摘要:微表處技術(shù)是以聚合物改性瀝青為粘結(jié)料的冷拌混凝土薄層施工技術(shù)。用來修復(fù)基層基本穩(wěn)定但面層已有相當(dāng)程度損壞道路的表面功能,還可以進(jìn)行微車轍填充等。本文結(jié)合廣東省多條高速公路對微表處的應(yīng)用,從微表處功能和優(yōu)點、適用條件、質(zhì)量控制與經(jīng)濟(jì)效益等方面對該項技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。
關(guān)鍵詞:微表處 功能和優(yōu)點 適用條件 質(zhì)量控制 效益
1 前 言
隨著交通量的日益增長,重載超載嚴(yán)重,交通對于路面的要求越來越高。用聚合物改善瀝青的性質(zhì),提高路面使用性能,延長路面的使用壽命,已成為國內(nèi)外瀝青路面技術(shù)發(fā)展的趨勢。因此,聚合物改性乳化瀝青稀漿封層(微表處)的研究也逐步得到發(fā)展和應(yīng)用。時至今日,微表處已被認(rèn)為是修復(fù)道路車轍及其它多種路面的病害最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。
2 功能和優(yōu)點
一、主要功能
1)防水功能:微表處封層透水系數(shù)低,滲水系數(shù)可達(dá)到10ml/min內(nèi),在路面形成一個致密防水層,能夠有效地阻止雨水滲透到路面下層,防止路面由于水損害而產(chǎn)生破壞。
2)抗滑功能:微表處封層的摩擦系數(shù)大,能夠很好地提高路面的抗滑功能。在自然氣象條件差的天氣下,提高高速公路的行車安全性。
3)修復(fù)車轍功能:在面層不發(fā)生塑性變形的條件下,可修復(fù)車轍而無需碾壓。微表處可以在不使用銑刨的情況下,填補(bǔ)深達(dá)38mm的車轍,而且十分穩(wěn)定,也不會使面層產(chǎn)生塑性變形。
4)預(yù)防養(yǎng)護(hù)功能:微表處封層的使用壽命3-5年,由于微表處封層具有防水、抗老化功能,在新修路面上鋪設(shè)一層微表處,能夠有效地延長路面的使用壽命,降低路面綜合養(yǎng)護(hù)費用。
二、主要優(yōu)點
1)施工速度快:連續(xù)式微表處攤鋪機(jī)1天之內(nèi)能攤鋪500t微表處混合料,折合為一條10.6Km長的標(biāo)準(zhǔn)車道,施工后1-2h即可通車,適用于大交通量的高等級公路及城市干道。
2)成型快,工期短,可施工季節(jié)長,尤其適于交通繁忙的公路、高速公路、街道和機(jī)場道路的維修和養(yǎng)護(hù)。
3)施工方便、施工人員少。施工速度快、交通開放時間快,加上施工人員少,可以在不影響交通暢通的情況下進(jìn)行路面的維修養(yǎng)護(hù)工作,特別適合于高速公路的快速維修和養(yǎng)護(hù)。
4)常溫條件下作業(yè),降低能耗,不釋放有毒物質(zhì),符合環(huán)保要求。
5)因為微表處封層很薄,所以在城市主干道和立交橋上應(yīng)用不會影響排水并且橋面也不會增加多少重量。
6)降低道路維修養(yǎng)護(hù)費用。由于微表處的預(yù)養(yǎng)護(hù)功能,在路面的壽命期內(nèi)攤鋪3-4次微表處封層,能夠提高路面的使用壽命,降低道路特別是高速公路壽命期內(nèi)的道路維修養(yǎng)護(hù)費用。
7)可提高路面的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù),從而提供良好的防滑能力;
廣東省高速公路經(jīng)過多年的通車運營,或多或少出現(xiàn)不同程度的病害,且廣東的氣候特點是雨水多、氣溫高,帶來對高速公路路面的破壞主要表現(xiàn)為車轍、坑槽、裂縫等。因此,廣東省的高速公路對于密水性、抗車轍要求尤為重要,而微表處施工技術(shù)很好地改善這一點缺陷。
3 適用條件
1)原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須滿足要求。在路面還沒有或即將發(fā)生病害時用這種工藝較好,對于路基變形較大、已大面積嚴(yán)重?fù)p壞的路面則不宜使用。
2)原路面存在的裂縫、坑槽、龜裂、網(wǎng)裂等病害必須事先進(jìn)行修補(bǔ)、灌縫處理。如果微表處施工前路面的病害未得到徹底的治理,那么這些病害將很快地反射到微表處表面,造成新的路面病害。
3)原路面濕度較大情況下不能實施微表處工程。因微表處具有封水效果,會將面層的水分封住,在車輛荷載作用下,會加速路面的破損。
4 質(zhì)量控制
一、混合料稠度的控制
良好的微表處攤鋪要求混合料具有合適的稠度。較為理想的混合料含水量,一般應(yīng)是干骨料重量的6%~11%。當(dāng)含水量低于6%時,混合料太稠,不便于攤鋪均勻,與原路面的粘結(jié)也不會牢固;當(dāng)含水量高于11%時,混合料太稀,會造成跑漿,不利于保證縱向接縫的順直性,同時會使細(xì)集料上浮,粗集料下沉,而造成離析,對微表處的路用性能不利。因此慎重地控制用水量是保證微表處混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。一般控制含水量在9%左右,并根據(jù)骨料與拌和等具體情況適當(dāng)調(diào)整。微表處混合料的可拌和時間只有2min左右,無法像普通稀漿封層材料一樣進(jìn)行稠度試驗,故只能依靠經(jīng)驗來判斷其稠度是否合適。剛攤鋪的微表處混合料如有跑漿跡象,說明混合料偏稀可適當(dāng)降低用水量,用細(xì)棍劃剛攤鋪的微表處層,如果集料有松散的跡象,說明混合料偏稠,可適當(dāng)加大用水量。
二、破乳時間控制
破乳過早常常是造成施工質(zhì)量問題的重要原因?;旌狭蠎?yīng)該在攪拌和攤鋪過程中保持必要的施工穩(wěn)定性,過早的破乳造成瀝青結(jié)團(tuán),厚薄不均、刮痕、拉傷的不良表面,而且對封層與原路面的粘附力也是很不利的。破乳時間過長會影響成型時間。解決辦法應(yīng)該是通過調(diào)節(jié)水量、調(diào)整配合比或適當(dāng)加入一些化學(xué)添加劑的方法來實現(xiàn)對破乳時間的控制。施工中應(yīng)盡量采用常溫狀態(tài)的瀝青材料和呈弱堿性的混合料。
破乳前的施工效果 成型后的施工效果
5 效益分析
從經(jīng)濟(jì)角度分析,微表處市場價為18~22元/㎡,工藝簡便,施工設(shè)備投入低,具有完善的防水、抗滑、抗磨和延緩進(jìn)一步破壞的功能;超薄磨耗層價格為50~60元/㎡,施工工藝復(fù)雜,設(shè)備需要拌和樓、專用攤鋪機(jī)等,且磨耗層為開級配,空隙率大,防水損害技術(shù)難度大,耐久性尚難確定;銑刨熱拌罩面的成本更高,技術(shù)含量低,與行業(yè)中大力提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量的趨勢相背。從國內(nèi)其他省市的行業(yè)發(fā)展趨勢來看,當(dāng)前和今后一段時間,微表處技術(shù)將是主導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)方式。具體比較分析見下表。
基本養(yǎng)護(hù)方式比較分析
項目
微表處
超薄磨耗層
洗刨熱罩面
現(xiàn)場基本設(shè)備
稀漿封層機(jī),
少量運輸車
拌和樓,專用攤鋪機(jī),大量運輸車
拌和樓,攤鋪機(jī),
銑刨機(jī),大量運輸車
技術(shù)難度
低
開級配的性能難以保證
無
路用性能
高抗磨耗、抗滑性能,防水損害,提高平整度。
高抗磨耗、抗滑性能,減少噪聲,提高平整度。
抗磨耗、抗滑性能,
防水損害。
不足之處
局部破壞嚴(yán)重地區(qū)需復(fù)合采用其它養(yǎng)護(hù)方式。
防水損害技術(shù)難度大,耐久性尚難確定。
銑刨廢料需運輸,存放;增加費用,浪費舊料。
市場前景
原材料市場成熟,國內(nèi)設(shè)備保有量大,當(dāng)前和今后一段時間,微表處將是主導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)方式。
由于設(shè)備投入大,技術(shù)尚不成熟,短期內(nèi)很難確定其發(fā)展前景。
技術(shù)含量低,與行業(yè)中大力提高養(yǎng)護(hù)科技含量的趨勢相背。
正確實施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施可保持良好的路面使用性能,延長路面的使用周期,減少道路生命周期費用和節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金。根據(jù)美國SHRP計劃估算,在路面整個生命周期內(nèi)進(jìn)行3~4次的微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以延長使用壽命7~10年,節(jié)約養(yǎng)護(hù)費用45%~50%,調(diào)查統(tǒng)計得出,每投入1元錢預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金,可節(jié)約4~10元后期矯正性養(yǎng)護(hù)資金的結(jié)論。
4 結(jié)束語
通過在廣東省惠河、開陽、新臺、陽茂等高速公路路面進(jìn)行的微表處施工,實踐證明微表處具有優(yōu)良的修復(fù)車轍功能,與原路面粘結(jié)牢固,沒有脫皮現(xiàn)象。微表處作為高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施在國內(nèi)方興未艾,要把這項技術(shù)應(yīng)用好,發(fā)揮它的功能作用,必須從原材料、混合料設(shè)計、施工工藝等方面進(jìn)行有針對性的質(zhì)量控制,確保微表處施工質(zhì)量適應(yīng)高速公路的要求。
參考文獻(xiàn):
[1]交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南.人民交通出版社.2006 年3月
個人簡介
姓名:史宇明;性別:男;出生年月:1980-7;籍貫:吉林省四平市;學(xué)歷:大學(xué)本科;專業(yè):土木工程系;目前職稱:中級工程師;從事工作:路橋施工管理