仇小年 曹 貴 竇 暉
(甘肅路橋建設(shè)集團(tuán)養(yǎng)護(hù)科技有限責(zé)任公司,甘肅 蘭州 730030)
我國(guó)瀝青路面局部龜裂、坑槽、開裂現(xiàn)象日益嚴(yán)重,究其原因主要分為兩類:
1)水損害:雨水經(jīng)現(xiàn)有路面縱、橫裂縫進(jìn)入基層,在行車荷載反復(fù)作用下,層間水產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力,致使路面基層中的灰漿擠冒出來,形成白漿現(xiàn)象,污染路面,使細(xì)料離失、骨料剝離、板體消弱、強(qiáng)度降低、基層失穩(wěn),加速了路面破損。
2)車輛荷載:在路面行車載荷反復(fù)作用下,導(dǎo)致路面產(chǎn)生疲勞破壞、剪切破壞,形成表面裂縫,加之水的作用,造成路面破損。
微表處是利用改性瀝青的特性將骨料、乳液、填料和水等原料按照一定比例調(diào)制成糊狀、流態(tài)均勻的稀漿混合料,并將其均勻鋪筑在路面上,攤鋪厚度一般為5~10mm。經(jīng)過乳液與骨料裹腹、破乳、分離、析水、蒸發(fā)、固化等過程,形成密實(shí)、堅(jiān)固、耐磨的道路表面層。此技術(shù)在G6、G30、G213線甘肅段應(yīng)用,效果良好。
乳化瀝青是一種將瀝青以極小微粒狀態(tài)均勻而穩(wěn)定地分散于乳化劑水溶液中的乳狀液。電離的乳化劑分子可使瀝青微粒表面帶電,帶電微粒間的靜電排斥作用是乳化瀝青可以穩(wěn)定而不破乳的原因。有水情況下,酸性石料表面的H帶一個(gè)正電荷離去,使石料表面帶負(fù)電荷,它易于吸附水中游離的乳化劑分子或Al3+、Ca2+等金屬陽離子,使石料表面的負(fù)電荷相對(duì)減弱。隨著H+濃度的增大,石料表面從帶負(fù)電變?yōu)閹д姾?,?dāng)帶正電的陽離子乳液與帶負(fù)電的石料相遇,瀝青微粒吸附到集料表面,乳液迅速破乳,水與瀝青分離并逐步蒸發(fā)。
微表處混合料的破乳過程主要是石料與乳液之間的靜電相互作用過程,石料與乳液表面電荷的正負(fù)與強(qiáng)弱是決定破乳速度的關(guān)鍵,集料砂當(dāng)量、乳液pH值、水泥和消石灰、Al2(SO4)3和乳化劑水溶液等對(duì)拌和時(shí)間的影響也主要是通過改變石料與乳液表面電荷強(qiáng)弱來實(shí)現(xiàn)的;此外,可以改變微粒的能量(如溫度)、微粒運(yùn)動(dòng)阻尼(如摻加聚乙烯醇等增稠劑),也能影響稀漿混合料的破乳速度。
微表處施工技術(shù)主要包括四類。
1)車轍處理:對(duì)于車轍深度在10mm以內(nèi)的路段,在對(duì)原路面的其他病害進(jìn)行維修時(shí)處理。對(duì)于車轍深度在20mm以下的路段,對(duì)原路面車轍部位進(jìn)行微表處填補(bǔ)并充分壓實(shí),采用MS-3型修補(bǔ)。
2)網(wǎng)裂、麻面處理:銑刨舊路面,補(bǔ)碎石混合料至路面,下面是改性乳化瀝青粘層和舊路結(jié)構(gòu);5mm以上縱、橫裂縫首先進(jìn)行清縫,隨后用灌縫膠灌縫。
3)坑槽處理:補(bǔ)碎石混合料,下面是改性乳化瀝青粘層和舊路結(jié)構(gòu)。
瀝青路面微表處施工主要包括施工準(zhǔn)備階段、微表處攤鋪施工階段、縱橫縫處理階段、養(yǎng)護(hù)階段、微表處施工質(zhì)量檢測(cè)階段,其施工流程圖如圖1所示。
1)施工前準(zhǔn)備工作
①在施工前對(duì)老路面進(jìn)行徹底清掃,對(duì)一些不易清掃的路段用水沖洗,待完全干燥后可進(jìn)行施工;②提前對(duì)施工段路面病害進(jìn)行徹底處理,保證原路面的平整度及完整性;③微表處攤鋪車采用的是體積計(jì)量方式,在攤鋪前對(duì)其進(jìn)行認(rèn)真標(biāo)定;④施工采用半封閉半開放交通的施工方式,每次封閉半幅1km長(zhǎng)的路面,保證施工區(qū)內(nèi)無行車干擾,交通開放時(shí)間定為2h。
圖1 施工流程圖
2)微表處攤鋪施工
將裝好料的稀漿封層車開到攤鋪路的起點(diǎn),調(diào)整好攤鋪槽的寬度、厚度和寬度以及拱度,確認(rèn)攤鋪車的各種材料標(biāo)定準(zhǔn)確無誤。打開各材料的控制開關(guān),使各組成材料同時(shí)進(jìn)入到拌合器中。由一名工人將最初的拌合料接走,倒入廢料車上。
調(diào)節(jié)螺旋分料器和稀漿混合料出料口的方向,使稀漿混合料均勻分布到攤鋪槽中,攤鋪車以1.5-3km/h的速度勻速前進(jìn)。為了防止微表處攤鋪不均勻,嚴(yán)格控制混合料的成漿狀態(tài),讓操作手不斷變化拌合器出料口的出料方向,使稀漿混合料在攤鋪槽中分布均勻,讓施工人員根據(jù)路面狀況和攤鋪效果對(duì)攤鋪高度進(jìn)行及時(shí)調(diào)節(jié)。
對(duì)于攤鋪后路面的局部缺陷進(jìn)行人工找平。由于超大顆粒存在或形成凸起及劃痕,采用鐵鍬把超大顆粒挑出,然后抹平表面,盡量使該處表面和機(jī)械攤鋪的表面一致。待攤鋪中的混合料全部攤鋪到路面上后,攤鋪車停止前進(jìn),立即將施工末端1~2m范圍內(nèi)廢料清除。下一車的攤鋪起始位置為該車攤鋪結(jié)束時(shí)表觀變化處,大約離攤鋪末端4~5m處,用水槍清洗攤鋪槽。
3)縱、橫接縫處理方法
橫縫的處理:上一車攤鋪結(jié)束時(shí),攤鋪厚度會(huì)逐漸變薄,且顆粒增多,細(xì)顆粒變少,故表現(xiàn)有明顯的變化。下車攤鋪開始之前,用軟鐵皮覆蓋在尾部正常厚度的攤鋪面上,其前端與表觀變化處對(duì)齊,控制施工厚度,由薄逐漸變厚至上車的施工邊緣為正常厚度。若有不平處,由施工人員進(jìn)行人工找平。然后將軟鐵皮連同上面的微表處混合料取走,倒掉廢料,清洗軟鐵皮,以備下次再用。
②縱縫的處理:微表處的縱向接縫亦應(yīng)做成搭接接縫。為了保證接縫的平整和節(jié)省混合料,搭接寬度不宜過大,縱向接縫搭接寬度不應(yīng)超過76.2mm,施工時(shí)控制為80mm,接縫處高出量不應(yīng)大于6mm。微表處縱向接縫的位置直接影響路表的美觀,如果能夠?qū)⒖v向接縫放在車道線上,會(huì)最大程度的減少接縫對(duì)路表美觀的影響。但是,這將對(duì)車道線帶來一定困難,特別是接縫處的不平整和粗糙表面會(huì)造成走向不直和畫線材料用量明顯增加,因此施工中設(shè)計(jì)微表處路面寬度自行車道外邊緣線中心向外延寬15cm。
4)初期養(yǎng)護(hù)及施工質(zhì)量檢測(cè)
剛施工完的路面應(yīng)進(jìn)行交通保護(hù),禁止車輛通行,待混合料破乳后,才可以開放交通。微表處外觀質(zhì)量應(yīng)符合表面平整、密實(shí)、無輪跡的要求,縱、橫縫銜接平順,外觀色澤均勻一致,與其他構(gòu)造物銜接平順,攤鋪范圍以外無流出的稀漿混合料,無污染。微表處施工控制質(zhì)量指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
表1 微表處施工控制質(zhì)量指標(biāo)及標(biāo)準(zhǔn)
通過對(duì)微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)措施施工技術(shù)研究,并對(duì)G30使用情況的調(diào)查,得出以下結(jié)論:
1)微表處技術(shù)具有防止水進(jìn)入路結(jié)構(gòu)中以保護(hù)路面的功能,具有修復(fù)車轍病害的功能,具有改善路面摩擦力提高行車安全性功能等,可以有效延長(zhǎng)路面使用壽命。
2)微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施應(yīng)用的前提是,舊路必須有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,此外,還需對(duì)舊路的病害進(jìn)行徹底處理,如果原路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足,不宜采用微表處養(yǎng)護(hù)措施。
3)由于不同的集料與改性乳化瀝青的配伍性不同,所以對(duì)于不同的集料單獨(dú)進(jìn)行改性乳化瀝青的生產(chǎn)與級(jí)配設(shè)計(jì)。
4)微表處是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法,適用于路面病害不太嚴(yán)重的場(chǎng)合。在進(jìn)行微表處前,應(yīng)對(duì)原路面較寬的裂縫進(jìn)行灌縫處理;車轍較深的路段應(yīng)首先采用微表處車轍填充作業(yè),然后再做微表處罩面;用作車轍填充時(shí),應(yīng)首先確定路面車轍不是結(jié)構(gòu)性車轍。
5)采用微表處施工,攤鋪1~2h即可通車,對(duì)交通的影響極小。
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