趙維軍
黑龍江省五大連池市沾河林業局,黑龍江 五大連池 164133
若想得到質量高、路況優、壽命長的道路,公路的工程設計、施工管理固然重要,而后期的養護也是必不可少的。好的養護,能夠有效保證公路的使用壽命。近年來,為保證公路能夠始終具有良好的運營條件,我們一直致力于公路養護維修技術及提高養護維修水平的研究,然而,隨著新材料、新技術、新工藝在道路建設中的不斷應用,傳統的養護維修技術已無法滿足高速公路養護的要求。具有少材料、快速度,能夠較好地改善路面使用性能,延長道路使用壽命的微表處技術,憑借其獨有的特點滿足了我國高速公路預防性養護的要求,致使越來越受到人們的重視,得到廣泛的應用。
微表處是一種完善的道路養護方法,國際稀漿封層協會對微表處是如此定義的,即一種由聚合物改性乳化瀝青、填料、集料、水和外加劑按合理配比拌和并經過專門施工設備攤鋪到原路面上,滿足迅速開放交通要求的薄層結構。作為一種高科技路面養護新工藝的微表處技術,可以更新并保護路面,可以作為用于水泥和瀝青路面的表面處理技術。
1)施工方便。此技術可以在常溫下施工,也可以夜間作業,且成型快,能夠快速完工,進而可以快速恢復出現病害大交通量路面的服務功能,對環境及交通的污染小、影響小;
2)適用寬泛。微表處的集料粒徑較細,可做成很薄的層面,因此,適用于市政道路和橋面的使用;同時,又因為其采用質量較高的骨料而比普通稀漿封層具有更強的粘合力,因此,適用于繁忙交通公路和重載交通路面;
3)延長壽命。首先,可以改善路面外觀和平整度,即可以填補修復輕度車轍及其他輕微病害,改善路面裂縫的狀況;其次,使路面具有良好的抗滑性能,即可以提高路面宏觀構造深度和摩擦系數;第三,可以有效防止路表水下滲,即其具有嚴格的級配,混合料在路面鋪筑成型后能與路面牢固地粘附在一起,形成可以防止雨水和雪水滲入的密實面層、基層,又不會影響道路的排水系統。
公路養護的基本原則是“預防為主、防治結合”。從微表處技術的概念及特點中,我們可以看出,微表處技術正好滿足了我國高速公路預防性養護的要求,此技術的應用與推廣無疑是改變目前我國公路養護技術欠缺、養護方法不當、養護效果不佳的這一現狀的有效方法之一。
2.1.1 改性乳化瀝青
此原料是微表處的粘結材料,其質量的好壞對封層質量的影響最直接、最明顯,為了達到盡快開放交通的要求,乳化劑必須是慢裂快凝型的陽離子乳化劑,且不能對瀝青性能造成影響。
2.1.2 填料
為調整稀漿混合料的可拌和時間、成漿狀態和成型恢復等,微表處中可以摻加水泥、礦粉、石灰等填料,填料應疏松、干燥、無結團,同時,要把礦料中的超大粒徑篩出去。
2.1.3 添加劑
為在一定程度上改變混合料的使用性能,為調節稀漿混合料可拌和時間、破乳速度、開放交通時間等施工性能,微表處中可以摻加符合乳化瀝青、骨料等原材料要求且經實驗驗證的添加劑。
2.1.4 水
微表處摻加的水即為不含有害的可溶性鹽類及能起化學反應的物質和其他污染物的可飲用水,添加前需由業主認可,必要時承包商須按業主要求及時提供水質檢測報告書。
每種原料在選擇進場之后,均要取樣對其進行各個項目技術指標的檢測,各個項目技術指標都應符合相關技術規范要求。
微表處的級配組成必須符合一定的級配標準,一般采用美國、加拿大等國常用的ISSA的II、III型級配。微表處配合比的設計需根據選擇的級配類型,確定礦料的級配范圍,計算各種集料的配合比例,使合成級配在要求的級配范圍內。在進行配合比設計時,應完成拌和試驗、稠度試驗、粘聚力試驗、濕輪磨耗試驗、負荷車輪試驗。可拌和時間的長短要與施工中選擇的瀝青、乳化劑性能、乳化劑用量、乳化效果集料性能、溫度等來確定,而添加材料的添加比例則需根據要求的拌和時間來確定。
首先,應對原路面的厚度、平整度、密實度等分項工程進行驗收;其次,要對路面進行高壓風吹、清掃、沖洗,待路面完全干透方可鋪筑;第三,要標定攤鋪車,即對每臺攤鋪車標定其乳化瀝青、骨料、填料、添加劑及水的精確流量;第四,為保證微表處鋪筑的準確、優質,需進行實驗路面的鋪筑。
首先,根據路幅全寬,從路緣開始放樣劃線,一般第一車均從攤鋪方向的左邊開始(駕駛員視線清楚)劃出走向控制線,同時,須盡量把縱縫留在標線位置。其次,將符合要求的乳化瀝青、碎石集料、填料、外加劑、水分別裝入封層機的相應料箱,在防止碎石集料與行駛中撒漏的同時,保證碎石料的濕度、級配均勻一致。第三,攤鋪時要控制稀漿封層鋪筑機勻速前進,確保鋪筑厚度均勻,起點、終點及縱向接縫在攤鋪后應立即進行人工整平。攤鋪到路面上的混合料若有缺陷應及時人工找補,清除各種原因造成的劃痕。第四,施工結束后,必須將場地清理干凈,待乳液破乳、水分蒸發、干燥成型后方可開放交通自然碾壓。
1)在國外,微表處技術已廣泛應用于高速公路的養護中,但同時其也被證明此技術屬于高性能價格比的養護措施,再加上各種因素的影響,致使此技術在我國的應用尚屬于起步階段,其無論是理論還是技術,都不是較完善。同時,我國的地域遼闊,平原、丘陵、山地等地質條件各異,致使公路路面氣候、結構、交通等也存在差異,為此,使用此技術過程中應因地制宜,具體情況具體分析,并嚴格按照相關設計、施工規程進行;
2)從國際上一些國家的實際高速公路微表處養護工程來看,此技術的應用所產生的效果受原路面狀況影響較大,由于微表處結構層厚度比較薄,在路面結構體系中,其不具備承重性的結構作用,只能作為外表磨耗層或維護層,因此,對于路面出現嚴重的鼓包、坑槽等病害及路面結構性的破壞,需進行有效的預處置后再加鋪封層。
微表處技術固然有著增加路面色彩對比度、降低路面的透水性、提高路面防滑能力、改善路面使用性能、提高路面使用壽命等功效,可以恢復和改善原路面的老化、磨損、坑槽、潤滑等病害,但由于其屬于一種技術含量較高的施工工藝,對其把握需要專業的、資質高的施工隊伍來完成。要想實現預期的質量目標,在應用此技術的過程中,不僅要有熟練的技術人員、良好的機械設備,同時更重要的是整個施工過程中的質量控制。相信,隨著此技術的不斷發展與完善,其應用前景會愈發廣闊。
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