铺时,应安排专人专车(手推板车)跟在摊铺箱后,密切注意摊 铺的情况,发现划痕,立即用拌好的稀料填补刮平。如果划痕是由 料团被摊铺箱压碎引起的,则应立即将该处刮皮铲起,更换稀料,因 为被压碎的料团是未经拌和的生料,通车后这条痕迹很容易跑散而 形成一道凹槽。
5.3 光面的处理
摊铺稀浆封层成型后,纵缝处易出现一条长而直的光面线,光 面的产生有两种情况:一是混合料加水太多,稀浆从侧面流淌出来而 致,只要调整混合料的用水量,便可避免此情况出现;二是摊铺箱两 侧橡胶刮板磨损较快,不及时更换而引起的侧面漏浆。
5.4 边角的修补
边角修补应随主体工程一起进行,派专人处理。修补用的料应 是稀浆封层机拌和的料。因为人工摊铺比机械摊铺要慢,因此用于 修补的料一定要稀一些。修补时应从边线处向中间修补,这样能形 成一个整齐美观的接缝。
5.5 施工质量不稳定
在施工中,经常发生材料、气候等条件一致情况下,拌和出的 稀浆封层混合料有的稀,有的稠,有的甚至提前破乳。这主要是因 为矿料拌和时采用装载机,将不同规格的料,以料斗容积作为计量 标准进行混合、搅拌,这就使料的数量多少和拌和均匀程度都是人 为掌握,一车和一车之间就会有差异。要减少差异的发生,除了配 料时精心,拌料时细心外,笔者认为,有条件的话可采用拌和楼拌 矿料,拌和均匀后,再运到施工现场。
5.6 天气的影响
施工期间,应密切注意天气的变化。施工养护成型期内可能会 降雨,则不可施工;雨后路面积水未干或未清除以前,不可施工;养护 成型期内气温低于10℃,不可施工。
慢裂快凝乳化沥青稀浆封层技术在全国范围内已经广泛使用, 在施工稀浆封层时,除了要精心选择工、料、机外,还要精细施工, 只有在施工中经常总结、加强控制,不断改进,才能使施工质量更 上一层楼。
工程建设机械2005.NO.7
路桥施工