高速公路養(yǎng)護(hù)中的微表處技術(shù)

李前銀

摘要:微表處技術(shù)是公路路面的一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施,因其開放交通快、抗滑性能好、可修復(fù)車轍、有效防止地表水下滲、延長道路使用壽命等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),近年來已在高速公路養(yǎng)護(hù)工程中得到廣泛的應(yīng)用。本文對微表處的材料要求、施工工藝、質(zhì)量控制等進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞:微表處;高速公路;預(yù)防性養(yǎng)護(hù)

1 前言

“預(yù)防為主,防治結(jié)合”是公路養(yǎng)護(hù)的基本原則,也是目前公路管養(yǎng)方面最切實(shí)可行的方法。微表處是采用專用設(shè)備將具有一定級配的礦料、聚合物改性乳化瀝青、填料、水和添加劑等材料,按一定配合比均勻拌和成稀漿混合料并迅速攤鋪到原路面上,在攤鋪后1h-2h內(nèi)可開放交通的薄層結(jié)構(gòu)。在原路面出現(xiàn)功能降低、老化、貧油、滲水等情況,但尚未發(fā)生結(jié)構(gòu)性損壞,基層穩(wěn)固,且面層未出現(xiàn)大面積龜裂時(shí),在原路面上使用微表處進(jìn)行罩面,將大大地改善路面的老化、開裂,提高路面的抗水害能力,延長路面的使用壽命。本文結(jié)合具體工程談?wù)勎⒈硖幖夹g(shù)在高速公路養(yǎng)護(hù)工程中的應(yīng)用

2 材料選擇與要求

2.1 礦料

微表處中可以摻加礦粉、水泥、消石灰等填料。填料應(yīng)干燥、疏松、無結(jié)團(tuán),主要作用是調(diào)整稀漿混合料的可拌和時(shí)間、成漿狀態(tài)和成型恢復(fù)等。礦料進(jìn)場后,分別堆放測定含水量,0～3mm,3～5mm,5～8mm的砂當(dāng)量,并把礦料中的超大粒徑篩出去,取樣進(jìn)行混合料的合成級配,測出含水量一單位體積干容重曲線圖,然后取樣確定最佳配合比,在骨料篩完之后,按配合比數(shù)據(jù)用帶電子配料器的350型攪拌機(jī)將礦料進(jìn)行預(yù)配,以保證各種礦料摻配均勻。

2.2 乳液

乳化瀝青進(jìn)場之后,取樣對其進(jìn)行各個(gè)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)的檢測。采用改性乳化瀝青成品油,該乳化瀝青各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

2.3 水

水是可飲用水,不含有害的可溶性鹽類,能起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)和其他污染物,工作前由業(yè)主認(rèn)可,必要時(shí)承包商須按業(yè)主要求及時(shí)提供水質(zhì)檢測報(bào)告書。

2.4 添加劑

添加劑的作用是調(diào)節(jié)稀漿混合料可拌和時(shí)間、破乳速度、開放交通時(shí)間等施工性能,并在一定程度上改變混合料的路用性能。須符合乳化瀝青、骨料等原材料的要求。未經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的添加劑不得在施工中采用。

3 微表處施工配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)選擇的級配類型,確定礦料的級配范圍,計(jì)算各種集料的配合比例,使合成級配在要求的級配范圍內(nèi)。配合比設(shè)計(jì)應(yīng)完成的試驗(yàn)如下。

3.1 拌和試驗(yàn)

拌和試驗(yàn)用于檢驗(yàn)稀漿混合料破乳速度和可拌和時(shí)間,現(xiàn)場的做法是從現(xiàn)場取樣后進(jìn)行模擬拌和。對于微表處稀漿混合料,要求25℃可拌和時(shí)間不小于120s,測試方法ISSATB113。

3.2 稠度試驗(yàn)

稠度試驗(yàn)用于檢驗(yàn)稀漿混合料的用水量是否合適。用水量過少會造成攤鋪困難,過多則導(dǎo)致微表處稀漿混合料離析流淌和延遲開放交通時(shí)間。對于現(xiàn)場稠度的檢測可以采用如下兩種方法:(1)如果備有錐體稠度儀,則從拌和箱內(nèi)取樣后立刻進(jìn)行稠度試驗(yàn),當(dāng)稠度儀為2cm～3cm時(shí),表明用水量合適。(2)如果沒有錐體稠度儀,則可采用一根細(xì)棍(直徑約2mm),在剛鋪的封層上劃一條細(xì)痕,如慢慢愈合,則表明用水量過多,如保持不變,則表明用水量合適。

3.3 粘聚力試驗(yàn)

粘聚力試驗(yàn)是確定微表處稀漿混合料的初凝時(shí)間和開放交通時(shí)間,確保微表處罩面層的早期養(yǎng)護(hù)和封閉交通的時(shí)間。要求初凝時(shí)間小于30min,粘聚力值不小于1.2N·m;固化開放交通時(shí)間小于60mi粘聚力值不小于2.0N·m。試驗(yàn)方法:TO754。

3.4 濕輪磨耗試驗(yàn)

主要用來控制瀝青的最小用量,防止施工后骨料脫落,要求浸水1h、6d的磨耗值分別不大于540g/m2、800g/m2。試驗(yàn)方法:T0752。

3.5 負(fù)荷車輪試驗(yàn)

為防止微表處攤鋪施工后修復(fù)層出現(xiàn)泛油,采用負(fù)荷車輪試驗(yàn)控制最大的瀝青用量。要求粘砂量測試值不大于450g/m2。

根據(jù)試驗(yàn)室的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和工程材料的實(shí)際情況,確定混合料配合比,混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。施工時(shí),水、助劑的用量可根據(jù)施工攤鋪情況、氣溫、溫度等條件進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

4 施工質(zhì)量控制

4.1 原路面清洗

安排人員或掃地車清掃路表面的樹葉、紙屑后,后用水車對黏附在路表面的泥土沖洗,特別是超高路段靠近中央分隔帶路緣石附近。水車清洗后路面不得有積水現(xiàn)象,嚴(yán)禁在有積水路面上施工。經(jīng)沖洗后濕潤的原路面有利于稀漿與原路面的粘結(jié),保證稀漿的相對穩(wěn)定性。

4.2 混合料稠度及破乳控制

混合料稠度控制的核心是最佳用水量的確定。用水量過小,混合料粘稠,容易過早破乳,不易攤鋪;用水量過大,混合料離析,使含有大量瀝青的細(xì)料上浮在表面,影響路面的摩擦系數(shù),并導(dǎo)致泛油。同時(shí)應(yīng)考慮現(xiàn)場集料的含水量、施工溫度、濕度、路面的吸水情況等條件與室內(nèi)試驗(yàn)的差別,因地制宜地對用水量作適當(dāng)調(diào)整,以保證混合料合適的粘稠度。如果破乳時(shí)間太短,混合料易結(jié)團(tuán)硬化,施工難以順利進(jìn)行。反之,會延遲開放交通,同時(shí)由于瀝青在未破乳的情況下隨水分浮到表面形成一層油膜,導(dǎo)致出現(xiàn)泛油現(xiàn)象,并使其下面的混合料因水分無法進(jìn)一步蒸發(fā)而難以成型?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)水量、調(diào)整配合比或適當(dāng)加入一化學(xué)添加劑來調(diào)節(jié)石料與乳液表面電荷的正負(fù)與強(qiáng)弱,實(shí)現(xiàn)對破乳時(shí)間的有效控制。

4.3 橫縫及縱縫的控制

前車料攤鋪完成后,將末端1～2m內(nèi)的混合料鏟除至齊邊并清掃干凈。待下一車料攤鋪前,用與攤鋪寬度相同的鐵皮將上一施工段末端1m覆蓋,將攤鋪車后退,使攤鋪箱后緣落在鐵皮上,啟動(dòng)攤鋪。攤鋪車前行后,將鐵皮上面的稀漿混合料歸人廢料車中,并用人工進(jìn)行橫向抹平處理。根據(jù)國際稀漿封層協(xié)會微表處技術(shù)指南規(guī)定:縱向接縫搭接寬度不應(yīng)超過76.2mm,接縫處高出量不應(yīng)超過6mm。為了使縱向接縫處平滑連接,施工時(shí)用工具將搭部分抹平、抹薄,同時(shí)可以適當(dāng)調(diào)低攤鋪箱搭接一側(cè)的高度,減小搭接處混合料的攤鋪厚度。另外,微表處縱向接縫的位置應(yīng)根據(jù)路面寬度合理分配每一幅的攤鋪寬度,盡量將縱向接縫放在車道線旁邊3～5cm的地方,以改善路面的外觀質(zhì)量,又不至于造成劃線困難或使劃線成本增高。

4.4 表觀質(zhì)量控制

表面劃痕是指混合料在攤鋪過程中因存在超粒徑料、攤鋪箱后緣橡膠刮板不清潔等因素,在攤鋪箱的拖動(dòng)下形成較長的劃痕。為了解決劃痕問題,最根本的解決辦法是嚴(yán)把集料的質(zhì)量關(guān),在攤鋪車內(nèi)盡可能不混入超粒徑顆粒。同時(shí),為了防止破乳成團(tuán)的混合料造成表面劃痕,攤鋪完成后要清理干凈攪拌缸內(nèi)結(jié)團(tuán)的混合料。每一車攤鋪完畢后,應(yīng)認(rèn)真清理攤鋪箱,特別是將橡膠刮板清理干凈。微表處路面泛油有二種情況,一種是“真泛油”,即設(shè)計(jì)油石比過大;一種是“假泛油”,即因含水量過大造成瀝青上浮。微表處混合料設(shè)計(jì)油石比的確定必須充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、交通量大小、原路面狀況和材料情況等因素。對于高溫地區(qū)或者重載、大交通量道路應(yīng)采用相對較低的設(shè)計(jì)油石比。另外,微表處攤鋪車標(biāo)定對油石比有很大影響。

4.5 人工局部修整

利用人工進(jìn)行局部修整時(shí),不宜采用破乳的混合料進(jìn)行修補(bǔ),必須迅速將攤鋪箱中剛拌和好、尚未破乳的混合料倒人需修補(bǔ)的地方,并及時(shí)刮平。

5 結(jié)束語

微表處技術(shù)是一種功能完善的道路養(yǎng)護(hù)方法,它不僅可以迅速恢復(fù)和改善原路面的磨損、老化、光滑、松散、坑槽等病害,提高路面的抗滑性,改善路面平整度和行車舒適性,提高路面的使用性能和耐久性,還可以提高原路面的承載力和防病害能力。對于降低路面的透水性,治理和改善路面網(wǎng)裂、松散等功能性破壞也有良好的效果。此外微表處的應(yīng)用對降低路面的噪音污染也有顯著的效果。微表處技術(shù)完全適用于高速公路路面的養(yǎng)護(hù),與其它的路面施工養(yǎng)護(hù)措施相比,微表處技術(shù)具有施工快捷方便,大大縮短開放交通時(shí)間,節(jié)約能源,成本較低等優(yōu)點(diǎn)因此,微表處技術(shù)以其優(yōu)良的使用性能和顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益,在高速公路養(yǎng)護(hù)維修中有著廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]李兵.微表處在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用.山東交通學(xué)院學(xué)報(bào).2007年9月.

[2]萬欣,陳夢成.微表處在某高速公路中的應(yīng)用.華東交通大學(xué)學(xué)報(bào).2007年4月.