劉海
摘 要:簡(jiǎn)要介紹了微表處技術(shù)的主要功能和優(yōu)點(diǎn),闡述了微表處施工前的材料選擇和混合料設(shè)計(jì)兩方面準(zhǔn)備工作,并對(duì)其施工工藝及質(zhì)量控制措施作了具體說明,指出該技術(shù)施工過程中的影響因素,以指導(dǎo)實(shí)踐。
關(guān)鍵詞:微表處;功能;優(yōu)點(diǎn);配合比;質(zhì)量控制
微表處技術(shù)是近年來在稀漿封層基礎(chǔ)上開發(fā)的,以其開放交通快、抗滑性能卓越、可修復(fù)車轍使用壽命長(zhǎng)等技術(shù)優(yōu)點(diǎn),在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛使用。2000 年以來,微表處技術(shù)在我國(guó)高速公路路面養(yǎng)護(hù)工程中開始應(yīng)用并迅速得到推廣,通過對(duì)微表處材料試驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制方面進(jìn)行介紹,可以初步了解微表處技術(shù)在路面養(yǎng)護(hù)工程中如何應(yīng)用。
1 概況
隨著交通量的日益增長(zhǎng),車輛大型化,重載超載嚴(yán)重,以及車輛渠化等,交通對(duì)路面的要求越來越高。而瀝青路面對(duì)氣溫、雨水和日照及自然因素十分敏感,其承載能力和防止病害、水害能力相對(duì)偏低,直接影響瀝青路面的使用性能和耐久性。微表處技術(shù)越來越受到國(guó)外道路工作者的重視。經(jīng)微表處處理后的新路面最初顯深褐色,當(dāng)化學(xué)反應(yīng)逐出水分后,路面變得干燥,并呈深黑色。通常進(jìn)行微表處施工后的路面1 h 即可通車。
1.1 主要功能
1.1.1 防水功能。微表處封層透水系數(shù)低,在路面上形成防水層,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、病害。
1.1.2 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能力。在自然氣象條件差的天氣下,提高高速公路的行車安全性。
1.1.3 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)車轍而無須碾壓。如果采用多層攤鋪工藝,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(huì)使面層產(chǎn)生塑性變形。
1.1.4 預(yù)養(yǎng)護(hù)功能。微表處封層的使用壽命3 年~5 年,并且由于微表處封層的防水、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(zhǎng)路面的使用壽命。
1.2 優(yōu)點(diǎn)
1.2.1 施工速度快,間斷式微表處攤鋪機(jī)1 d 最少攤鋪9 車,而且施工后1 h 即可通車。
1.2.2 成型快、工期短、施工季節(jié)長(zhǎng)。
1.2.3 施工方便、施工人員少。
1.2.4 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。
2 微表處施工準(zhǔn)備
2.1 材料選擇
2.1.1 骨料。骨料在微表處的薄層結(jié)構(gòu)中起骨架作用,骨料表面要求潔凈、質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨,骨料進(jìn)場(chǎng)前,必須檢測(cè)篩分、砂當(dāng)量是否合格,砂當(dāng)量不合格的堅(jiān)決不能使用( 集料砂當(dāng)量的降低會(huì)縮短微表處混合料的可拌和時(shí)間,明顯影響微表處混合料的耐磨耗性能,即砂當(dāng)量越低,相應(yīng)的濕輪磨耗值越大,耐磨耗能力就越差,抗滑性能也會(huì)降低) ,并對(duì)骨料進(jìn)行人工過篩,篩除集料中超大粒徑的顆粒
2.1.2 水、水泥和其他填料。水是構(gòu)成微表處混合料的重要組成部分,它的用量大小是決定稠度和密實(shí)度的主要因素,稀漿混合料的水是由礦料中的水、乳化瀝青中的水和外加水構(gòu)成的。根據(jù)每天試驗(yàn)室實(shí)測(cè)礦料的含水量,調(diào)整攤鋪時(shí)的用水量。水泥與礦粉所起的作用是不同的。水泥的主要作用是調(diào)節(jié)混合料的可拌和時(shí)間,用量應(yīng)小于3%。礦粉的作用是調(diào)整級(jí)配,對(duì)稀漿混合料的施工性能沒有什么影響。
2.2 稀漿混合料設(shè)計(jì)
2.2.1 確定最佳乳化瀝青用量。乳化瀝青用量是由濕輪磨耗試驗(yàn)和負(fù)荷車輪粘砂試驗(yàn)共同確定的。濕輪磨耗試驗(yàn)確定瀝青最低用量,保證需要的油石比。負(fù)荷車輪粘砂試驗(yàn)確定乳化瀝青最大用量,防止用量過大,出現(xiàn)路面泛油。
2.2.2 用水量。稀漿混合料的含水量對(duì)混合料的稠度與和易性及拌和時(shí)間有很大影響。含水量過低不利于拌和,含水量過高會(huì)出現(xiàn)流淌、離析。一般含水量在11%左右,可根據(jù)當(dāng)天的天氣情況適當(dāng)調(diào)整用水量。
2.2.3 拌和時(shí)間。拌和時(shí)間試驗(yàn)是確定稀漿混合料有充足的可拌和時(shí)間,這樣在施工中可以很順利的攤鋪,如果破乳速度太快、拌和時(shí)間太短,會(huì)造成稀漿混合料在攤鋪中呈松散狀態(tài)或凝聚成團(tuán)而無法攤鋪。在測(cè)定拌和時(shí)間時(shí),由于拌和時(shí)間受到環(huán)境溫度和材料溫度的影響,因此除在室溫下拌和外,還應(yīng)在最高施工溫度下進(jìn)行拌和時(shí)間的驗(yàn)證,同時(shí)記錄下試驗(yàn)溫度和濕度。
2.2.4 粘聚力試驗(yàn)。在做粘聚力試驗(yàn)僅僅用扭矩值來表示混合料的成型速度存在一定的片面性。試驗(yàn)中常會(huì)出現(xiàn)混合料成型很好但粘聚力數(shù)值卻很小,混合料沒有很好的成型,但測(cè)得的粘聚力數(shù)值卻很大。因此在對(duì)粘聚力測(cè)定時(shí)記錄扭矩值同時(shí)還應(yīng)對(duì)試樣的破損狀態(tài)進(jìn)行描述記錄。試驗(yàn)溫度還應(yīng)考慮施工中遇到的最低溫度。
2.2.5 配合比的確定通過試驗(yàn)選擇最佳的混合料配合比。
3 微表處的施工
3.1 施工要求
3.1.1 施工時(shí)的氣候條件。(1)施工的氣溫應(yīng)不低于10 ℃。(2)不得在雨天施工,施工中遇雨或者施工后混合料尚未成型就遇雨時(shí),應(yīng)在雨后將無法成型的材料鏟除。
3.1.2 施工前應(yīng)對(duì)攤鋪車進(jìn)行標(biāo)定特別是以下情況必須進(jìn)行標(biāo)定: 新機(jī)器第一次使用時(shí); 機(jī)器每年的第一次使用時(shí); 新工程開工前; 原材料改變和配合比發(fā)生較大變化時(shí)。
3.1.3 對(duì)原路面的要求。(1)原路面必須有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,原路面整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的,不應(yīng)采用微表處罩面; 原路面局部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足的,必須根據(jù)具體情況選擇合適的方法進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。(2)原路面15mm 以下的車轍可直接進(jìn)行微表處罩面; 深度15mm~25mm 的車轍應(yīng)首先進(jìn)行微表處車轍填充,然后再進(jìn)行微表處罩面。(3)原路面寬度大于5mm 的裂縫應(yīng)進(jìn)行灌縫處理。(4)原路面局部破損應(yīng)徹底挖補(bǔ)。(5)原路面的壅包等隆起型病害應(yīng)事先進(jìn)行處理。
3.2 施工
3.2.1 徹底清除原路面的泥土、雜物等,在進(jìn)行攤鋪前應(yīng)派專人對(duì)路面進(jìn)行清掃。
3.2.2 施畫導(dǎo)線,以保證攤鋪車順直行駛,有路緣石、車道線等作為參照物的,可不畫導(dǎo)線。
3.2.3 攤鋪車攤鋪稀漿混合料。將裝好料的攤鋪車開至施工起點(diǎn),對(duì)準(zhǔn)控制線,放下攤鋪槽,調(diào)整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。
3.2.4 開動(dòng)攤鋪車。拌好的混合料流入攤鋪槽并分布于攤鋪槽適量時(shí),開動(dòng)攤鋪車勻速前進(jìn),需要時(shí)可打開攤鋪車下邊的噴水管,濕潤(rùn)路面。攤鋪速度以保證混合料攤鋪量與攪拌量基本一致為準(zhǔn)。在攤鋪過程中應(yīng)對(duì)攤鋪的局部缺陷進(jìn)行人工找平,如: 個(gè)別超粒徑粗集料產(chǎn)生的縱向刮痕、橫、縱向接縫等。
3.2.5 稀漿混合料鋪筑后,在開放交通之前禁止一切行人和車輛通行,攤鋪后0.5 h 用6 t 的輪胎壓路機(jī)對(duì)已破乳并初步成型的稀漿混合料進(jìn)行碾壓( 在碾壓時(shí)如果發(fā)現(xiàn)輪胎將混合料粘起,說明尚未成型) ,碾壓后開放交通。
4 微表處的質(zhì)量控制
4.1 施工前材料與設(shè)備檢查施工前必須認(rèn)真檢查原材料的檢測(cè)報(bào)告、混合料配比設(shè)計(jì)報(bào)告及攤鋪車標(biāo)定報(bào)告是否發(fā)生變化,如果發(fā)生變化,必須重新調(diào)整,直到混合料配比符合設(shè)計(jì)配比后方可施工。
4.2 施工過程中的質(zhì)量控制施工中應(yīng)按照微表處和稀漿封層施工過程檢驗(yàn)要求認(rèn)真進(jìn)行檢驗(yàn),保證稠度、油石比、礦料級(jí)配、外觀、攤鋪厚度等符合要求。
5 微表處混合料施工影響因素
在可拌和時(shí)間、成型速度試驗(yàn)中的影響因素,除乳化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分是最根本的因素外,氣候條件( 溫度、濕度、風(fēng)速等) 、材料溫度和用水量等對(duì)施工性能也有顯著影響。水泥、消石灰等常用填料對(duì)不同混合料體系的拌和時(shí)間、成型速度、裹覆情況等有著不同的作用,在一定條件下其作用可能正好相反。