中铁十二局集团第一工程有限公司 陕西省西安市 710038
摘要:随着沥青路面使用年限的增加、沥青路面不断老化,病害增加,使用功能不断降低。适时对沥青路面实施微表处,实践证明是一项较好的预防性养护技术。研究和总结微表处施工技术及质量控制,对改善沥青路面使用性能、延长其使用寿命、节约投资,具有十分重要的意义。基于此,本文结合工程实例,就微表处技术在沥青路面施工中的应用进行探讨分析并提出应用策略。
关键词:沥青路面;微表处;施工技术
微表处技术主要是对高速公路、城市的一些干线公路等高级沥青路面的维护基础,其与传统道路维护技术不同,主要由多种新型材料组成,并使用专门的摊铺设备来对路面进行维护,该技术在对公路进行维护时一次性成型,与传统的维护技术相比其效率更高,维护的灵活性也较高,可以根据路面损坏的实际情况来进行不同程度摊铺,因而近几年受到了社会各界的广泛关注。
1 工程概况
某高速公路全长37.5km,设计时速120km/h,采用沥青混凝土路面结构形式。工程于2012年通车运行,2018年1月在对路面结构养护检查时,发现K14+250-K15+680段存在质量缺陷,出现裂缝、沥青老化、集料剥落等问题。这些缺陷的存在,大大降低沥青路面外形美观,甚至还影响车辆安全顺利通行。通过实地勘察得知,该路段裂缝数量较多,宽度在2.5mm左右,平均长度达8m,有些地方甚至出现网状裂缝。为实现对这些质量问题的及时处理,确保公路工程质量,结合施工现场基本情况,对比不同技术方案,在该公路工程路面病害处理中,决定采用微表处技术。
2 沥青路面微表处技术在公路工程的应用策略
2.1 材料质量控制策略
2.1.1 集料
微表处成败与否的关键是集料。由于其功能是制造一个封闭、粗糙的表面,石料的耐磨耗性特别重要。故微表处所用集料,特别是粗骨料部分应该使用耐磨耗的硬质石料,这与中国对高速公路沥青面层用粗集料应采用耐磨耗的要求相同。该工程采用玄武岩作为集料。
2.1.2 乳化沥青
乳化沥青主要发挥黏结作用,微表处技术应用中,应该确保乳化沥青质量,并严格控制用量。对乳化沥青进行黏度、溶解度、针入度、延度等试验,保证各项指标满足要求,性能稳定。乳化沥青与混合料拌和时间应该不少于120s,进而提高混合料密实度与和易性,避免出现离析现象。
2.1.3 填料及拌和用水
使用砂石材料整形机生产的石粉,使用级配42.5#的普通硅酸盐水泥,采用饮用水拌和。
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2.2 混合料配合比设计
(1)集料级配。微表处级配宜粗不宜细。随着微表处使用期的延长,最初外观表现较好,级配较细的微表处,出现抗滑功能不足的问题,而最初表观粗糙的微表处,不仅外观效果变得美观,而且保持了良好的抗滑性能。因此,微表处用于交通量大、重载车多的高速公路时,不宜采用Ⅱ型级配,而应采用Ⅲ型级配。交通量特别大的,级配曲线宜在Ⅲ型级配范围中值与下限之间。工程采用MS-3型级配,得出质量比为:碎石(5~10mm)∶碎石(3~5mm)∶石屑(0~3mm)=15∶25∶60。
(2)混合料性能检测。根据级配要求进行集料合成,砂当量试验采用4.75mm筛孔,检测结果为68%,满足大于或等于65%的要求。然后进行沥青混合料稠度试验,确定最佳用水量,保证混合料稠度及和易性。一般稠度在22~32mm时加水量较合适。试验表明,用水量是骨料总量10.5%~11.5%,稠度22~32mm,此时含水量为最佳含水量。同时还要注意的是,微表处技术应用中,还要根据周围温度和湿度合理调整含水量,使其更好满足施工需要。进行湿轮磨耗与负荷轮碾压粘砂试验,确定最佳用油量为11.5%。在完成上述试验任务和步骤的前提下,最终确定微表处混合料配合比设计为:骨料:改性乳化沥青:总用水量:水泥=100:11.5:11.2:1.5,满足沥青路面施工要求。
2.3 微表处技术施工过程质量控制
(1)原有路面处理。施工前,对试验段落进行仔细路况调查,清除原路面的泥土、杂物,对车辙深度和病害,并行图片拍摄,将路况调查数据整理后存档。如果原路面存在裂缝和坑槽等病害,应该及时上报监理组和分中心,由日常养护施工队提前处理。
(2)试验路段铺筑。为加强质量控制,确保沥青路面维修效果,进行微表处正式施工之前,养护施工单位应铺筑试验路段,确定各项参数指标,对存在的不足调整优化,从而有效指导工程施工。该沥青路面施工中,选取400m路段进行试验研究,并在施工中详细记录各项参数指标,评定施工效果,掌握微表处混合料拌和时间、摊铺施工、混合料外观等内容,了解稀浆混合料性能及参数指标。然后在获取这些数据指标的基础上,施工人员要认真进行研究分析,对存在的不足进行调整和优化,从而有效指导微表处的正式施工。
(3)施工过程质量控制。混合料拌和完成后,用自卸车将其运往施工现场,进行混合料质量检查与验收,确保混合料性能良好,并进行摊铺施工。为保证原材料添加质量准确,拌和前用电子秤对混合料称重,保证矿料、填料、添加剂等添加质量准确,从而有效提升混合料综合性能。遵循配合比设计要求拌和混合料,且拌和完成后使其自动流入摊铺槽,为摊铺施工做好准备。摊铺应该连续、缓慢、均匀进行,速度在2km/h之间为宜。为保证摊铺效果,摊铺机械操作人员应按要求操作设备,严格控制摊铺速度,一般在3~5m/min之间为宜。摊铺人员要严格按要求操作设备,严禁急刹车或任意停顿。
(4)工程质量检测。通过质量检测能发现存在的不足,然后采取修复措施。
3 沥青路面微表处技术在公路工程的应用效果
3.1 提高路面综合性能
微表处技术施工任务完成后,安排专门检测人员深入施工现场开展质量检测,然后获取详细的数据资料。同时应用计算机和人工相结合方式,对沥青路面工程质量状况详细和全面评定。检测结果表明,各项数据指标满足规范要求,工程质量评定等级为合格。
3.2 预防质量病害发生
利用微表处技术对沥青路面养护维修之后,实现对水损害等质量病害的有效预防,促进沥青路面工程质量提升。例如,2017年3月在养护维修中,一共修补60多个坑槽共计300m2,而2018年7、8月份雨季路面几乎没有发生任务损害,实现对水损害的有效预防。这充分说明微表处技术能避免雨水渗入沥青路面结构,有利于防止水损害等缺陷发生。
3.3 确保公路工程质量
该沥青路面维修施工中,通过微表处技术应用,不仅顺利完成养护维修任务,还取得良好效果。施工单位注重完善方案设计,加强原材料质量控制,遵循工艺流程,推动养护施工任务顺利完成。工程质量检测表明,各项参数指标合格,整个工程质量评定等为合格,并实现对水损害等问题的预防,有效保障施工效果。
4 结语
微表处技术与其它的路面施工养护措施相比,具有施工快捷方便,大大缩短开放交通时间,节约能源,成本较低等优点,是一种功能完善的道路养护方法。因此,微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会经济效益有着广泛的应用前景。
参考文献
[1]吉建勇.沥青路面养护技术及病害的治理措施[J].交通世界,2009(5):81-82.
[2]胡永强,杨永红.微表处技术在高速公路养护工程中的应用[J].华东公路,2006(3):27-29.
[3]蔡永志.浅谈高速公路沥青路面平整度控制措施[J].中国科技信息,2012(8):91-92.
[4]李纯,何兆益,闰东波.开普封层在农村公路中的应用探讨[J].公路,2007(12):129-131.
论文作者:张宝东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/2
标签:沥青路面论文; 技术论文; 沥青论文; 路面论文; 病害论文; 性能论文; 稠度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第28期论文;