張培雷
摘要:微表處技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、快捷、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),在橋面維護(hù)中起著至關(guān)重要的作用。本文在介紹了微表處工藝的基礎(chǔ)上,對(duì)微表處適用范圍和對(duì)原橋面的技術(shù)要求進(jìn)行界定,然后詳細(xì)介紹了橋面微表處技術(shù)和低噪音微表處技術(shù)。
關(guān)鍵詞:微表處 橋面維護(hù) 低噪音 預(yù)防性養(yǎng)護(hù)
1.引言
什么是微表處?國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)(ISSA)將稀漿封層分為:Slurry seal和Micro surfacing。而我們將Slurry seal翻譯成“稀漿封層”,將Micro surfacing翻譯成“微表面處理”,簡(jiǎn)稱為“微表處”。
早在20世紀(jì)20年代的德國(guó)就開始了原始稀漿封層的研究,1963年美國(guó)VSS等公司發(fā)起并成立了國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì),隨后幾年中,該協(xié)會(huì)已經(jīng)發(fā)展到擁有36個(gè)國(guó)家的121個(gè)成員。
微表處是在稀漿封層的基礎(chǔ)上發(fā)展過(guò)來(lái)的。微表處出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代末70年代初的德國(guó),隨后在美國(guó)、歐洲等世界各地普及開來(lái)。90年代末傳入我國(guó),近幾年開始應(yīng)用于預(yù)養(yǎng)護(hù)罩面、車轍填補(bǔ)擴(kuò)展、水泥混凝土路面罩面、隧道道面和水泥混凝土橋面鋪裝等各方面,并取得了良好的效果。
2.微表處工藝介紹
微表處是由專用設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、級(jí)配集料、填料、水、添加劑等按照設(shè)計(jì)配合比在常溫下經(jīng)強(qiáng)力攪拌后形成稀漿混合料,采用矩形攤鋪槽攤鋪到原橋面上,并能夠在攤鋪后1~2h內(nèi)迅速開放交通的薄層結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)稱MS。稀漿混合料在橋面上經(jīng)過(guò)水泥結(jié)晶固化、改性乳化瀝青失水產(chǎn)生粘度的物理化學(xué)過(guò)程,兩者互成條件,形成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合有機(jī)水硬性材料,可有效提高其高溫穩(wěn)定性。
微表處這種較高新的技術(shù)不僅可以迅速恢復(fù)和改善原橋面的磨損、老化、光滑、松散、坑槽等病害,提高原橋面的行車性能以及可靠性和耐久性,同時(shí)還可以提高原橋面的承載力和防病害能力。因此,微表處技術(shù)以其優(yōu)良的使用性能和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,在橋面養(yǎng)護(hù)維修中有著廣泛的應(yīng)用前景。
3.微表處適用范圍和對(duì)原橋面的技術(shù)要求
微表處是一種預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)方法,即在原橋面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度充足,而僅僅是出現(xiàn)了表面功能衰減、輕微車轍和不平整時(shí),為了恢復(fù)橋面服務(wù)功能而采取的一種養(yǎng)護(hù)方法。
通過(guò)研究,結(jié)合國(guó)內(nèi)外的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)微表處施工前原橋面應(yīng)滿足以下要求:
(1)原橋面必須有充足的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。原橋面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的,必須根據(jù)具體情況選擇合的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。
(2)原橋面深度10mm以下的車轍無(wú)需事先處理,可直接進(jìn)行微表處;深度l0~25mm的車轍應(yīng)采用雙層微表處,也可首先進(jìn)行微表處車轍填充,然后再進(jìn)行微表處罩面;深度25~40mm的車轍應(yīng)首先采用多層微表處車轍填充;深度40mm以上的車轍,建議采用其它方法修復(fù)車轍后再進(jìn)行單層微表處。
(3)原橋面寬度大于5mm的裂縫應(yīng)首先進(jìn)行灌縫。
(4)原橋面的擁包等隆起型病害應(yīng)在微表處前進(jìn)行處理。
(5)原橋面的坑槽等病害必須進(jìn)行徹底挖補(bǔ),否則病害很快會(huì)反映到微表處表面上來(lái)。
4.橋面微表處技術(shù)
在舊橋改造中,由于標(biāo)高、承載力等的限制,對(duì)橋面鋪裝層的加鋪層厚度提出了更嚴(yán)格的要求,更適宜采用超薄鋪裝層結(jié)構(gòu)。微表處技術(shù)的應(yīng)用可以有效減輕橋梁的恒載,而且可以降低工程成本,并延長(zhǎng)鋪裝層的使用壽命,實(shí)現(xiàn)橋面鋪裝的經(jīng)濟(jì)耐久的要求,為我國(guó)的水泥混凝土橋面鋪裝探索一條嶄新的道路。
4.1微表處施工工藝流程
微表處施工通常采用以下工藝流程:封閉交通橋面清掃清刷機(jī)清刷橋面局部強(qiáng)力清刷手扶銑刨機(jī)局部打毛吹凈浮塵灑布復(fù)合粘結(jié)劑微表處雙層攤鋪橋面開放交通(如圖1)。施工過(guò)程中,應(yīng)靈活掌握各種情況并及時(shí)調(diào)整,以確保工程的質(zhì)量。
4.2施工準(zhǔn)備
(1)由于微表處只是一個(gè)超薄的罩面層,厚度僅為10mm左右,因此其效果受原橋面狀況影響較大,為了保證使用效果,微表處施工前應(yīng)先對(duì)橋面進(jìn)行清理,清除原橋面上的松散材料、泥土、各種雜物等。
(2)微表處由于厚度薄,主要起防水、防滑、耐磨和改善橋面
平整度的作用,在橋面結(jié)構(gòu)體系中,只能作為表面保護(hù)層和磨耗層,而不起承重性的結(jié)構(gòu)作用。原橋面必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度,表面平整、密實(shí)、清潔,整體穩(wěn)定。
(3)橋面修補(bǔ)完成后,對(duì)需加鋪封層的橋面應(yīng)事先將所有雜草、松動(dòng)的材料、泥塊等任何障礙性的東西加以清除。但是如果原橋面空隙率很大或透水性太高時(shí),應(yīng)避免用水沖洗,可采用高壓氣吹的方法清理。原橋面有大塊油污時(shí),應(yīng)將其清除,以免影響稀漿封層與原橋面的黏結(jié)。
(4)微表處攤鋪車采用的是體積計(jì)量方式,故在鋪筑前對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真標(biāo)定,確定材料配合比等施工技術(shù)指標(biāo)和施工工藝。全程控制調(diào)節(jié)集料、填料、水、乳液比例,從而保證混合料在攤鋪箱中分布均勻。對(duì)用于施工的各類機(jī)械作全面的檢查、調(diào)試,使之處于良好狀態(tài),并準(zhǔn)備備用配件。
4.3微表處的攤鋪
攤鋪是最關(guān)鍵的一環(huán),一般采用機(jī)械攤鋪。微表處攤鋪施工中,攤鋪車一定要注意:
(1)攤鋪施工時(shí)要控制鋪筑機(jī)勻速前進(jìn),確保鋪筑厚度均勻。對(duì)于攤鋪后橋面的局部缺陷,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工找平,以保證該處表面和機(jī)械攤鋪的表面一致。
(2)攤鋪過(guò)程中要保證混合料漿狀均勻,不能出現(xiàn)乳液、細(xì)集料與粗集料離析的現(xiàn)象。同時(shí)派專人檢查各組成材料的使用情況,當(dāng)任何一種材料接近用完時(shí),立即關(guān)閉各材料的輸出,待攤鋪槽中的混合料全部攤出到橋面上后,攤鋪車停止前進(jìn)。
(3)對(duì)于微表處施工過(guò)程中的縱、橫向接縫需采用適當(dāng)方法進(jìn)行處理,以保證接縫處質(zhì)量及美觀。
(4)攤鋪后的局部缺陷應(yīng)及時(shí)使用橡膠耙等工具進(jìn)行人工找平,特別應(yīng)該注意個(gè)別超大粒徑礦料產(chǎn)生的縱向刮痕等。
4.4微表處橋面鋪裝技術(shù)優(yōu)勢(shì)
(1)專用層間復(fù)合粘結(jié)劑對(duì)橋面有極強(qiáng)的滲透、粘結(jié)作用;
(2)微表處混合料采用了粘結(jié)力較大的改性乳化瀝青,能夠與粘結(jié)層及橋面板進(jìn)行很好的結(jié)合;
(3)由于微表處鋪裝層只提供功能層的作用,其冷拌混合料的良好拌和效果,混合料的空隙率極小,起到了良好的防水作用;
(4)總厚度僅為10mm左右,對(duì)橋梁的負(fù)重增加并不顯著;
(5)微表處要求集料的標(biāo)準(zhǔn)較高,可提供良好的橋面抗滑能力;
5.低噪聲微表處技術(shù)
微表處技術(shù)作為一種經(jīng)濟(jì)、快捷、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù),在橋面維護(hù)中起著至關(guān)重要的作用,但在使用時(shí)發(fā)現(xiàn)車輛行駛過(guò)程中無(wú)論車內(nèi)還是車外噪聲與熱拌熱鋪瀝青橋面相比明顯增大,大大影響了行駛舒適性,尤其在人口密集的村莊以及市區(qū),由此產(chǎn)生的車外噪音也將成為制約傳統(tǒng)微表處技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展和提高的瓶頸。
而低噪音微表處技術(shù)就是在既滿足當(dāng)今社會(huì)對(duì)降低交通噪音及提高行車舒適性的要求的同時(shí),進(jìn)一步充分發(fā)揮微表處這種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的作用基礎(chǔ)上研發(fā)的一項(xiàng)新的罩面技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)有專門的低噪聲微表處配合比設(shè)計(jì)方法和體系,以及相關(guān)的室內(nèi)低噪聲微表處成型機(jī)、室內(nèi)噪音檢測(cè)儀和用于低噪聲微表處施工的材料,確保了同樣具有傳統(tǒng)微表處一樣的較大的構(gòu)造深度和良好的抗滑性能,而與傳統(tǒng)微表處相比,噪音能夠降低5-8%。
6.結(jié)語(yǔ)
微表處技術(shù)適合于橋面病害程度較輕,還未出現(xiàn)嚴(yán)重破壞的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。微表處施工方便、成本低、材料環(huán)保無(wú)污染,成型時(shí)間短,不影響交通,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著,在橋面的養(yǎng)護(hù)維修上有著廣泛的應(yīng)用前景。