微表处预防性养护施工工艺分析

微表处预防性养护施工工艺分析

摘要:为了优化路面结构,改善路面使用性能,修复路面病害,必须重视公路路面养护施工。目前,在公路预防性养护施工中,常用的公路养护技术包括微表处、稀浆封层、雾封层等,其中微表处因其技术优势,在公路路面养护施工中具有良好的应用效果。

关键词:微表处;预防性养护;施工工艺

0引言

目前,在公路养护施工中,主要采用两种养护工艺:其一,矫正性养护,是指当路面已出现损坏后,才进行修复处理;其二,预防性养护,是指公路完工后,间隔一段时间便进行路面状况调查分析,针对路面存在的轻微病害及时处理,在未造成结构性损坏前修复路面。相比之下,预防性养护施工效果更好,且成本较低。微表处是路面预防性养护的关键技术之一,合理应用微表处技术,可以有效修复路面病害,延长工程使用年限。

1工程概况

某公路工程地处暖温带大陆气候,年降雨量较为集中,多出现于夏秋季节。近年来,随着该地区经济的迅速发展,交通量日益加大,车辆重载量大,超载和超重问题频发,导致路面损坏较为严重,尤其是车辙病害较多。经路况勘察可知,路面未见结构性病害,决定采用微表处进行路面养护与维修。除此之外,根据路面调查结果,工程还存在一些松散、泛油病害,但并不严重,可直接通过微表处施工处理。

2微表处作用原理

作为一种集经济、快速、机械化为一体的路面预防性养护技术,微表处施工需要将级配适宜的集料,按照一定比例掺加到聚合物改性乳化沥青、改性剂和水中,随后进行均匀拌和,并将其用于面层损坏处理。以生产材料和结构组成等角度来分析,微表处可以看作是稀浆封层技术的一种,但两者之间存在很大区别,比如拌和所需沥青材料,微表处所需掺加的沥青材料主要是聚合物改性乳化沥青,此类材料具有较好的高温稳定性,因此,相比之下,对于沥青的软化点具有较高要求。总体来讲,微表处技术的优点主要包括以下几点。1)混合料内具有大量粗集料,构造深度大,且具有较强抗磨耗能力。2)微表处主要采取间断级配,细集料不多,且具有较大空隙率,噪音污染相对较小。3)微表处内的改性沥青具有较强粘附性,集料剥落难度大,可大幅降低路面水损坏产生的可能性。4)沥青混合料具有良好的粘附性和稳定性,面层无塑性变形的情况下,无需碾压,即可修复车辙,同时可替代铣刨,解决车辙病害。5)此类技术施工方便,基本上不会影响道路的使用。

3微表处预防性养护施工工艺

3.1施工准备

微表处施工中,为了保证机械施工正常,需要配备合适的施工机械设备,采用功率较大的摊铺机、拌和设备。针对需要填充车辙的微表处施工,摊铺机需要配备摊铺槽。施工材料方面,要求提前做好材料质检工作,尤其是乳化沥青、矿料等,保证施工时所需材料的各项技术指标均满足施工规定要求。针对粗集料,需要重视其颗粒粒径,及时将超粒径颗粒筛除。对于矿料来讲,需要检测其干燥重量,保证含水量满足规定要求。

3.2原路面处理

微表处施工,对于原路面具有一定要求,必须具备足够的结构强度,主要原因在于微表处无法用于承重层,因此,必须在路面结构无破坏的基础上进行微表处施工。在车辙处理中,单层微表处多用于深度15mm以内的车辙病害,若车辙深度在25mm以上,则需要进行多层微表处施工。若路面裂缝在5mm以上,应进行灌缝处理。

3.3铺筑试验段

微表处施工前,为保证施工质量,应提前进行试验段施工。一般来讲,须选择施工段具有代表性的路段,试验段长度为200m,并根据试验配合比进行铺筑。试验铺筑当中,需要做到以下几点:①明确施工组各人员的分工。②检测施工组织情况,确保各单位和部门之间具有良好的协调性,合理选择施工技术和工艺。③做好试验段铺筑情况的记录工作,确定配合比。

3.4微表处施工

微表处技术仅能用于路表面保护层、磨耗层,厚度较薄,无法起到承重效果。因此,施工中必须保证原路面强度良好,且进行严格的施工质量控制。微表处施工流程如下。1)放样画线。结合路幅宽度,适当调节摊铺箱宽度,并由此进行路缘部位放样,准确画出走向控制线。2)装料。按照配合比要求,在摊铺机相应料箱内放入不同材料,保证材料质量符合施工规定。3)摊铺施工。摊铺机装料后,对准走向控制线,调整摊铺箱厚度、拱度,保证摊铺箱紧贴原路面,随后均匀喷洒混合料乳液,进行摊铺施工。摊铺施工要具有连续性,不得出现中断现象。4)碾压施工。完成上述施工后,便可进入碾压施工阶段。施工时,一定要保持安全距离,避免设备发生碰撞。此外,还要合理控制摊铺速度和摊铺遍数,不允许出现压实度不足或过度压实现象。当局部大型设备碾压不到时,可采取小型夯实设备或人工方式进行处治,保证碾压全面,且压实度满足施工规定。5)检测分析。完成碾压施工后,为保证微表处施工质量,需进行路面性能检测。经检测,该路面构造平均深度为0.75mm,摆值为66.2BPN,都满足规范要求,表明路面采用微表处养护处理后,抗滑能力较强,可有效提升工程施工质量。

4微表处预防性养护质量控制措施

由于微表处技术具有经济、高效、快速等突出的优点,目前在公路建设和养护中的应用十分普遍,并且已取得了很多成功的经验。然而微表处的内部结构不同于传统的典型沥青路面结构,有其特殊性及缺点,这些往往被忽视,致使在应用微表处技术时出现一些问题。为了保证施工质量,在施工过程中,必须做好微表处预防性养护质量控制工作。

4.1混合料破乳过早控制

据以往施工经验来讲,混合料破乳时间过早是影响施工质量的一大因素。为此,在实验室控制阶段,需要严控混合料的破乳时间,具体措施如下。1)根据施工具体情况,添加一定量的缓凝剂,比如乳化剂水溶液等。在整个添加环节,应以实验室试验测定量为准,保证添加量准确。2)合理添加填料,保证填料用量准确。3)摊铺施工中,须合理控制路面温度,不能过高,若温度太高,须进行预湿水,从而满足降低温度的目的。4)夏季施工中,温度会影响施工质量,因此,尽可能选择一天当中低温时间段施工,严禁高温暴晒。5)及时调整乳化沥青材料,通过实验室试验确定添加剂,保证添加剂和混合料的配伍性符合规定。在不同混合料中,添加剂可产生不同的调节作用,甚至会产生相反作用。

4.2摊铺厚度控制

摊铺施工中,需要考虑摊铺厚度和集料最大粒径的关联性,确保两者之间具有良好的协调性。摊铺厚度取值为最大粒径的0.95~1.25倍。施工过程中,因为摊铺厚度存有一定变化,需要及时做好检测工作。在检测时,主要采用的检测法为游标卡尺,也就是直接通过游标卡尺测量摊铺层。完成测量之后,若不符合规定要求,需及时进行摊铺箱的调整,直到满足规定要求。一般情况下,长大纵坡会影响摊铺厚度,在重力作用下,顺着纵坡混合料将会向下滑移,因此,在大纵坡路段铺设时,须严控摊铺厚度。摊铺过程中,还要重视摊铺设备,保证设备选择合理。

4.3车辙修补质量控制

相比稀浆封层,填补车辙是其与微表处的一个不同之处,通常来讲,在车辙填充中,多采用微表处,而非普通的稀浆封层技术。要求根据车辙形成原因确定具体的微表处填补效果。若车辙强度不够、稳定性不足,那么,微表处也很难达到预期填补效果,究其原因在于微表处不具备修补结构性病害的功能,仅能修补表面层。因此,需要根据车辙实际情况,合理确定微表处的施工。在微表处施工中,若集料粒径较小,油石比过大,在行车荷载作用下,很容易压密,但却会有新车辙形成,不利于微表处施工。为了解决此类问题,在填充车辙时,需要合理控制摊铺设计厚度。

4.4开放交通质量控制

施工结束后,何时可以开放交通是有一定规定的,但目前来讲,并没有一个准确的方法进行精确判定,主要采用粘聚力试验和经验法2种方法。经验法是指采用痕迹测定的方式,即一人单脚在封层顶部站立,时间为2s,若鞋上没有粘上集料,便可开放交通。但是对于一些需要提前开放交通的路段,也可采取撒砂法,这样可以保护路面。一般来讲,对于微表处路面来讲,急刹车、急转弯等操作均具有较大破坏力,因此,在开放交通前,严禁车辆通行。

5结语

目前,在我国路面养护中,微表处已应用多年,究其原因在于该项技术高效,经济性良好,同时,可以快速处理路面轻微病害,尤其是填补车辙方面。微表处技术可达到快速修复路面、改善路面使用性能、延长道路使用寿命的目的,值得推广应用。

作者:娄华 单位:河南通安高速公路养护工程有限责任公司