杜龍義
(邢臺市高速公路管理處,河北 邢臺 054001)
微表處技術(shù)是當(dāng)路基、路面結(jié)構(gòu)擁有足夠的強(qiáng)度時,采用專用設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水與具有一定級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等),按合理配比拌和制成流動型混合料,再均勻攤鋪到路面上形成封層。
微表處技術(shù)常用于瀝青路面常見病害,如裂縫、車轍、擁包、剝落、坑槽、泛油等的處理,能有效提高瀝青路面的防病害能力,對路面的行車性能及耐久性也有所改善。由于其在攤鋪后1~2h內(nèi)即可開放交通,較適用于高速公路的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。
微表處技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
(1)防水:整個路面攤鋪,增加防水面,阻止水分下滲,預(yù)防路面水侵害;
(2)耐磨:增加一個磨耗層,避免表面層直接與車輪胎接觸,延長路面使用壽命;
(3)防滑:為新路面增加摩擦,提高防滑性能;
(4)舒適:提高路面平整度和美觀度;
(5)快捷:微表處混合料攤鋪后可在較短的時間內(nèi)開放交通,通常12.7mm厚的封層在24℃以上、濕度50%以下時可在1h內(nèi)開放交通,承受車輪碾壓;
(6)經(jīng)濟(jì):減少石料的使用,降低工程造價;
(7)環(huán)保:在常溫下施工,沒有毒煙霧、粉塵、噪音污染,沒有廢氣、廢液排放。
目前,微表處技術(shù)因其使用性能優(yōu)良、社會效益明顯而在養(yǎng)護(hù)工程領(lǐng)域受到重視,應(yīng)用前景比較廣闊。
規(guī)范規(guī)定普通稀漿封層集料砂當(dāng)量不小于45%,高速公路瀝青面層用細(xì)集料砂當(dāng)量不小于60%。微表處的標(biāo)準(zhǔn)為使用的集料砂當(dāng)量不宜低于65%,高于上述兩個要求。通過濕輪磨耗試驗分析集料的不同砂當(dāng)量值的影響,結(jié)果顯示:混合料的濕輪磨耗值隨著砂當(dāng)量值降低而增大,相應(yīng)的耐磨耗能力降低;當(dāng)砂當(dāng)量值過低時,還可能造成改性劑無法發(fā)揮作用。
微表處骨料級配要求是確定起骨架作用的骨料顆粒組成的依據(jù),應(yīng)當(dāng)遵循以下原則。
(1)應(yīng)盡量選擇粗級配。通過對采用微表處施工的路段跟蹤觀測發(fā)現(xiàn),最初采用細(xì)級配的外觀較好的路段,隨著使用年限的增加,抗滑力出現(xiàn)了不足;而采用粗級配的路面,雖然在建成之初外觀較粗糙,但是隨著車輛的不斷碾壓,路面外觀變得美觀,而且抗滑性能保持良好。所以應(yīng)盡量選擇Ⅲ型級配。
(2)應(yīng)當(dāng)采用連續(xù)級配。由于間斷級配在施工和易性、運(yùn)輸、裝載過程中控制難度大,極易出現(xiàn)粗細(xì)集料離析、攤鋪不均勻等現(xiàn)象,影響微表處的使用效果。所以應(yīng)盡量采用連續(xù)級配。
根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的要求,微表處改性乳化瀝青應(yīng)該選擇代號為BCR的拌和用改性乳化瀝青品種,其產(chǎn)品性能必須符合規(guī)范要求。
加入改性劑可以有效改善瀝青本身的高溫穩(wěn)定性和低溫延伸性,還可以增強(qiáng)瀝青與石料之間的黏附效果,顯著改善混合料的抗磨耗性能。目前最常見的乳膠改性劑是SBR膠乳。
為了改善礦料級配,應(yīng)適當(dāng)調(diào)整混合料拌和時間,微表處礦料中可以加入礦粉。礦粉應(yīng)干燥、潔凈,其性能應(yīng)符合規(guī)范的相關(guān)要求。礦粉的摻加必須通過混合料性能試驗確定。
微表處施工用水不得含有有害的可溶性鹽類、能引起化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)和其他污染物,一般采用可飲用水。
首先應(yīng)按預(yù)定的配合比選擇級配合格的集料、適合的改性乳化瀝青和水制備微表處混合料,然后通過拌和試驗確定用水量,再進(jìn)行濕輪磨耗試驗、荷載車輪試驗確定改性乳化瀝青用量。在油石比的可選范圍內(nèi)選擇適宜的油石比,確定混合料的可拌和時間、初凝和終凝時間。最后通過黏結(jié)力試驗確定最佳配合比。在充分考慮原路面狀況、氣候及交通因素等的基礎(chǔ)上綜合確定混合料配比。
通過配合比設(shè)計確定了最佳配合比后,一方面料場應(yīng)當(dāng)盡快準(zhǔn)備材料,另一方面現(xiàn)場應(yīng)該加緊布置,及時處理舊路面的病害,確定機(jī)械設(shè)備的配置和人員的使用。
現(xiàn)場施工過程基本包括:交通管制、路面清掃、施工放樣、路面局部病害處理、攤鋪機(jī)就位、攤鋪、人工局部處理、攤鋪后養(yǎng)護(hù)、開放交通,需要注意的事項如下。
(1)由于作為路面保護(hù)層和磨耗層的微表處結(jié)構(gòu)層一般厚度較薄且基本不承重,所以舊路面病害的處理是決定微表處施工質(zhì)量的前提,必須予以重視。施工前首先必須對原路面的病害進(jìn)行處理,使原路面具有足夠的強(qiáng)度和剛度,確保在微表處施工前有一個平整、干凈、穩(wěn)定的作業(yè)面是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。對于龜裂、不規(guī)則裂縫,可采用開槽灌縫法處理。對于坑槽,應(yīng)先刨除破損部分,再用混合料修補(bǔ)。對于車轍,應(yīng)先將車轍部分銑刨,并及時清理廢料,在噴灑黏層瀝青后鋪筑混合料。
(2)處理完舊路面的病害后,施工前還應(yīng)對路面進(jìn)行清理,必須將施工范圍內(nèi)舊路面的雜物清除干凈,盡量避免用水沖洗,以防鋪筑時路面水分未干。通過對路面的清潔,能確保微表處層與原路面黏結(jié)良好。
(3)應(yīng)認(rèn)真標(biāo)定拌和設(shè)備,嚴(yán)格按照確定的配合比拌和,全程跟蹤調(diào)控集料、瀝青、水的比例。施工前應(yīng)全面檢修各類機(jī)械,確保施工時機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)良好,確?;旌狭蠑備佭^程順利。
(4)應(yīng)重視交通管控。為了保證施工人員和設(shè)備的安全,必須加強(qiáng)施工交通管制。同時通過交通管制控制非施工車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場,從而避免因非施工車輛碾壓未成型微表處結(jié)構(gòu)層造成外觀不美觀,或因非施工車輛妨礙連續(xù)施工造成不必要的接縫處理,影響施工質(zhì)量。
攤鋪過程的控制措施如下:
(1)將符合要求的各種材料裝入攤鋪車內(nèi);
(2)將裝好料的攤鋪機(jī)開至施工起點(diǎn),對準(zhǔn)走向控制線,并調(diào)整攤鋪箱攤鋪厚度與拱度,使攤鋪箱周邊與原路面貼緊;
(3)根據(jù)生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場礦料含水量情況,調(diào)整各料門的高度或開度;
(4)按生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場礦料含水量情況,依次或同時按配比輸出礦料、填料、水、添加劑和乳液,進(jìn)行拌和;
(5)拌好的混合料適量流入攤鋪槽時,開動攤鋪車勻速前進(jìn),需要時可打開攤鋪車下邊的噴水管,噴水濕潤路面;
(6)攤鋪速度以保持混合料攤鋪量與攪拌量基本一致為準(zhǔn),一般前進(jìn)速度為1~2km/h,施工時保持?jǐn)備伈壑谢旌狭系捏w積為攤鋪槽容積的1/2左右;
(7)當(dāng)攤鋪機(jī)上任何一種材料快用完時,應(yīng)立即關(guān)閉所有材料輸送的控制開關(guān),讓攪拌缸中的混合料攪拌均勻,并送入攤鋪箱攤鋪完后,即通知駕駛員停止前進(jìn);
(8)將攤鋪箱提起,把攤鋪機(jī)連同攤鋪箱開至路外,清潔攪拌缸和攤鋪箱。
一車料攤鋪完成后,用鐵鍬將末端的混合料鏟除至齊邊,下一車料攤鋪時,用鐵皮或者油氈將已施工的混合料末端1m覆蓋,保證鐵皮前端與微表處邊緣平齊,然后攤鋪車后退,使攤鋪箱后緣落在鐵皮上,將攤鋪箱厚度調(diào)薄,啟動攤鋪時再逐漸將厚度調(diào)大,然后將鐵皮上的混合料清走,用抹子或鐵锨將接縫抹平。
縱向接縫應(yīng)采用對接形式,相鄰兩幅的搭接寬度不應(yīng)大于5mm,接縫間隙不應(yīng)大于10mm。攤鋪時安排專人用接縫刮平板沿縱縫刮平。對于搭接寬度大于5mm的部位應(yīng)予以鏟除,對接縫間隙大的部位用新混合料進(jìn)行填補(bǔ)并刮平。
混合料攤鋪后,應(yīng)立即人工修補(bǔ)局部施工缺陷,修補(bǔ)時嚴(yán)禁用已破乳的混合料。修補(bǔ)的重點(diǎn)是每車起點(diǎn)、終點(diǎn)及縱橫向接縫;過厚、過薄、不平處。對于縱向刮痕,應(yīng)盡快清除并填平。
碾壓結(jié)束后進(jìn)入微表處初期養(yǎng)護(hù)階段,在此期間不得有人員和車輛在微表處上行走,直至微表處凝結(jié)成型。當(dāng)滿足開放交通的條件時,方可解除交通管制,開放交通。
微表處技術(shù)具有施工速度快、開放交通快、造價低廉、污染小等優(yōu)點(diǎn),目前廣泛應(yīng)用于道路路面養(yǎng)護(hù),市場前景廣闊。但目前施工質(zhì)量參差不齊,效果難以保證。微表處技術(shù)的施工質(zhì)量應(yīng)從配比設(shè)計、原材料質(zhì)量、施工管理各環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格控制,方能取得理想的效果。
[1]黃頌昌,徐劍,秦永春.改性乳化瀝青與微表處技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2010.
[2]馬潤前,錢璞.微表處施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化,2011(16):131-133.
[3]JTG H10—2009,公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].