微表处在高速公路养护中的应用

2015-04-05 21:06
山西建筑 2015年23期
关键词:稀浆微表集料

尉 仁 杰

(山西省交通物资供应总公司,山西 太原 030012)

微表处在高速公路养护中的应用

尉 仁 杰

(山西省交通物资供应总公司,山西 太原 030012)

对微表处技术的优点与不足进行了简要介绍,阐述了提高微表处施工质量的几个关键步骤,并针对路段施工中经常遇到的问题,总结了相应的技术要点,以不断提高公路养护技术水平。

微表处,路况,施工质量,养护

1 微表处技术简介

微表处是按照适当比例将集料、填料、水、外加剂和聚合物改性乳化沥青拌和,用专门设备摊铺可快速开放交通的薄层结构。

1)微表处的优点。a.施工效率高,可快速开放交通;b.可填补已稳定的车辙;c.可有效覆盖封闭路表细微裂缝,改善路面抗滑性能,“性价比”高;d.施工过程排放污染很少,属于“环境友好型”技术。

2)微表处的不足。a.对原路面整体强度和稳定性要求高;b.噪声大;c.对路面反射裂缝的封闭效果不佳。

2 提高微表处施工质量的关键步骤

2.1 路况调查

严格意义上讲微表处属于预防性养护领域的一种延长路面使用功能的方法。是一种在道路整体强度和稳定性良好的前提下为保持路面使用性能、延长路面使用寿命而采取的措施。基于其对原路面质量的要求,一个详实的路况调查就显得尤为重要。

全面真实的路况调查不仅可以为设计人员提供路面长度系数(SSI)、路面状况指数(PCI)、行驶质量指数(RQI)和抗滑系数(BPN或SFC)等有关道路宏观及微观的第一手数据资料,使其根据路况实际有针对性地选择合适的养护手段和措施,制定符合道路实际的技术指标;同时也可让施工人员对施工路段有一个直观全面的了解,可以灵活地制定和调整符合道路实际的施工方案和技术参数。

2.2 过程控制

我们这里的“过程”主要包括:设计、材料准备和施工三个阶段。关于材料,《微表处和稀浆封层技术指南》中有详细的介绍和要求,所以我们在这里着重介绍设计和施工。

设计前,通过调查预施工路段的路况信息、气候环境、车流量及根据所要达到的施工效果及技术指标等综合因素来考虑制定施工后要达到的标准和指标并体现到设计文件和图纸上。

除此之外,在材料配合比设计过程中,谨记把握以下原则:

1)“一套设计只适宜一个工程”的原则。青银高速G20太原环城段施工时,设计采用壳牌沥青乳化加维实伟克改性剂,石料选取阳曲县产闪长岩,配伍性良好,施工和易性佳;转场至青银高速G20汾阳段施工时,乳化沥青和改性剂不变,石料我们选取交城产辉绿岩,尽管辉绿岩各项指标完全符合微表处施工要求,但稀浆混合料成浆状态差,和易性差,配伍性不佳。

所以,我们进行每个工程,都必须采用该工程实际使用的材料,根据工程所在地区气候条件、交通情况、原路面状况等进行微表处混合料的设计,决不能照搬以往经验。

2)“集料砂当量指标宁高勿低”的原则。集料砂当量对微表处混合料的性能影响很大。砂当量低,混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗变形能力等都会明显越差。砂当量过低,可导致改性剂无法发挥作用,影响施工质量和工程使用寿命。

3)“外加水量能少则少”的原则。微表处在实际施工中如果外加水量大容易出现破乳速度慢、浆液上浮,成型后泛油,粘结力不足等现象;如出现必须通过增加外加水量才能满足拌和时间要求时,建议提高乳化剂用量重新制作乳化沥青样品进行试验。

4)“油石比宜小不宜大”的原则。根据我们多年施工实践经验,由于受气候、交通量和材料质量等方面因素的影响,“油石比”这一指标只要在设计范围内,能小则小。

2.3 施工

我们在此讨论一下施工过程中容易忽略的几个关键点:

1)原路面质量控制与病害处理:微表处作为厚度仅10 mm左右的薄层(Ⅱ型只有6 mm),它的作用是有限的,它不是“万能药”,只有在保证原路面质量的前提下进行微表处施工才有意义。

满足微表处施工要求的原路面必须是:a.结构强度充足;b.裂缝灌缝处理(宽度大于5 mm的裂缝);c.原路面局部破损彻底挖补;d.其他隆起型病害事先处理;e.车辙视严重程度选择合适技术处理(处理方法详见《指南》)。

2)铺筑试验段。试验段铺筑长度不小于200 m。

目的:a.确定具体的技术指标和施工工艺;b.对设计配合比做小范围调整,确定施工配合比。

3)必须标定摊铺机械。微表处摊铺机械采用的是体积计量的方式,而混合料的设计以重量计量,因此必须通过标定,建立摊铺机械设定与材料排出重量的关系。特别是在工程开工时和材料配合比发生变化时,标定更是必不可少的一步。

3 技术总结

我们着重介绍几个在施工过程中经常遇到的问题。

3.1 接缝

1)横向接缝:通常采用平齐对接的方式,在接头处铺放一块1 m宽,长度不小于摊铺宽度的镀锌薄铁皮,铁皮长侧边和接头末端平齐,摊铺箱放于铁皮上,两端压实,当摊铺机前进后,将铁皮连同上面的混合料一同拿走。

2)纵向接缝:纵向施工时,为使两幅混合料更好地衔接,要将摊铺机主车侧向喷水头打开在已铺筑的半幅接缝处进行洒水处理。喷水还能为摊铺机滑靴提供润滑(微表处厚度薄,在强度未生成前,纵向摊铺接缝处很容易被滑靴破坏)。

3.2 解决施工过程中破乳速度快的方法

高温季节(6月~8月),路表温度通常可以达到60 ℃~70 ℃,稀浆混合料会因为破乳过快结块而影响施工,应对方法有以下几种:

1)提高乳化剂的用量,乳化剂用量在设计用量的基础上以0.5‰ 为单位逐次添加进行试验,在室外(最好在施工现场)进行拌和,以时间能满足现场施工要求为宜。

2)通过增减填料的用量来调整混合料破乳时间。当施工环境湿度较大或温度较低时,应少用水泥;反之,则增加水泥用量。

3)可以打开车载喷淋设备对地面进行喷水,此法可有效降低地表温度,从而达到延缓破乳的目的。

4)在规范和设计允许的范围内,保证施工质量的前提下适当降低混合料中粉料的比例,可以延缓稀浆混合料的破乳速度。

5)用冷水冲淋储油沥青罐进行冷却降温,为储油沥青罐搭建遮凉棚。确保用于施工的乳液温度不超过50 ℃。

3.3 产生泛油的原因

1)由于机械标定不准确,或集料含水量影响,造成实际输出的干集料偏少,而输出的乳化沥青量不变,造成油石比增大。

2)施工过程中用水量大,造成混合料中油水混合浆液上浮,混合料破乳成型后在表面形成一层油膜,形成泛油。

3.4 表面划痕形成的原因

1)施工过程中混合料中的超大粒径颗粒卡在摊铺箱后刮板下就会形成划痕。消除此现象首先要对集料堆放场地进行硬化,其次对掺配好的混合料过筛,将集料中超大粒径的石块筛除。

2)摊铺箱中一破乳结团的混合料卡在刮板下、摊铺箱后缘的橡胶刮板清理不彻底而留下的硬结混合料都会在微表处表面形成划痕。所以每摊铺完一车料,都要对摊铺箱进行冲洗,清洁程度以保证橡胶刮板无残留的混合料为准。

3.5 跑粒

首先开放交通过早或摊铺时温度过低,都会造成稀浆混合料破乳不完全,无法形成有效强度,开放交通后,行车碾压摩擦,就会造成“跑粒”。其次原路面过于光滑或混合料的稠度低,都会影响混合料与原路面的粘结效果,造成“跑粒”。

所以,为保证工程质量应避免低温时施工,如情况特殊必须施工时,应适当延长道路封闭时间或采用胶轮压路机多碾压几遍,挤压搓揉稀浆混合料中的水分,促使其早破乳,早生成强度;同时要保证最基本的摊铺厚度和混合料稠度;当原路面过于光滑时,可以采取铺筑双层微表处的方法先薄铺一层,待成型后再加铺一层。

4 结语

微表处与稀浆封层技术已引进我国多年,从当初的一哄而上搞项目搞研发到现在科学、理性的认识,中间经历了很长的时间。随着人们对这一养护方法认识和理解的加深,我们相信,以微表处为代表的预防性养护技术会在其应用的领域发挥应有的作用。

[1] 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.

Application micro-surfacing technology in highway maintenance

Yu Renjie

(ShanxiTransportationMaterialsSupplyCorporation,Taiyuan030012,China)

The paper briefly introduces merits and defects of micro-surfacing technology, describes critical procedures of improving micro-surfacing construction quality, and summarizes corresponding technical points in light of construction problems, with a view to continuously improve highway maintenance technology level.

micro-surfacing, highway condition, construction quality, maintenance

2015-06-04

尉仁杰(1983- ),男,助理工程师

1009-6825(2015)23-0140-02

U418.6

A

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