微表处技术在高速公路沥青路面施工中的应用论文_王小芳

微表处技术在高速公路沥青路面施工中的应用论文_王小芳

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摘要:随着我国交通运输事业的飞速发展,高速公路养护管理成为一项重要的工作。高速公路路面的车辙、裂缝、老化、拥包等病害日益突出,微表处技术则可快速经济的解决这些问题。本文对微表处技术进行分析研究,对其施工中的技术方法进行总结,研究其施工效果和路用性能,为高速公路养护提供借鉴经验。

关键词:微表处技术;高速公路;沥青路面

我国交通运输事业的快速发展,对高速公路的要求越来越高。但随着交通流量的增加和超载车辆的作用,高速公路路面的病害越来越多,如路面车辙、裂缝、松散、拥包等。这些病害通过传统治理后,可以短时间恢复原有功能,但运营一段时间后,病害又反复出现。微表处技术的出现,则可从技术、工期、经济效益、养护效果等方面解决以上问题。微表处作为一种新的技术,在路用性能方面展现出很强的优越性。

1微表处技术简介

微表处技术采用聚合物改性乳化沥青作为粘结料,将水、粗细集料、填料和外加剂按一定比例拌和成沥青混合料,然后再将其均匀摊铺到原路面上形成一定厚度的表面薄层,是沥青稀浆罩面的高级应用技术,处理完毕一小时即可通车。

该技术的应用,可以解决高速公路路面车辙、裂缝、拥包、松散等病害问题,同时可以快速施工、快速通车,对高速公路路面的抗滑、抗渗水和抗疲劳荷载,有效改善高速公路路面的平整度,保证车辆行驶的舒适性,能降低路面的噪声污染,大大提高养护经济效益。基于这些优点,微表处技术广泛应用于高速公路路面养护工程中。

2微表处技术的发展现状

我国高速公路的通车里程多,但交通流量大、使用时间长、荷载负荷大,路面在车辆荷载反复作用和自然环境的影响下,路面不断老化出现磨耗破损,逐步出现车辙、裂缝、松散等问题,大大影响行车舒适和安全。为改善路面使用性能,通常养护方法是在路面面层在再做罩面层,就是稀浆封层技术,最后进行技术改进,出现微表处技术广泛应用于路面养护施工中。我国的微表处技术主要应用在高速公路和其他高等级公路的路面施工中,因为这些道路交通流量大、重载超载车辆多,路面病害养护工作艰巨。

3微表处技术材料的选择

要确保集料、改性乳化沥青、水和工程添加剂等微表处工程需要的混合料的各种组分都应符合相关工程管理规范的要求。不同高速公路不同路段由于位置差异、地质条件不同、环境气候不同,所产生的的路面病害以及其相关程度不尽相同,所以微表处技术的材料及组成比例并不是千篇一律的。在工程实际中,要根据路面的实际情况,进行合理的原材料原则和配合比设计,有针对性的开展工作,才能保证微表处技术的应用效果。

(1)改性乳化沥青

乳化剂的化学结构和化学成分是最根本的影响因素,改性乳化沥青是微表处混合料重要的粘结剂。使用过程中,沥青的改性剂应该具有较好的高温稳定性和低温延展性,并且能够增进沥青于石料之间的裹附性能,改善混合料的耐磨耗强度。目前最常用的是SBR乳胶或SBS改性。

(2)水

微表处混合料所用的水,必须清洁干净无污染,符合PH值和可溶性盐类含量的标准要求。施工中有自来水的,可用自来水。取用自来水不方便而使用其他水源时,需提前检测,符合要求方可使用,严禁使用盐水、工业和生活废水等。含水量大小决定了混合料稠度和密实度,含水量过低,不利于拌和,含水量过高,稀浆容易出现流淌和离析,因此含水量的多少要精确按照最佳含水量配置。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一般总含水量在12%~20%范围内,外加的水量应控制在6.5%~10%以内。

(3)填料

填料用于改善混合料级配和裹附情况,提高混合料的早期强度,调节破乳时间和成型速度。施工中应用最多的填料首先是水泥,其次才是石灰、硫酸铝等。使用时,必须要干燥,且在保质期内,不得结团成块,使用生石灰要提前消解。

4微表处技术在高速公路工程中的具体实施

微表处技术施工的具体步骤依次是封闭交通、路面清理、施工放样、混合料拌和、摊铺整平、局部处理、路面养护以及开放交通。

(1)前期准备

在进行微表处技术施工前,第一要测试原路面的密实度、平整度、宽度、厚度等,然后进行预处理,以保证原路面具备足够的强度、刚度和稳定性。若原路面有裂缝则需进行灌封处理。具体实施时,先对裂缝进行开槽,然后灌注密封,同时确保缝内密封胶不能超过原路面高度。若原路面存在较大的拥包、车辙、坑洞或破损等问题,则要进行铣刨和填补。前期准备工作中还要确保路面干燥清洁、无碎石泥土、无油污积水。第二要对施工机械、摊铺的车辆准备齐全,检查设备的工作状态并进行调试,确保其能够正常地运行。第三还要对所要使用到的集料、填料以及水等材料的名称以及其具体的用量进行计算、试验和检查,包括原材料试验、混合料的粘结力试验、混合料的湿轮磨耗试验、混合料的负荷轮试验、混合料的水稳定性试验等,符合设计要求后才能施工。

(2)摊铺工作

在施工前,要按照摊铺方向划控制标线进行施工放样,同时按照路面宽度设置纵缝,尽可能使纵向接缝落在车道标线边3cm~5cm。然后将装满材料的封层机开到施工起点,按照设计要求调整好摊铺的宽度和厚度。摊铺时,拌和的混合料的数量与摊铺量要合理搭配,封层机要按“持续缓慢”的原则严格控制摊铺速度,确保摊铺层均匀,一般行进速度为30m/min,同时配合人工对摊铺的接缝、起点、末端及局部薄厚不均处进行整平。

5 施工中的技术问题及控制措施

(1)混合料的外加水量

微表处的稀浆混合料若过稀则易导致离析,若过于黏稠则易影响拌和均匀性与摊铺的平整度。施工前,委托具有相关资质的试验检测机构进行稀浆混合料进行配合比验证,形成施工配合比。但施工过程中,还应该根据高速公路现场的气候条件,温度、湿度、风速、下层路面的吸水情况等进行相应调整,在摊铺前要及时检测,以保证混合料的最合适的含水量。

(2)厚度不均

原路面若存在较深的车辙、坑洞、拥包等问题,摊铺时就容易引起厚度不均的问题,解决办法是在前期准备工作中,仔细处理好原路面,保证原路面的平整度。原有路面车辙严重时,可以对原路面进行刨铣,保证路面的平整度。此外摊铺的宽度过宽,则摊铺机的料斗向两侧分料时,粗骨料易被分到两边,中间部分的细料较多,宽度过窄,则纵缝多,工作台班多,为缓解这种情况,施工过程中在混合料拌和、运输、装料的过程中,就要注意防止混合料的离析,同时在满足路拱的要求下,应合理设置摊铺的宽度。

(3)划痕

微表处施工中易出现划痕或凹槽,可能是混合料中存在超大粒径的粗集料或有部分细料已经凝结成块,卡在摊铺机下拖动成槽。解决办法是在配置混合料时,严格按照级配,禁止混入大粒径的骨料,入料仓前,可进行筛分。也可能是摊铺厚度过小,粗骨料在摊铺过程中产生微小的滑动,产生小划痕,进而形成蜂窝状的孔洞,因此摊铺厚度的设置要合理,不能过薄或过厚。若大骨料较多,则厚度相应增大;若细集料较多则厚度相应减小。

6结语

在高速公路的养护工程中,微表处技术已经广泛应用。对微表处技术要研究其应用原理,从原材料选择、现场施工以及技术难点等各环节进行质量控制,施工完成后要加强养生,确保微表处技术的施工质量,可大大延缓高速公路路面的老化,为高速公路路面养护创造经济效益。

参考文献

[1]王旗,王景.高速公路微表处工程技术应用[J].中国科技信息,2014,10

[2]微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006

[3]宋芳,于志东.浅谈微表处在高速公路养护技术中的应用[J].黑龙江交通科技,2009(3)

论文作者:王小芳

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第21期

论文发表时间:2018/11/12

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