楊秀偉，張培

（日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，山東日照 276800）

?

微表處在京福高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

楊秀偉，張培

（日照職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑工程學(xué)院，山東日照 276800）

摘要：微表處即聚合物改性乳化瀝青稀漿封層技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，具有施工方便、開放交通快、可有效修復(fù)車轍、節(jié)能環(huán)保及使用壽命長等特點(diǎn)，是高速公路養(yǎng)護(hù)中的一項(xiàng)有效措施。文中結(jié)合京福（北京—福州）高速公路禹城段維修工程，對微表處的配合比設(shè)計(jì)和施工技術(shù)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：公路；微表處；路面養(yǎng)護(hù)；配合比設(shè)計(jì)

京福（北京—福州）高速公路禹城西幅于2003年大修以來，因交通量大、軸載大，造成部分路面破壞，過早出現(xiàn)坑槽、網(wǎng)裂等路面病害，為防止病害進(jìn)一步擴(kuò)大，確保路基功能的發(fā)揮，對該路段采用微表處技術(shù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

1　微表處材料

1.1聚合物改性乳化瀝青

該工程采用天津殼牌瀝青有限公司生產(chǎn)的施保妙牌乳化瀝青，瀝青含量為60%～65%，具有軟化點(diǎn)高、針入度低等優(yōu)點(diǎn)，適合北方地區(qū)的氣候特點(diǎn)。其技術(shù)指標(biāo)見表1。

1.2集料

微表處所用集料應(yīng)清潔、干燥、無風(fēng)化且相關(guān)指標(biāo)滿足規(guī)范要求，其中4.75 mm篩的合成礦料的砂當(dāng)量不得低于66%。該工程采用章丘十九郞集料，其技術(shù)指標(biāo)見表2。

表1　施保妙牌乳化瀝青檢測結(jié)果

表2　章丘十九郎石料檢測結(jié)果

1.3填料

采用32.5號普通硅酸鹽水泥，其性能滿足相關(guān)規(guī)范的要求。

1.4水

施工拌和外加水采用可飲用水，不得使用鹽水、工業(yè)廢水、生活廢水及含泥土的水。

2　配合比確定

2.1確定級配

該工程采用MS-3型級配（見圖1）。

圖1　章丘十九郎集料的級配

2.2試驗(yàn)確定配合比

2.2.1稠度試驗(yàn)

進(jìn)行稠度試驗(yàn)（ASTM D3910及ISSA T106），檢驗(yàn)稀漿封層混合料的攤鋪和易性，確定配合比設(shè)計(jì)中的用水量。試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3可以看出：水泥用量對乳化瀝青的破乳時(shí)間有較大影響，通過改變水泥用量可起到調(diào)節(jié)集料級配、改善稀漿和易性的作用。當(dāng)水泥用量為1%～1.5%（不宜超過3%）、乳化瀝青用量為10% ～11%時(shí)，稀漿有合適的拌和時(shí)間。

表3　稠度試驗(yàn)結(jié)果

2.2.2濕輪磨耗試驗(yàn)

濕輪磨耗試驗(yàn)?zāi)M行車輪胎與地面的磨耗作用，檢驗(yàn)混合料配比能否滿足行車磨耗的需求，可與負(fù)荷輪載試驗(yàn)一起確定混合料的最佳瀝青含量。試驗(yàn)結(jié)果見圖2。

圖2　不同水泥用量下的濕輪磨耗試驗(yàn)曲線

從圖2可看出：一方面，隨著水泥用量的提高，濕輪磨耗值下降；另一方面，當(dāng)水泥用量達(dá)到一定值后，磨耗值基本不再變化。因此，通過濕輪磨耗試驗(yàn)確定最佳水泥用量，可改善稀混合料的磨耗性及施工時(shí)所需的和易性。

浸水6 d的濕輪磨耗值是檢驗(yàn)稀漿混合料性能的另一重要指標(biāo)，表4為濕輪磨耗試驗(yàn)結(jié)果。

表4　濕輪磨耗試驗(yàn)結(jié)果

由表4可知：雖然改性乳化瀝青的浸水1 h濕輪磨耗值能滿足ISSA的相關(guān)要求，但浸水6 d濕輪磨耗值卻不一定滿足相應(yīng)的要求，這就對微表處混合料設(shè)計(jì)提出了更高的要求。2.2.3負(fù)荷車輪粘砂試驗(yàn)（LWT）

該試驗(yàn)適用于控制稀漿混合料中瀝青的最大用量。不同水泥用量下的試驗(yàn)結(jié)果見圖3。

圖3　不同水泥用量下負(fù)荷車輪試驗(yàn)結(jié)果

從圖3可以看出：隨著水泥用量的增加，負(fù)荷車輪試驗(yàn)曲線并沒有顯示出明顯的變化，可見在確定水泥用量時(shí)可優(yōu)先考慮濕輪磨耗試驗(yàn)。

2.2.4粘聚力試驗(yàn)

該試驗(yàn)用來確定稀漿混合料的初凝時(shí)間（稀漿混合料攤鋪之后混合料粘聚力達(dá)到1.2 N·m的時(shí)間）和開放交通時(shí)間（稀漿混合料攤鋪之后混合料粘聚力達(dá)到2.0 N·m的時(shí)間）。25℃時(shí)不同乳化瀝青用量下粘聚力試驗(yàn)結(jié)果見圖4。

圖4　不同乳化瀝青用量下粘聚力曲線

由圖4可知：稀漿混合料90 min強(qiáng)度已達(dá)到較高水平，滿足并超過通車要求，表明較高溫度下進(jìn)行微表處施工有利于盡快開放交通。

2.2.5綜合確定配合比

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，確定微表處的配合比為骨料∶水泥∶水∶改性乳化瀝青=100∶1.5∶5∶11。

3　施工

3.1施工對原路面的要求

微表處是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，主要起到提高路面防水、防滑性能及改善路面平整度等作用，對于道路的承重結(jié)構(gòu)起不到作用。為確保施工后路面質(zhì)量，原路面本身需滿足以下要求：1）具有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；2）具有良好的整體穩(wěn)定性；3）原路面有較大面積破損（坑槽、脫粒、松散、泛油等）時(shí)應(yīng)徹底刨除；4）裂縫深度大于5 mm時(shí)，應(yīng)灌漿后進(jìn)行施工。

3.2施工條件

前期準(zhǔn)備工作完成后，要及時(shí)進(jìn)行施工，且施工溫度要滿足要求。ISSA規(guī)定：在路面溫度達(dá)到10℃且持續(xù)下降時(shí)，不允許進(jìn)行微表處施工。但在路面或空氣溫度達(dá)到7℃且持續(xù)上升時(shí)，允許進(jìn)行微表處施工。

3.3施工流程

微表處施工流程為封閉交通→打掃路面→攤鋪→養(yǎng)護(hù)→開放交通。

3.4施工效果

該工程現(xiàn)場抽樣調(diào)查結(jié)果見表5。檢測結(jié)果表明微表處達(dá)到了預(yù)期效果。

表5　微表處抽樣調(diào)查結(jié)果

4　結(jié)語

微表處技術(shù)相對于其他養(yǎng)護(hù)方法，具有方便、縮短交通等特點(diǎn)，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，目前的市場價(jià)格為18元/m2，在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中具有廣泛的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 虎增福，曾瞥.乳化瀝青及稀漿封層技術(shù)［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］ 交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［3］ JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［4］ JTG E42-2005，公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程［S］.

［5］ ISSA，美國微表處技術(shù)指南［S］.

［6］ 舒玫.微表處：高等級公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最佳手段［J］.建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2004（8）.

中圖分類號：U418.6

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號：1671-2668（2016）03-0137-03

收稿日期：2015-12-30