何向東

(唐山遠大實業(yè)集團有限公司)

1 前 言

隨著我國公路建設的快速發(fā)展,路面使用年限逐年增加,公路路面不斷老化,病害增加,使用功能不斷降低。適時對公路路面實施微表處,經(jīng)實踐證明是一項較好的預防性養(yǎng)護技術。深入探討微表處施工技術及質(zhì)量控制要點,對改善公路路面使用性能、延長其使用壽命、節(jié)約投資成本等方面具有十分重要的意義。微表處由聚合物改性乳化瀝青、軋碎石料、礦物填料、水和必要的添加劑組成,由專用的施工設備邊拌邊攤鋪。微表處可以提高路面的抗滑能力,同時阻止水分下滲、防止路面的老化和松散,從而有效地延長路面的使用壽命。微表處的使用可根據(jù)路面狀況實施單層或雙層攤鋪,微表處還可以填補已經(jīng)穩(wěn)定的車轍。微表處混合料攤鋪后可在較短的時間內(nèi)開放交通。微表處對其組成材料有著相當高的要求,它要求石料必須堅固、耐磨而且是清潔的,石料的級別配比通常采用中粒式或粗粒式,成型后的厚度一般為 5～10mm左右。微表處所用的乳化瀝青必須是經(jīng)聚合物改性的,通常是采用SBR膠乳,也可采用SBS改性,其殘留物具有較高的軟化點。雖然國際上對其要求不盡相同,但一般是采用ISSA的要求不小于57℃。上述要求主要是為了保證瀝青與石料之間極高的粘附性以及微表處罩面極佳的耐磨性,從而保證微表處罩面在載重量大的交通作用下仍可達到較長的使用壽命。國外的調(diào)查顯示微表處的使用壽命一般為五至六年,最長可達八年。微表處混合料的設計在稀漿封層的基礎上增加了六天的磨耗試驗和碾壓粘砂試驗,以評估其抗水損壞能力及最大瀝青用量,當用于填補車轍時還需要進行碾壓變形測試。作為預防性養(yǎng)護技術的微表處也可直接用于新建道路的表面磨耗層,從而減少昂貴石料的使用,降低工程造價。

2 微表處適用范圍

一般來說,重載交通負荷的高速公路、城市主干道路等高等級的公路,使用時間長,面層磨損、老化,出現(xiàn)一定深度的車轍等情況時,均可采用微表處的方法進行修復:第一適用于路基完好,面層出現(xiàn)泛油現(xiàn)象而導致防滑系數(shù)降低的情況;第二適用于路基完好,面層出現(xiàn)細小裂縫而導致路面滲水的情況;第三適用于路基完好,水泥混凝土路面出現(xiàn)細小裂縫但又難于修補的情況;第四適用于橋面面層進行修補時,可以使用微表處以減輕重量;第五適用于重載交通和車流量大的公路進行微表處養(yǎng)護;第六適用于機場跑道、滑行道、停機坪等的養(yǎng)護。

3 微表處施工技術要點

3.1 集料及礦料級配

集料中要有一定數(shù)量的粗料起骨架作用,粗料過少將會造成粗細集料之間嵌擠力下降,導致強度和高溫穩(wěn)定性降低,集料中還需要摻加適當數(shù)量的細料以保證稀漿的密實性、粘結性和耐久性;還應嚴格控制砂當量指標,低砂當量表明骨料中粘土含量較高,成型后路面會產(chǎn)生細微裂縫。礦料的級配通常采用中粒式或粗粒式,應滿足瀝青混合料用粗集料要求。

3.2 改性乳化瀝青

改性乳化瀝青根據(jù)高速公路路面的情況和要求,可選用BCR改性乳化瀝青,主要特點是可提高高溫穩(wěn)定性,提高與骨料的粘附性,提高路面的抗剝落性,具有很好的韌性及粘韌性等。

3.3 石料

可選用石料由玄武巖和石灰石混合而成,其中粗集料為玄武巖,細集料為石灰石。

3.4 現(xiàn)場施工要點

微表處施工前應先清除原路面上的松散材料,如泥土、各種雜物等。如果用水沖洗路面,則要求所有的路面裂縫完全干燥后才能進行微表處施工。攤鋪前應劃線放樣,攤鋪時全程控制調(diào)節(jié)集料、填料、水、乳液的配比,攪拌形成的混合料應具有良好的施工和易性,保證混合料在攤鋪箱中分布均勻。攤鋪施工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,縱向接縫應盡可能設置在車道標線上?；旌狭显诎韬图皵備佒袘３譂{狀均勻,不能含有多余水分和乳液,不能出現(xiàn)乳液及細集料與粗集料離析的現(xiàn)象。施工時應盡量保證車道分隔線處的微表處攤鋪成一條直線.不能有松散的現(xiàn)象,并對攤鋪末端進行適當處理,以保持直線端口。施工結束后,必須將場地清理干凈。稀漿封層鋪筑后需進行早期養(yǎng)護,待乳液破乳、水分蒸發(fā)、干燥成型后可開放交通自然碾壓。

4 微表處施工質(zhì)量問題及控制

4.1 表觀不均勻

(1)中間細兩邊粗

在路面存在較嚴重的車轍路段時則表現(xiàn)得比較明顯,這是因為厚度大的地方因粗骨料下沉而表觀偏細,厚度小的地方因粗骨料裸露在表面而表現(xiàn)偏粗。車轍深度越大,這種現(xiàn)象也就相對明顯。另外還有機械本身的因素,攤鋪箱螺旋分料器向兩邊分料時,粗骨料容易分到兩邊,中間細料偏多,這在使用偏粗級配料的情況下更明顯。此種情況屬正常范圍之內(nèi)。

(2)一邊粗一邊細

產(chǎn)生這種情況可能是兩邊厚度不均勻,細的一邊可能太厚,粗的一邊可能太薄造成粗骨料滑動形成不正常的粗糙面。解決對策就是時刻根據(jù)路面的變化調(diào)整兩邊以及中間的攤鋪厚度。

(3)攤鋪表觀不一致

經(jīng)?？吹轿⒈硖幝范我越涌p處為界,有不同的表觀。產(chǎn)生這種問題有級配料變化的可能,即一車與另一車有差別。解決對策是要求生產(chǎn)級配料盡可能均勻,另外裝載機司機的經(jīng)驗也很重要,成堆的石料肯定有離析現(xiàn)象,裝車時注意不要只從一個地方裝,要從粗細不同的部分取料。同時,也有可能是水量控制的不同。水量過小,產(chǎn)生表面粗糙,水量過大,表面比較細密,所以我們要根據(jù)氣溫、路面情況適時調(diào)整水量。

4.2 光板路

有的微表處路面攤鋪時,外觀均勻一致,讓經(jīng)驗不足的人感覺非常漂亮,但是經(jīng)過一段時間的行車碾壓,表現(xiàn)出構造深度小,在陽光的反射下有亮光,俗稱“光板路”。本來微表處的一項重要功能就是提高原路面的抗滑性能,所以產(chǎn)生“光板路”在施工上是不允許的。產(chǎn)生這種情況的原因主要有泛油、級配料偏細、粗骨料磨耗值小等,解決對策是控制好油石比、適當調(diào)整級配料的篩分曲線偏向規(guī)范的下限、粗骨料一般選用玄武巖或花崗巖等質(zhì)地堅硬的石料,低等級路且交通量小的路面可以選用石灰?guī)r等石料。

4.3 接縫表現(xiàn)不理想

(1)橫縫

每一車料在攤鋪開始時,由于混合料的稠度還沒有調(diào)整到最佳狀態(tài),以及結束時分料達不到齊邊,表觀效果往往不理想,最好是將攤鋪起步和終止時不合適的混合料鏟除。解決對策是:一車料攤鋪完成后,用鐵鍬將末端的混合料鏟除至齊邊,下一車料攤鋪關,用油氈將上一施工段末端一米覆蓋,保證油氈前端與微表處層邊緣平齊,將攤鋪車后退,使攤鋪箱后緣落在油氈上,然后將油氈連同上面的稀漿混合料取走,倒入廢料車中。

(2)縱縫

如果只做一個車道的微表處,容易出現(xiàn)的問題是施工過程中混合料的稠度過稀,出現(xiàn)“跑漿”現(xiàn)象,從而造成縱向邊界參差不齊。另一種情況是攤鋪車司機走直線的技能較差,導致攤鋪箱左右移動而形成縱向邊界不順直。因此,微表處施工過程中嚴格控制用水量,防止“跑漿”,而技術過硬的司機是非常重要的。對于兩幅以上微表處需要搭接的,為了保證接縫的平整,微表處縱向接縫處的搭接寬度不宜過大,國際稀漿封層協(xié)會微表處技術指南規(guī)定縱向接縫處與周圍平滑連接,施工時可由專門人員站在攤鋪箱上,用工具將搭接部分摸平、摸薄,同時可以適當調(diào)低攤鋪箱搭接一側的高度,減小搭接處混合料的攤鋪厚度。微表處縱向接縫的位置應根據(jù)路面寬度合理分配每一幅的攤鋪寬度,另外在條件允許的情況下,標線在微表處施工后一段時間后再劃,使車兩碾壓的比較全面,也會使縱向接縫不明顯。

4.4 表面劃痕

混合料中有超粒徑料,在攤鋪箱的拖動下形成的劃痕。超粒徑料既有可能是集料中混入的大粒徑石料,也有可能是攪拌缸中破乳結團隨時脫落的混合料塊。為了解決劃痕問題,最根本的解決辦法是嚴把集料的質(zhì)量關,在攤鋪車內(nèi)盡可能不讓混入超粒徑顆粒。同時,為了防止破乳成團的混合料造成表面劃痕,攤鋪完成后要清理干凈攪拌缸內(nèi)結團的混合料。攤鋪后緣的橡膠刮板不清潔,粘有破乳硬結的混合料,使得刮出的微表處表面有深度較淺的多條劃痕。為了避免這一問題的出現(xiàn),每一車攤鋪完畢后,應認真清理攤鋪箱,特別將橡膠刮板清理干凈。攤鋪厚度過小形成的劃痕,表現(xiàn)現(xiàn)象是蜂窩狀孔洞,這是因為粗骨料產(chǎn)生小段滑動所致。調(diào)整攤鋪厚度至合適位置即可解決此問題。

4.5 泛油

微表處路段若出現(xiàn)泛油,表面光滑,抗滑性能大大降低,喪失了微表處的一個重要功能。泛油常見的原因主要有以下幾點。

(1)油石比過大

微表處混合料設計油石比的確定必須充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件、交通量大小、原路面善和材料情況等因素。一般,當微表處用于高溫地區(qū)或者重載、大交通量道路時,應采用相對較低的設計油石比。

(2)微表處攤鋪車設定不準確

微表處攤鋪車對材料的計量采用的是體積計量方式,施工前必須根據(jù)實際使用材料的比重和攤鋪車的標定結果,將設計得出的各組分材料質(zhì)量百分比換算成攤鋪車的設定。對含水量不一樣的石料,要根據(jù)含水量與密度關系進行調(diào)整。因此,攤鋪車的標定和設定是否正確,對油石比有很大影響。

(3)假泛油

施工中混合料水量加入過多,造成瀝青上浮,必然造成表面瀝青含量過大,影響表面構造深度,而底部瀝青含量減少,影響石料與原路面的粘結。這實際上是“假泛油”,所以微表處施工過程中要嚴格控制用水量,防止用水過多造成的“假泛油”現(xiàn)象。

4.6 掉?，F(xiàn)象

微表處施工正常通車一段時間內(nèi),如果有輕微掉?，F(xiàn)象發(fā)生,屬正常現(xiàn)象,如果掉粒嚴重則要考慮是否油石比過小或乳化瀝青有質(zhì)量問題。在氣溫較低、雨天或破乳前下雨,容易發(fā)生掉粒嚴重的現(xiàn)象,所以要注意施工時天氣變化,防止因此造成的損失。

[1] 陳國彥 .影響微表處施工質(zhì)量因素分析[J].交通標準化, 2010,(1).

[2] 趙旭 .微表處在高速公路路面養(yǎng)護中的應用與研究[J].交通標準化,2009,(23).