高速公路养护工艺研究

2013-06-10 10:00
交通运输研究 2013年20期
关键词:稀浆微表集料

李 红

(新疆伊犁公路管理局伊宁分局,新疆 伊宁 835000)

0 引言

在我国高速公路建设迅速发展的同时,如何养护高速公路也已成为养护部门面临的重要问题。由于高速公路不同于低等级公路,它在施工方面要求工程进度快、交通开放快,施工质量高、平整度高等。因此运用高科技的机械设备来养护高速公路的道路是必要的。本文将结合微表处工艺就高速公路的养护问题做一些探讨。

1 高速公路路面概况

以伊犁公路管理局管养的高速公路G3016线K0~K53段为例,该路段2009年4月20日正式通车.为伊犁州境内重要通行路段,全程长53km。路面结构主要包含贯入式搅拌的沥青碎石。由于该路段是通往境外的重要路段,随着车流通行量逐年增加,路面破损程度逐步加深。该路段主要病害种类有:龟裂、路面沉陷、裂缝和车辙。

2 微表处施工

2.1 微表处施工特性

微表处施工要运用改性沥青的特点,将原料按一定比例拌制成流态糊状、均匀的稀浆混合料,均匀摊铺在路面上。微表处摊铺的厚度一般在5~10mm。摊铺后,经过乳液与骨料的裹覆、破乳、分离、析水蒸发、固化等过程,从而形成密实、坚固、耐磨的道路表面封层。

2.2 微表处施工前提条件

微表处在提高道路路面的抗水、抗滑、耐磨、平整等性能的同时,也可以应用在多种沥青路面的养护工作中。但由于微表处不起承重性的结构作用,而施工要求必须保证道路结构强度和稳定性,因此只有在符合设计与施工规范要求时才可以进行微表处的施工。如道路存在龟裂、波浪、推移等病害,则要事先进行修补,方可进行微表处的施工。微表处施工前应将准备工作做充分,进行路面清扫、铣刨等,还应将需要的材料和机械设备等事先准备好,并采取相应的交通管制隔离措施。施工温度大于10℃以上,路面存在积水时不能施工,雨水天气时不可施工,并应有专人负责养护期的道路交通管制。

2.3 微表处的材料

2.3.1 微表处的材料选择

微表处材料的选择须严格控制质量,要达到规定的要求,以保证微表处施工质量。准确应用、控制各种材料用量的配合比例,使稀浆混合料能摊铺均匀。建立材料质量的检查制度,确保工程的质量。

微表处所选用的聚合物改性乳化沥青应根据集料表面电荷等情况综合考虑,要求符合交通道路沥青的技术的要求,一般要求必须选用AH—70#沥青,改性剂剂量不宜小于5%。由于破乳速度受两方面的条件制约,其中最根本的一方面是乳化剂的化学结构,同时又与乳化剂的剂量、pH值的高低、基质沥青的酸值、集料的活性、环境温度等有着密切的关系。所以在配料调和的同时一定要注意其制约因素,避免影响其质量的变化。

2.3.2 集料

根据交通部公路科学研究院《微表处和稀浆封层技术指南施丁技术规范淞寸微表处集料技术》有关规定,对集料的材质、形状、级配和粒径规格等提出了一系列要求,其具体指标如表1所示。

表1 石料规格要求

2.3.3 水泥以及外加水的使用

采用325#普通硅酸盐水泥,使用饮用水。如使用井水时,要注意工业用水或海水对井水的污染,造成的混合材料的变质。因为水对制成糊状稀浆与调节破乳时间都有重要作用,所以必须保证水的质量。

2.3.4 配合比的确定

改性乳化沥青试验的剂量为10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%,做拌测试验根据其所需时间及稠度情况来确定出最佳配合比,改性乳化沥青含量在11%~12.5%范围内都能满足拌和及成浆状态的要求。要根据该微表处路段的地理位置和实际情况进行考虑。如果地理位置处于寒冷地带,要考虑微表处层的抗寒和抗裂性能,须使用稍大的油石比;如果地理位置处于炎热地带,夏季炎热,要考虑表处层泛油的可能性,应使用较小的油石比;从经济性上分析也应当尽可能使用较小的油石配合比,经综合考虑选定改性乳化沥青配合比为11.5%。

根据以上试验结果可以确定本次工程的混合料配合比如下。Ms—3型微表处混合料配合比为:骨料∶改性乳化沥青∶外加水量∶水泥=100∶(10.7~11.5)∶12.0∶2.0。Ms—2型微表处混合料配合比为:骨料∶改性乳化沥青∶外加水量∶水泥=100∶(11.2~12.0)∶11.0∶2.0。

2.4 混合料初凝时间和开放交通时间的确定

通过粘结力试验测定稀浆混合料从掺入改性乳化沥青开始拌和到混合料粘力达到1.2N·m的时间。

2.5 微表处施工对公路养护的作用

微表处具有更高的抗磨性和抗滑性;微表处具有很强的车辙修复功能,这是由于微表处是一种快速凝结成的结构,增强了沥青混合料的抗车辙能力,使成型后的厚度较大的微表处层可以抵抗车辙的出现;微表处比普通的沥青路面有更好的封层功能,可以更好地防止路面表层的下沉;可降低成本,同时开放交通均可在1~2h时之内完成,减少了施工对交通的影响。

3 铣刨工艺

此工序是用于清理原路面进行整平或病害对路面造成的伤害,以提供新的较平整的工作面。铣刨前要先在划定的处治范围内进行切缝处理,横缝要与路线方向垂直,纵缝要与路线方向平行,切缝深度标准为≥4cm。因为铣刨的效果会直接影响到摊铺平整度和处治质量,因此在每个处治段铣刨前,都要根据路面的病害情况制定方案。由于大型铣刨机的铣刨边缘不能完全与切缝重合,所以在铣刨完毕后,应安排人工清除未铣刨的部位。铣刨后,铣刨面有松散现象的,同样也应安排人工清除,如松散情况严重时,要重新制定铣刨方案,确保加深铣刨厚度。铣刨结束后,应该进行检测,检验铣刨效果,确定用料量,并结合天气情况通知拌和厂出料。

4 拌和工艺

拌和工艺主要包括以下内容:

a)拌和厂生产所需原材料、石料、沥青、砂等均要符合生产规范要求;

b)拌和厂生产所用的级配是由有一定资质的检测试验部门提供的目标配合比,并结合原材料及拌和设备的控制情况确定的标准配合比;

c)拌和厂应提前通过导热油加热沥青,将沥青加热至140~160℃;

d)在拌和过程中确保温度与级配都在标准范围;

e)拌好的热料沥青混合料不能立即铺筑时,需要放入成品储料仓储存;

f)运料车车厢应保持清扫干净并涂刷一层柴油水溶液,装料时需要不停挪动车位,防止离析现象发生,在运输过程中要加盖防雨保温材料。

5 结语

随着高速公路养护工作量的不断加大,养护技术的不断提高,社会对高速公路行车安全性和舒适性要求也越来越高,为此,需要加强高速公路养护技术的改革,及时掌握各种病害的状况和成因,正确选择、使用养护维修技术和方法,适时进行养护维修,以确保提供安全、快速、经济、舒适的现代化交通条件。

总之,高速公路的养护并不是一蹴而就的,是要随着新技术的推广不断前进。在掌握技术的同时,施工前应准备充分,施工中应认真操作,施工后应及时检验、总结,只有这样,施工工艺、施工进度、施工质量才会得到提高。

[1]JTG H10—2009,公路养护技术规范[S].

[2]高建立.高速公路沥青路面养护关键技术与工程实例[M].北京:人民交通出版社,2006.

[3]张孝伦.高速公路养护工程监理指南[M].北京:中国地质大学出版社,2005.

[4]沈金安.改性沥青与SMA路面[M].北京:人民交通出版社,1999.

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