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同步碎石封層技術的發展及國內外現狀

09-03 12:21:32  瀏覽次數:549次  欄目:建筑工程技術
標簽:工程技術,建筑設計, 同步碎石封層技術的發展及國內外現狀,http://www.nvlbio.live

  1、瀝青路面的預防性養護。預防性養護可以防止路面病害的進一步擴展,減緩路面使用性能能的惡化進程,延長路面使用壽命,提高路面的服務效能,節約養護維修資金,通常用于尚沒有發生損壞或只有輕微病害的路面。在已有路面上敷設一層防護層來保護原有的路面的方法是預防性養護的主要手段。由于預防性養護具有巨大的經濟效益和社會效益,人們越來越重視對這種技術的研究與應用。預防性養護技術可以分為:裂縫填封(crack sealing)、霧層封層(gog seal)、石屑封層(chipseal)、冷薄層罩面(包括稀漿封層、微表封層和覆蓋封層)、熱薄層罩面(包括開級配、密級配和間斷級配)。裂縫填封一般用于防止雨水、冰雪等通過裂縫滲入路面,通常需要進行擴縫處理,其有效壽命只有幾年;霧層封層是將霧狀的乳化瀝青或再生劑噴灑到老化的瀝青路面上,用于處理路面材料的松散、氧化及微小裂縫,一般期望壽命約3~4年;石屑封層是在路面上噴灑一層瀝青材料,緊接著撒布砂、單粒徑或適當級配的集料,并緊跟著進行碾壓。他主要用于防止水的滲入,改善路面抗滑性和耐磨性,改善路面使用性能;熱薄層罩面可以防止路面品質下降、恢復路面的抗滑阻力、修復路面的缺陷和輪廓,這種養護的成本一般較高。

  2、同步碎石封層技術及其特點。所謂同步碎石封層,就是用專用設備即同步碎石封層車及粘結材料(改性瀝青或改性乳化瀝青)同步鋪灑在路面上,通過自然行車碾壓或輪胎壓路機碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層,他主要作為路面表處層使用,也可用于低等級公路的面層施工。頭同步碎石封層將粘結劑的噴灑與集料撒布兩道工序集中在一臺車上同時完成,可以使碎石顆粒立即與剛噴灑的粘結劑相接觸。此時,由于熱瀝青或乳化瀝青流動性較好,能是隨時更深地埋入粘結劑內。同步碎石封層技術縮短了粘結劑噴灑與集料撒布之間的間隔,增加了集料顆粒與粘結劑的裹覆面積,更易保證他們之間穩定的比例關系,提高了作業效率,減少了設備培植,降低了施工成本。瀝青路面經過同步碎石封層處理后,使路面具有良好的抗滑性能和防滲水性能,能有效治愈路面貧油、掉粒、輕微網裂、車轍、沉陷等病害,主要用于道路的預防性養護和修復性養護,無論是高速公路還是普通公路都可以使用此項養護新技術。在美國,據記載同步隨時封層可延長路面使用壽命10年以上;澳大利亞有關機構研究表明,同步碎石封層技術能使損壞比較嚴重的道路壽命增加10~15年。同步碎石封層技術主要有以下幾個特點;

 。1)同步碎石封層實質是靠一定厚度瀝青膜(1~2mm)粘結的超薄瀝青碎石表面處治層,其整體力學特征是柔性的,能增加路面抗裂性能、治愈路面龜網裂、減少路面反射裂縫、提高路面防滲水性能,用于道路養護可延長路面使用壽命10年以上,若使用聚合物改性粘結料效果更佳。

 。2)同步碎石封層可以大大提高原路面的摩擦系數,即增加路面防滑性能,并能使路面平整度得到一定程度的恢復;

 。3)通過采用局部多層攤鋪不同粒徑石料的施工方法,同步碎石封層能有效治愈深達10cm以上的車轍、沉陷等病害,這一點是企圖養護方法無法比擬的;

 。4)同步碎石封層可以作為低等級公路的過渡型路面,以緩解公路建設資金嚴重不足的矛盾;

 。5)同步碎石封層工序簡單、施工速度快,可即時限速開放交通;

 。6)無論用于道路養護還是作為過渡型路面,同步碎石封層的性能價格比明顯優于其他表處方法,從而大大降低道路的維修養護成本。

  3、同步碎石封層技術的發展與現狀:同步碎石封層技術,從20世紀80年代開始在法國被大規模采用,20世紀90年代傳播到整個歐洲各國及美國,還在俄羅斯、印度、非洲、澳洲等數十個國家和地區中得到推廣。據統計,在歐洲有95%以上的公路均采用這項技術進行養護。

  4、同步碎石封層技術在我國的應用。目前,同步碎石封層技術在我國遼寧省、湖南省等地的高速公路下封層及國道、省道的建設中大已經得到應用。由于這項技術優越的性能,許多公路建設部門大對他產生了濃厚的興趣,但總的來說,由于這項技術在我國才剛剛開始得到應用,許多施工工藝還沒有完全掌握,更缺乏施工經驗,在施工材料的研究上還處于空白,在同步碎石封層車的研究上還沒有開始,還有許多理論上和應用上的問題沒有掌握。與其他技術如稀漿封層技術相比,同步碎石封層技術具有較強的防水性,極高的防滑性,北京具有處理路面裂縫的良好性能,這非常適合我國許多地方降水多、雨季長、山區廣的氣候特點。我國區域遼闊,公路狀況差異大,而同步碎石封層技術既適用于高等級公路,也適用于普通城市公路、鄉村公路等,而且不受各種不同的氣候、交通能力等因素的影響。另外,同步碎石封層技術是能耗較低的路面養護技術,即不需要花很大的投資就可以覆蓋較大的使用區域,這也是該項計劃素得以迅速發展的基礎,對于尚處于發展階段的中國來說是非常適合的。

  同步碎石封層施工工藝:

  1、要求:從對瀝青路面的預防性養護的角度來看,與其他的技術相比,同步碎石封層技術并沒有對施工條件提出更高的要求,但是為了提高養護性能,充分發揮這種新技術的優勢,還是需要有一定的條件。首先,要對公路表面損傷進行診斷,明確將要進行修補的要害問題;充分考慮瀝青結合料和骨料的質量標準,比如其潤濕性、粘合性、耐磨性、抗壓性等;在技術規范所允許的范圍內進行攤鋪操作;正確合理地選擇材料,確定級配,正確操作攤鋪設備。

  2、同步碎石封層施工工藝:

 。1)常用的結構:普遍采用間斷級配結構,碎石封層所用石料粒徑范圍有嚴格要求,即等粒徑石料最理想?紤]到石料加工的難易程度及路面防滑性能的要求不同,可2~4mm,4~6mm,6~10mm,8~12mm,10~14mm等5檔,比較常用的粒徑范圍為4~6mm,6~10mm這兩種,而8~12mm和10~14mm兩檔主要用于低等級公路過渡型路面的下面層或中面層。

 。2)根據路面平整度情況和抗滑性能要求確定石料的粒徑范圍。一般路面掩護進行一次碎石封層即可,在路面平整度較差說可選用適宜粒徑的石料作為下封層找平,然后再做上封層。碎石封層作為低等級公路路面時須2層或3層,各層石料粒徑應互相搭配以能產生嵌擠作用,一般遵循下粗上細的原則;

 。3)封層前要%考試大%對原路面進行認真清掃,作業過程中應保證足夠數量的膠輪壓路機以便在瀝青溫度降低之前或乳化瀝青破乳后能及時完成碾壓定位工序。另外,封層后即可通車,但在初期應限制車速,待2h后可完全開放交通,從而防止快速行車造成石子飛濺;

 。4)使用改性瀝青作為粘結料時,為保證霧狀噴灑而形成均勻、等厚度的瀝青膜,必須保證瀝青的溫度在160℃~170℃范圍內;

 。5)同步碎石封層車的噴油嘴高度不同,所形成的瀝青膜厚度會不同(因為各個噴嘴噴出的扇形霧狀瀝青重疊情況不同),通過調整噴嘴高度使得瀝青膜的厚度符合要求;

 。6)同步碎石封層車應以適宜的速度均勻行駛,在此前提下石料和粘結料兩者的撒布率必須匹配;

 。7)作為表處層或磨耗層的碎石封層,其使用條件是原路面平整度和強度滿足要求。

  同步碎石封層的材料:

  1、粘結料。同步碎石封層技術的領先性能很高,但對適用瀝青沒有特別嚴格的要求?梢允褂貌煌臑r青結合料,如軟化純瀝青、聚合物改性瀝青、乳化瀝青、聚合物改性乳化瀝青、稀釋瀝青等,熱瀝青主要由于大規模封層。

  2、石料。碎石要求經過反擊破碎(或錘式破碎)得到的碎石,針片狀石料嚴格控制在15%以內,幾何尺寸要好,不含雜質和石粉,壓碎值小于14%,對石料酸堿性無特殊要求,并嚴格經過水洗風干。同步碎石封層設備:

  同步碎石封層技術對設備的要求:同步碎石封層技術的主要是同步碎石封層車,與1輛同步碎石封層車配套的主要機械設備有50型以上轉載機1臺、石料加工清洗設備1臺、12~16t膠輪壓路機1臺、8t以上水車1臺、路面除塵設備1臺、小型銑刨設備1臺。25t熱瀝青加(保)溫車1臺、(乳化)瀝青運輸車若干臺。在同步碎石封層車的使用上,該項技術對操作手的要求較高,操作人員必須懂得機械的工作原理,同時操作要相當熟練,否則將鋪不出高質量的路面。

  同步碎石封層車的結構及其關鍵技術:同步碎石封層車目前國內并沒有產品,也沒有發現有單位在研究,但隨著同步碎石封層技術的推廣應用,國內多同步碎石封層車的需求將是必然的。同步碎石封層車的結構設計可以在稀漿封層車的基礎上進行,根據碎石封層技術的特點,要求同步碎石封層車應該具有給料、拌和、攤鋪和計量等功能。同步碎石封層車從結構上可以分為行駛底盤部分、作業部分和控制部分。行駛底盤部分完成機器的行駛任務,并支承其它部分的重量,要求工作速度能夠精確控制并達到恒速;作業部分完成作業過程中各種物料的存貯、輸送、攪拌、攤鋪等任務,這部分可以由給料系統、拌和系統、攤鋪系統、動力傳動系統等組成;控制部分完成隊車輛速度、給料速度、各種物料計量、粘結劑保溫、拌和時間等的控制,是同步碎石車的關鍵部分。在目前的瀝青路面養護技術中,乳化瀝青及改性瀝青的生產工藝已經相當成熟。同步碎石封層車可以將粘結劑的噴灑與石料的散布同時進行,相比于傳統的石屑封層設備來說必須解決一些關鍵技術,以完成一些特殊的技術要求。

 。1)設計合理的粘結劑噴灑裝置,保證對噴灑量及其均勻性進行精確調節與控制;

 。2)設計先進合理的瀝青溫度控制系統;

 。3)能夠精確調節和控制碎石的撒布量及其均勻性;

 。4)保證粘結劑噴灑與碎石撒布要高度保持一致。

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