摘要:随着我国早期修建的高速公路逐渐进入维修养护期高速公路的维修养护技术开始受到广泛关注。微表处作为一种良好的路面养护措施,现已广泛应用于高速公路的养护。微表处有良好的抗滑性能、封水效果和较长的使用寿命,能满足高速公路沥青路面维修养护的需要。基于此,本文主要以某公路为背景对微表处在高速公路沥青混凝土路面维修工程中的应用进行分析探讨。
关键词:微表处;高速公路;沥青混凝土;路面维修工程;应用
1、前言
微表处作为一种路面预防性养护技术,由于其成本低,污染小,可以迅速改善沥青路面磨损、光滑、车辙等病害,提高沥青路面的使用性能。这种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水等按合理配比拌和并摊铺到原路面上后迅速开放交通的薄层罩面表现出了良好的施工性能和路用效果。
2、微表处材料
微表处工程主要材料由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、矿物填料、水和必要的添加剂,材料的选择对微表处的使用性能有很大的影响。
2.1聚合物改性乳化沥青
本工程所采用的是天津壳牌沥青有限公司生产的施保妙牌乳化沥青,沥青含量为60%—65%,该沥青具有软化点高、针入度低等优点,适合该地区的气候特点。
2.2集料
微表处所用集料选用清洁、干燥、无风化、无杂质,具有足够的强度和耐磨性,采用集料的最大粒径应与微表处层厚度相适应,其中4.75mm筛的合成矿料的砂当量不得低于65%。施工前矿料按要求进行筛分,把超大粒径的石料筛出去。本工程采用的是章丘十九郎的玄武岩石料,它的各项指标均能满足微表处的要求。
2.3填料
所采用的填料为32.5号普通硅酸盐水泥,其主要作用是调节乳化沥青的破乳速率,改善稀浆的和易性。它作为集料级配和化学成分的重要组成部分,其用量经混合料设计试验确定,其质量均应满足相关规范要求。
3、试验室确定配合比
3.1确定石料配比
本工程采用MS—3型结构,集料合成级配见表1。集料中要有一定数量的粗料起骨架作用,粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降,导致封层强度和高温稳定性降低;如果混合料级配过粗,则由于混合料的孔隙率偏大,拌和时会离析分散,大颗粒沉淀不能形成稠度适宜的粘稠浆体。另外,集料中还需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性以及和易性。
3.2确定混合料配合比
进行混合料拌和时间试验和粘聚力试验,初步确定沥青、填料、水、外加剂用量。拌和试验的温度应考虑最高施工温度,粘聚力试验的温度应考虑施工中可能的最低温度。拌和试验是确定微表处的破乳时间的重要内容,并作为混合料配合比设计的重要依据。粘聚力试验是确定微表处的初凝时间和开放交通时间,以确保微表处的早期养护和封闭交通时间。粘聚力试验结果通过lh湿轮磨耗值和砂粘附量确定沥青用量的可选范围,根据经验在沥青用量的可选范围内选择适宜的沥青用量,并用混合料的浸水6d湿轮磨耗指标来检验所选择的沥青用量,不符合要求时调整沥青用量重新试验,直到符合要求为止。
沥青最佳用量由湿轮磨耗试验和负荷车轮试验共同确定。湿轮磨耗试验确定沥青最低用量,保证需要的油石比。浸水lh后的湿轮磨耗值可以评价混合料的耐磨耗能力及沥青与集料的裹附能力;浸水6d后的湿轮磨耗值可反映混合料抵抗水损害的能力。混合料的耐磨耗能力和抗水损害能力越强,湿轮磨耗值越小。负荷车轮试验确定沥青最大用量,防止用量过大,出现路面泛油。
3.3综合确定混合料配方
通过以上试验结果,确定出微表处的配合比为骨料:水泥:水:改性乳化沥青=100:1.5:5:11。在实际操作过程中,操作手可根据当时的天气、温度等适当调整用水量。
4、施工
4.1施工准备
施工前彻底清除原路面的泥土、杂物,对局部路面出现坑槽、沉陷等部位进行补强处理,对较宽裂缝进行清理和灌缝。在光滑路面上铺筑微表处时宜撒布粘层油,过于光滑的表面需进行拉毛处理。微表处使用专用的摊铺机进行摊铺,单层适用于旧路面车辙深度不大于15mm的情况;超过15mm的必须分两层铺筑,或先用V字形车辙摊铺箱摊铺,车辙深度大于40mm的路段不适宜微表处处理。
4.2摊铺
(1)摊铺前和摊铺过程中,技术人员根据微表处厚度调整好摊铺箱的刮板高度,确保摊铺厚度、平整度和整体外观效果。
(2)根据设计配合比,通过控制各料门控制开关,调整集料、填料用量,通过调整骨料门和水阀控制乳化沥青和水的用量,同时根据天气情况(温度、湿度等),对水量以及水泥用量进行适当调整,使摊铺效果达到最佳,当气温较高时,应通过加大用水量来延缓破乳时间,要保证混合料的快裂慢凝,又要保证不影响混合料的破乳成型质量。
(3)摊铺时,微表处摊铺车要尽量匀速前进,摊铺速度根据摊铺量由试验确定,一般控制在1.5—3.0km/h。
(4)摊铺后,应立即对横向接缝、纵向接缝的过厚和过薄处进行人工找平,确保摊铺均匀,厚度一致。
4.3施工工艺流程
原路面检测→部分路面严重病害的补强处理→封闭管制交通→清扫路面→放样画线→微表处摊铺→修补修边→早期养护→开放交通。
5、施工注意事项
5.1过程控制
(1)微表处混合料要有很好的成浆状态。如成浆不好,稀浆混合料在螺旋布料器输送过程中,粗骨料容易下沉,造成中间粗两边细的情况。
(2)原路面的车辙不能太深,否则,车辙深的地方混合料的厚度大,会造成粗骨料下沉,表观偏细,而车辙浅的部分摊铺厚度小,表观较粗,有细划痕。
(3)摊铺槽厚度调节不合理,调平人员应随时注意摊铺效果,并能根据路况的变化及时做相应的调整。
5.2接缝处理
接缝处理的好坏直接影响微表处的总体美观效果和行车的舒适性,也是微表处施工时的常见问题和难题,其主要表现在纵缝与横缝上。
(1)纵向接缝。纵向接缝与摊铺方向及行车路线平行,它是影响微表处封层总体美观的重要方面。施工时,应先在已铺筑半幅接缝处进行预湿水处理,有利于两车稀浆混合料的衔接。如遇搭接过厚或未接好的地方,应用橡胶耙在其未破乳时迅速刮平,保证接缝的平整,美观。
(2)横向接缝。微表处施工基本上是一车一道,正常情况下横向接缝很少,当遇特殊情况需提机时会很多,影响路面的平整和美观,因此,应尽量减少横向接缝的数量。当一车铺完后,应用铁锹铲齐接头,在本工程中,在接头0.5—1m处铺一块薄铁皮,和接头末端平齐,摊铺车吊着摊铺箱倒于接头处停下,并把摊铺箱放于薄铁皮上,当摊铺机前进后,将薄铁皮连同其上的混合料一同拿走。这样可以保证有一个非常平整而且美观的接点。
6、结语
实践证明,微表处技术是一种良好的道路养护措施,它不仅可以提高道路的抗滑性能,改善路容、路貌,同时具有施工快捷、开放交通快、成本较低等优点,产生了良好的社会效益及可观的经济效益。因此,结合实际的公路特点,值得进行深入的研究及推广。
参考文献:
[1]徐剑,秦永春.微表处混合料可拌和时间的影响因素[J].公路交通科技,2002,19(1)
[2]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M]。北京,人民交通出版社,2006.
论文作者:于斗斗
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签:沥青论文; 用量论文; 路面论文; 磨耗论文; 车辙论文; 填料论文; 厚度论文; 《基层建设》2017年第15期论文;