尉 仁 杰
(山西省交通物資供應總公司,山西 太原 030012)
微表處在高速公路養護中的應用
尉 仁 杰
(山西省交通物資供應總公司,山西 太原 030012)
對微表處技術的優點與不足進行了簡要介紹,闡述了提高微表處施工質量的幾個關鍵步驟,并針對路段施工中經常遇到的問題,總結了相應的技術要點,以不斷提高公路養護技術水平。
微表處,路況,施工質量,養護
微表處是按照適當比例將集料、填料、水、外加劑和聚合物改性乳化瀝青拌和,用專門設備攤鋪可快速開放交通的薄層結構。
1)微表處的優點。a.施工效率高,可快速開放交通;b.可填補已穩定的車轍;c.可有效覆蓋封閉路表細微裂縫,改善路面抗滑性能,“性價比”高;d.施工過程排放污染很少,屬于“環境友好型”技術。
2)微表處的不足。a.對原路面整體強度和穩定性要求高;b.噪聲大;c.對路面反射裂縫的封閉效果不佳。
2.1 路況調查
嚴格意義上講微表處屬于預防性養護領域的一種延長路面使用功能的方法。是一種在道路整體強度和穩定性良好的前提下為保持路面使用性能、延長路面使用壽命而采取的措施。基于其對原路面質量的要求,一個詳實的路況調查就顯得尤為重要。
全面真實的路況調查不僅可以為設計人員提供路面長度系數(SSI)、路面狀況指數(PCI)、行駛質量指數(RQI)和抗滑系數(BPN或SFC)等有關道路宏觀及微觀的第一手數據資料,使其根據路況實際有針對性地選擇合適的養護手段和措施,制定符合道路實際的技術指標;同時也可讓施工人員對施工路段有一個直觀全面的了解,可以靈活地制定和調整符合道路實際的施工方案和技術參數。
2.2 過程控制
我們這里的“過程”主要包括:設計、材料準備和施工三個階段。關于材料,《微表處和稀漿封層技術指南》中有詳細的介紹和要求,所以我們在這里著重介紹設計和施工。
設計前,通過調查預施工路段的路況信息、氣候環境、車流量及根據所要達到的施工效果及技術指標等綜合因素來考慮制定施工后要達到的標準和指標并體現到設計文件和圖紙上。
除此之外,在材料配合比設計過程中,謹記把握以下原則:
1)“一套設計只適宜一個工程”的原則。青銀高速G20太原環城段施工時,設計采用殼牌瀝青乳化加維實偉克改性劑,石料選取陽曲縣產閃長巖,配伍性良好,施工和易性佳;轉場至青銀高速G20汾陽段施工時,乳化瀝青和改性劑不變,石料我們選取交城產輝綠巖,盡管輝綠巖各項指標完全符合微表處施工要求,但稀漿混合料成漿狀態差,和易性差,配伍性不佳。
所以,我們進行每個工程,都必須采用該工程實際使用的材料,根據工程所在地區氣候條件、交通情況、原路面狀況等進行微表處混合料的設計,決不能照搬以往經驗。
2)“集料砂當量指標寧高勿低”的原則。集料砂當量對微表處混合料的性能影響很大。砂當量低,混合料的施工性能、耐磨耗性能、抗變形能力等都會明顯越差。砂當量過低,可導致改性劑無法發揮作用,影響施工質量和工程使用壽命。
3)“外加水量能少則少”的原則。微表處在實際施工中如果外加水量大容易出現破乳速度慢、漿液上浮,成型后泛油,粘結力不足等現象;如出現必須通過增加外加水量才能滿足拌和時間要求時,建議提高乳化劑用量重新制作乳化瀝青樣品進行試驗。
4)“油石比宜小不宜大”的原則。根據我們多年施工實踐經驗,由于受氣候、交通量和材料質量等方面因素的影響,“油石比”這一指標只要在設計范圍內,能小則小。
2.3 施工
我們在此討論一下施工過程中容易忽略的幾個關鍵點:
1)原路面質量控制與病害處理:微表處作為厚度僅10 mm左右的薄層(Ⅱ型只有6 mm),它的作用是有限的,它不是“萬能藥”,只有在保證原路面質量的前提下進行微表處施工才有意義。
滿足微表處施工要求的原路面必須是:a.結構強度充足;b.裂縫灌縫處理(寬度大于5 mm的裂縫);c.原路面局部破損徹底挖補;d.其他隆起型病害事先處理;e.車轍視嚴重程度選擇合適技術處理(處理方法詳見《指南》)。
2)鋪筑試驗段。試驗段鋪筑長度不小于200 m。
目的:a.確定具體的技術指標和施工工藝;b.對設計配合比做小范圍調整,確定施工配合比。
3)必須標定攤鋪機械。微表處攤鋪機械采用的是體積計量的方式,而混合料的設計以重量計量,因此必須通過標定,建立攤鋪機械設定與材料排出重量的關系。特別是在工程開工時和材料配合比發生變化時,標定更是必不可少的一步。
我們著重介紹幾個在施工過程中經常遇到的問題。
3.1 接縫
1)橫向接縫:通常采用平齊對接的方式,在接頭處鋪放一塊1 m寬,長度不小于攤鋪寬度的鍍鋅薄鐵皮,鐵皮長側邊和接頭末端平齊,攤鋪箱放于鐵皮上,兩端壓實,當攤鋪機前進后,將鐵皮連同上面的混合料一同拿走。
2)縱向接縫:縱向施工時,為使兩幅混合料更好地銜接,要將攤鋪機主車側向噴水頭打開在已鋪筑的半幅接縫處進行灑水處理。噴水還能為攤鋪機滑靴提供潤滑(微表處厚度薄,在強度未生成前,縱向攤鋪接縫處很容易被滑靴破壞)。
3.2 解決施工過程中破乳速度快的方法
高溫季節(6月~8月),路表溫度通常可以達到60 ℃~70 ℃,稀漿混合料會因為破乳過快結塊而影響施工,應對方法有以下幾種:
1)提高乳化劑的用量,乳化劑用量在設計用量的基礎上以0.5‰ 為單位逐次添加進行試驗,在室外(最好在施工現場)進行拌和,以時間能滿足現場施工要求為宜。
2)通過增減填料的用量來調整混合料破乳時間。當施工環境濕度較大或溫度較低時,應少用水泥;反之,則增加水泥用量。
3)可以打開車載噴淋設備對地面進行噴水,此法可有效降低地表溫度,從而達到延緩破乳的目的。
4)在規范和設計允許的范圍內,保證施工質量的前提下適當降低混合料中粉料的比例,可以延緩稀漿混合料的破乳速度。
5)用冷水沖淋儲油瀝青罐進行冷卻降溫,為儲油瀝青罐搭建遮涼棚。確保用于施工的乳液溫度不超過50 ℃。
3.3 產生泛油的原因
1)由于機械標定不準確,或集料含水量影響,造成實際輸出的干集料偏少,而輸出的乳化瀝青量不變,造成油石比增大。
2)施工過程中用水量大,造成混合料中油水混合漿液上浮,混合料破乳成型后在表面形成一層油膜,形成泛油。
3.4 表面劃痕形成的原因
1)施工過程中混合料中的超大粒徑顆粒卡在攤鋪箱后刮板下就會形成劃痕。消除此現象首先要對集料堆放場地進行硬化,其次對摻配好的混合料過篩,將集料中超大粒徑的石塊篩除。
2)攤鋪箱中一破乳結團的混合料卡在刮板下、攤鋪箱后緣的橡膠刮板清理不徹底而留下的硬結混合料都會在微表處表面形成劃痕。所以每攤鋪完一車料,都要對攤鋪箱進行沖洗,清潔程度以保證橡膠刮板無殘留的混合料為準。
3.5 跑粒
首先開放交通過早或攤鋪時溫度過低,都會造成稀漿混合料破乳不完全,無法形成有效強度,開放交通后,行車碾壓摩擦,就會造成“跑粒”。其次原路面過于光滑或混合料的稠度低,都會影響混合料與原路面的粘結效果,造成“跑粒”。
所以,為保證工程質量應避免低溫時施工,如情況特殊必須施工時,應適當延長道路封閉時間或采用膠輪壓路機多碾壓幾遍,擠壓搓揉稀漿混合料中的水分,促使其早破乳,早生成強度;同時要保證最基本的攤鋪厚度和混合料稠度;當原路面過于光滑時,可以采取鋪筑雙層微表處的方法先薄鋪一層,待成型后再加鋪一層。
微表處與稀漿封層技術已引進我國多年,從當初的一哄而上搞項目搞研發到現在科學、理性的認識,中間經歷了很長的時間。隨著人們對這一養護方法認識和理解的加深,我們相信,以微表處為代表的預防性養護技術會在其應用的領域發揮應有的作用。
[1] 交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南[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,助理工程師
1009-6825(2015)23-0140-02
U418.6
A