王新梅
(阿勒泰公路管理局青河公路分局)
随着公路路面使用要求的不断提高,各种路面养护技术不断更新发展。微表处技术是在稀浆封层技术基础上逐步发展,相比稀浆封层,其最大的改进在于采用了改性乳化沥青,但保混合料级配设计以及施工设备没有较大变化。微表处技术施工简单方便,可以较快开放交通,应用前景较好。介绍了微表处施工技术以及施工质量控制要求,可以为相关施工作业人员在微表处施工控制方面提供合理的建议。
公路养护;微表处;施工
微表处俗称聚合物改性乳化沥青稀浆封层,已经被广泛应用于高速公路路面的预防性养护之中,微表处可以调整路面摊铺厚度以及沥青用量,施工作业后经养生以及初期固化后,能够迅速开放交通且可以满足行车荷载要求,并具有保持良好的路面抗滑性能,可以用于处理路面表面松散,改善表面抗滑性能以及进行路面的薄层罩面,是一种性价比较高的路面养护技术。
(1)旧路面的修补与清洁。微表处施工需要原路面具有足够的强度与刚度,路面整体平整度较好切表面清洁干净,因此,施工前需要对旧路面修补与清扫。修补主要是针对旧路面的坑洞、边线破损以及较宽大的裂缝。对路面坑洞以及较大的扯着进行路面铣刨并分层填补压实,对路面裂缝进行填封灌缝处理,确保路面的强度与平整。修补作业完成后,对需要进行微表处施工作业的路面清扫,主要是针对路标松散材料以及其他杂物,可以人工或者机械高压空气清扫,清扫的主要目的是保持路面清洁,确保微表处封层与原路面的粘结性能。
(2)施工备料。施工前筛掉粒径过大的矿料,以免影响施工过程的拌和与摊铺。将拌制好的矿料应对放在洁净干燥的地面上,避免泥土进入。填料的细度、含水量等必须符合规范要求。水泥、石灰、硫酸铵以及粉煤灰,应当干燥而且不含杂质以及结块,粒径小于0.075 mm的颗粒含量大于80%。施工用水使用干净中性的自来水即可。
(3)施工环境条件。由于路面温度在微表处固化过程中起着重要的作用,因此微表处施工前期准备工作结束后,必须根据天气情况进行施工作业。施工作业对天气情况要求较为严格,微表处施工以及养护气温应该在10℃以上,路面需要干燥洁净,对于存在积水或者潮湿的情况下不可施工,避免施工结束后养护期内可现降雨或者霜冻,以免影响施工效果。
(1)路面放样与装料。首先根据路面路幅宽度,合理的调整摊铺机宽度然后根据确定的宽度从路缘开始放样。放样结束后,将质量合格,满足使用要求的矿料,改性乳化沥青以及水和添加剂等原材料分别加入摊铺机的料箱,注意保持矿料适度均匀稳定。
(2)摊铺施工。将摊铺机转移至施工起点,并将装料箱装好料对准走向控制线,并调整摊铺箱厚度与拱度,使摊铺箱周边与原路面贴紧。严格控制稀浆混合料摊铺施工作业的前进速度,一般为1.5~3.0 km/h,根据施工现场的稀浆摊铺量与拌制量决定,摊铺箱内部稀浆混合料保持一半左右的剩余量以防止供料中断。稀浆混合料摊铺之后即刻进行人工找平,主要是针对起终点、纵向接缝以及厚薄不均或不平处,同时清除并整平由于对于过大的粒径所产生的刮痕。及时补充材料箱中的原材料,材料不足且无法补充时,关闭放料开关,将拌缸内的混合料搅拌均匀摊铺完成之后停止前进作业。施工结束后,将摊铺箱提起,摊铺机开出施工场地,清理拌缸以及摊铺箱的剩余材料。
(3)路面碾压。一般情况下,微表处摊铺作业完成后不需要压实机械碾压,因为由于微表处技术在乳化沥青破乳成型后,在交通荷载的持续作用下,稀浆混合料内部的空隙会逐渐被压实弥合。但是,如果微表处施工作业路段交通量较少或者施工作业层为下封层,则需要进行碾压施工,碾压一般选择在乳化沥青破乳初期形成沥青威力的时候,可以差生较好的压实效果。
(4)路面养护成型。微表处施工作业结束以后需要对路面进行养护成型以确保路面的强度。养护的时间需要根据稀浆混合料中水分蒸发以及粘附性能的变化情况决定,大量工程实践表明,稀浆混合料粘结力超过1 N·m时已经形成初凝,当粘结力超过2.0 N·m时,表明稀浆混合料已凝固形成足够的强度,此时可以开放交通。
(5)开放交通。微表处施工完成后,应立即清理施工现场,确保路面没有松散材料或者其他废弃物。对于不慎漏出乳化沥青或者多余的乳化沥青形成的光滑表面,撒布石屑并扫平处理。微表处施工作业完成后,路面整体应该平整密实,没有松散以及轮迹出现。路面纵横缝的衔接均匀平顺,没有明显的色差,施工作业结束后,未进行处理区域没有残留稀浆混合料,路面表面粗糙不光滑,抗滑性能较好,施工清理完成之后即可开放交通。
影响微表处施工质量的因素较多,施工作业天气情况、原材料质量、机械设备以及配比等均可能影响施工质量,其中聚合物改性乳化沥青的性能以及配合比设计对施工完成后路面质量影响最大。
(1)集料。在微表处稀浆混合料中,由于集料比例较大,因此集料的性质直接影响到微表处施工性能以及后期的养护成型,一般情况而言,集料越干燥,其吸水性能越强,开放交通的速度也较快,否则,则会延长交通开放时间。对集料的技术要求如表1所示。
表1 集料的主要技术要求
(2)乳化沥青。微表处要求使用慢裂型的乳化沥青,而影响乳化沥青的主要是乳化剂的性能,一般情况下,乳化剂的用量越高,其乳液稳定时间则越长,因此养护成型时间长,交通开放慢。然而乳化剂用量过小,容易导致微表处稀浆混合料不合格。乳化沥青的技术指标如表2所示。
(3)填料质量。填料根据是否具有化学活性分为两种,在微表处稀浆混合料中,没有化学活性的填料,如矿粉等,其掺加比例越大,稀浆混合料由于比表面积增大其破乳成型时间越短。
(4)添加剂。微表处混合料中的添加剂根据工程实际情况确定是否添加,添加剂主要有促凝剂以及缓凝剂两种,目的是加速或者减慢稀浆混合料中乳化沥青的破乳速度,使其可以满足施工以摊铺以及开放交通的需求。目前,微表处施工常用的添加剂种类较多,一般结合乳化沥青的性能选择,较多的为表面活性剂以及水乳性的高分子乳胶,抗剥落及和其他沥青改性剂也可以作为添加剂在施工作业中添加以改善路面质量。
表2 改性乳化沥青的主要技术指标
由于微表处技术可以改善路面使用性能,提高路面抗滑性以及降低路面水损坏的发生几率,提高路面的耐久性能,因此,利用微表处进行公路预防性养护可以产生较好的效果。对微表处技术开展深入研究,对于有效提高施工工艺水平以及施工质量,从而充分发挥路面的服务功能,降低养护工程造价,提高经济效益具有重要的意义。
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