沥青路面微表处技术及施工质量控制

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年7卷4月第10期   作者:赵桂雨
[导读] 在沥青路面的养护中,微表处技术的应用比较广泛,为此,结合微表处罩面的工程实践,详细论述了在施工中原材料的选用标准、施工准备以及施工质量控制方法。
        赵桂雨
        身份证号:37152519870312****
        摘要:在沥青路面的养护中,微表处技术的应用比较广泛,为此,结合微表处罩面的工程实践,详细论述了在施工中原材料的选用标准、施工准备以及施工质量控制方法,工程结果表明,微表处罩面技术具有施工快、防水性好、节能环保、成本低等优点,具有广阔的发展前景。
        关键词:沥青路面;微表处技术;质量控制
引言
        在公路的预防性养护中,微表处技术是沥青路面最常见的处理技术。微表处技术借用一种稀浆混合物,它是由水、外加剂、集料、改性乳化沥青、填料(水泥、石灰、矿粉等)按照一定比例混合搅拌而成,随后将混合物均匀地铺到路面上,形成一个封层,对路面产生的微小龟裂、块状裂痕、车辙、松散具有一定的修补作用。G309国道山东潍坊段路面损坏严重,出现大量的纵向裂痕、车辙等问题,本地公路管理局考察调研后,决定通过应用微表处技术对其进行养护,用聚合物改性沥青、填料、集料、水、添加剂等按照一定的比例搅拌成稀浆,通过矩形摊铺槽进行摊铺,使路面形成薄层罩面,施工严格依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)的要求进行。
1.路面微表处技术的定义及优点
        路面微表处技术是指相关设计单位经过多次配比试验,将具有一定级配的砂、碎石、水、改性乳化沥青以及外加剂按照配合比配制而成,然后通过搅拌机搅拌以后,在正常的天气温度下,均匀地铺设在道路路面上的一种保护层。路面微表处技术具有较高的防水性和耐磨性,不但能够提高路面的防水能力,而且可以增加路面的抗磨能力,此项技术除了具有这些特性以外,凡是利用这项技术处理过的路面,其平整度和防滑能力都非常高,而且使用寿命还会延长。路面微表处技术相比其他路面施工技术,施工进度较快,施工造价相对较低,而且对交通车辆通行的影响不大,在道路养护中属于一项性价比非常高的技术。
2.微表处技术
2.1原材料选用
(1)集料
        集料在微表处技术中担任着重要角色,起到骨架支撑的作用,集料要求耐磨、坚固、表面干净、无杂质、无风化,如果集料是单一规格,则质量达不到标准,无法使用。如果按照一定的配比计算进行混合,才能符合质量要求,进而在工程上使用。山东潍坊段G309国道采用玄武岩石料进行微表处罩面施工,级配是MS-3型。微表处罩面用粗细集料质量标准如表1所示。微表处罩面用粗细集料磨光值的要求如表2所示。



(2)改性乳化沥青
        作为微表处罩面施工中的结合料,改性乳化沥青决定着路面的处理质量。施工前,改性乳化沥青必须符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40—2004)中的级配矿料配合比要求,此路段采用重交90#A级道路石油沥青作为基质沥青,CMK—2型慢裂快凝型沥青乳化剂,SBR改性剂,表3给出了改性乳化沥青的标准及检测结果。


注:乳化沥青黏度以恩格拉黏度为准,条件不具备时也可采用沥青标准黏度。
(3)水
        微表处技术中的水具有重要的作用,最常用的是饮用水,根据施工过程中的不断稠度试验,将水的稠度范围设置为4%~8%。
(4)添加剂
        缓凝剂和促凝剂是目前常见的两种添加剂,它的作用是调节混合料搅拌时间、开放交通时间和破乳速率。不同混合料对同一种添加剂的反应是不一样的,不同添加剂对不同混合料的作用也不尽相同,因此在施工过程中必须确定添加剂的类型,可以通过试验确定,测量开放交通时间是1.5~2h,混合料初凝时间是0.5h。综合分析发现,MS—3型微表处技术中的矿料∶水泥∶乳液∶水=100∶0.5∶10.9∶8.5时是最佳的。
2.2施工前的准备工作
2.21原路面的处理
        (1)对路况进行调研是施工前的重要准备工作,要严格按照《公路技术状况评定标准》(JTGH20—2007)中的规定进行检测,要针对原路面的情况采取有效措施处理。(2)在厚度方面微表处罩面仅有10mm,这对原路面的强度要求很高,原路面必须要有足够的强度,如原路面强度达不到,可以对其进行修补从而达到标准要求。(3)可以对原路面的车辙、裂缝提前修补。车辙深度小于15mm的路面不需要进行处理,针对大于15mm的情况需要在车辙裂缝处用微表处混合料将其填平,然后进行微表处罩面处理;对于大于5mm的裂缝,要用特定的密封胶进行灌缝。
2.22铺筑试验段
(1)完成前期准备后,经批准后可对试验路段进行铺筑,要选择具有代表性且长度大于200m的路段作为试验路段。(2)可以根据试验路段的具体情况来确定摊铺层的厚度,同时确定每立方米的骨料摊铺量。(3)可以根据试验路段的具体情况调整生产配合比。按照相关规定,设计沥青用量±0.5%是生产配合比的上下极限,否则在实际施工中不合格,一旦不合格便要对混合料进行重新设计。(4)根据试验段的铺筑情况来确定微表处施工方法。
2.23微表处施工程序
        微表处施工工艺的程序:首先是原材料的选择、机械的准备及调试、配合比设计,之后依次是施工前准备、施工路段封闭清扫放线、试验段的摊铺、配合比调整、施工路段的摊铺、养生、开放摊铺。
3.施工质量控制措施
        1)混合料控制。
(1)混合料稠度控制。在施工过程中,进入摊铺箱的乳化
        沥青稀释混合料的粘稠度和稳定性要控制好,如果混合料过于黏稠,流动性不好就会影响铺层的平整度,甚至会出现刮痕;如果混合料过稀,就会出现离析现象,漂浮在上面的大量沥青细料会影响路面的摩擦系数,甚至会出现铺层薄厚不均匀现象。虽然混合料的配比设计已经在实验室被确定,但是由于现场环境温度、路面吸水情况等不确定因素,还需要在设计允许范围内结合现场施工实际情况对实验室原有的设计做出一定的水量调整,从而确保混合料合适的黏稠度。
(2)混合料用量控制。铺层的厚度是由稀浆混合料的用量
        来决定,如果厚度调节太薄,路面就会被橡皮刮板拉成划痕。如果厚度调节得太厚,摊铺箱内的材料过少,那么稀浆材料停留不住就会向低处流动,这样就会造成边界曲折不齐。所以用料的调整和厚度的控制也是施工中需要重点注意的问题。
        2)破乳时间控制。通常情况下,改性乳化沥青混合料的拌和时间要在120s以上,破乳时间为8min。破乳时间过早会使路面造成沥青结团、刮痕、拉伤以及薄厚不均匀现象,破乳时间过长会影响到成型时间。具体解决办法,可以通过加入一些化学添加剂以及调节水量和配合比的方法来控制破乳时间。
        3)接缝处理。接缝处理得不好会直接影响到微表处总体的美观效果以及行车的舒适性,这也是微表处施工中最容易出现的问题,接缝主要包括横向接缝和纵向接缝。
        (1)横向接缝。一般横向接缝是以对接接缝的形式完成,摊铺车在起点时应放慢速度前进,避免因车内混合料过多造成摊铺过厚出现起拱现象。等到一车混合料铺完以后,施工人员可以利用铁锹把接头铲齐,再向接头以外1m处的地方铺一块铁片,和接头平齐,然后让摊铺车吊着摊铺箱倒在接头处,把摊铺箱放在铁皮上,等到摊铺车前进以后,把铁皮和混合料一起拿走,这样就能够确保接缝处平整和美观。
        (2)纵向接缝。纵向接缝会影响到微表处封层总体的美观,施工过程中,首先应该在已铺筑半幅接缝处进行预湿水处理,确保两车稀浆混合料能够顺利衔接,如果有搭接过厚或未接好的地方,需要在破乳之前用橡胶迅速刮平。
        4)路面养护质量控制。施工质量的控制光靠现场质量
        控制是不够的,还要重视后期的路面养护工作,针对受损严重的路面,要根据路面的实际情况进行翻挖修补。在翻挖修补的过程中,要实时关注路基情况,在路基比较结实的情况下,可以直接采用微表处技术进行修补,如果遇到路基土质比较疏松的情况,则需要对路基重新翻挖碾压,确保路基压实度满足要求以后方可进行路面修补。对于路面出现裂缝、凹陷等这些情况,采用简单的补丁式修补就可以。
结论
        工程实践表明,微表面处理技术不仅具有很强的抗滑性能,而且在预防和养护过程中降低了能耗,同时不会对环境造成污染,能有效地修复路面的常见病害,是一项具有推广价值的路面养护技术,并且在建筑业中也受到了许多企业的亲睐。
参考文献:
[1]刘伟亮.微表处混合料性能及应用技术研究[D].长安大学,2019:1-75.
[2]苏卫国,李晓华.微表处混合料破乳速度的影响因素[J].公路,2018,(11):192-195.
[3]鲁圣弟,扈惠敏,王昌引.沥青路面微表处路用性能研究与应用效果评价[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2017,(4):583-587.
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