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【摘 要】微表处以其施工工艺简单、养护成本低、开放交通时间早等优点占据着高速公路养护的重要领域。但是普通的微表处只有1cm厚,不能覆盖原有的路面病害且不能起到路面补强的作用。在现阶段公路车流量大、行车安全要求高的形势下,微表处的铺筑厚度提高到2cm,使其能快速修复路面病害、及早开放交通、且能覆盖原路面上中轻度病害等特点的冷态摊铺薄层罩面技术的发展就显得尤为重要,在同类养护技术中更具有前瞻性。
【关键词】微表处 ;施工技术
一、概述
微表处以其施工工艺简单、养护成本低、开放交通时间早等优点占据着高速公路养护的重要领域。但是普通的微表处只有1cm厚,不能覆盖原有的路面病害且不能起到路面补强的作用。在现阶段公路车流量大、行车安全要求高的形势下,微表处的铺筑厚度提高到2cm,使其能快速修复路面病害、及早开放交通、且能覆盖原路面上中轻度病害等特点的冷态摊铺薄层罩面技术的发展就显得尤为重要,在同类养护技术中更具有前瞻性。
二、冷态摊铺薄层罩面技术施工工艺
冷态摊铺薄层罩面一普通微表处工艺没有大的区别,主要就是采用改装过的稀浆封层车将高浓度聚合物改性乳化沥青、特殊级配的集料、填料、水和添加剂按照设计的比例拌合成稀浆混合料一次性摊铺到原路面(或铣刨后的路面)上,摊铺厚度为2cm,并很快开放交通的表面处治新技术,其施工工艺概括为:
路面病害处置或病害铣刨 →路面清扫→铺筑→摊铺中出现问题的应对及处理→→开放交通→初期养护→跟踪观测→缺陷补充及修复→应用推广
三、技术特点
(一)、级配特殊、原材料要求高、施工简便、效率高。
2cm微表处主要的突破点在于将石料的最大粒径从9.5mm提高到13.2mm,改性乳化沥青浓度提高到65%--70%,铺筑厚度为2cm。与其它类型的微表处相比配合比调整较复杂。此项技术为冷态施工,无需拌合站、专用摊铺机和压路机等大型设备,普通稀浆封层机稍加改动即可施工。
(二)、强度高,平整性好,修复路面病害种类多,与传统微表处相比耐久性更好
由于2cm微表处厚度为2cm,并且采用了特殊的粘结材料和矿料级配,因此不但受力强,具有很高的强度;对于小于8mm的车辙、桥头跳车、发展稳定且小于5mm的裂缝等病害均可使用此技术修复。由于特殊的级配设计展现了微表处技术中骨架密实性的优点,封水效果更佳。延缓路面裂缝等病害的发生,提高了路用寿命。
(三)、设备、技术资源丰富,易于推广。
目前国内的微表处工艺已经发展的相当成熟,行业内的微表处技术人员和施工设备资源极为丰富,而2cm微表处施工工艺与普通微表处接近,因此此项技术无需投入更多的社会资源,即能广泛推广。
(四)、冷态施工,节能减排,利于环保
冷态摊铺减少了沥青及石料加热的过程,沥青质量几乎无损坏,在提高混合料质量的前提下减少污染、环保。
油石比确定图(表一)
路用性能试验(表二)
名称
类型 湿轮磨耗
(g/m2)1d 负荷轮 LWT(g/m2) 车辙变形率(%) 油石比(%)
V型微表处 224.2 131.6 2.3 5.5
MS-3型微表处 323.4 205.7 3.6 6.4
四、经济效益和社会效益的体现
在薄层罩面技术中无论是AC-10还是SMA-10还是近几年引进NovaChip罩面技术等施工工艺复杂,投入较多且经济效益不明显(热沥青薄层罩面50-60元/平方;冷态摊铺薄层罩面35-45元/平方);施工机械多、要求较高且价格昂贵,虽然铺筑的路面性能较好,使用寿命长但与现阶段中国高速公路养护中提倡的低碳、环保的发展趋势不相符;且NovaChip罩面技术任处于成长阶段;以上薄层罩面技术无论是经济方面还是使用方面大面积推广还有一定难度。冷态摊铺薄层罩面技术较NovaChip技术及其他薄层罩面技术简单,施工工艺及其他要求不高,只对铺筑机械稍加改动就可大面积施工。优化了普通微表处不能修复路面平整度的缺陷,反射裂縫少且延缓了病害发生,此项技术虽然在国内外未曾实施,但试验段的成功铺筑将会是此项技术在公路养护届产生较大影响。
经济效益及社会效益对比表(表三)
2cm微表处 改性超薄磨耗层 MS—3型微表处
原材料 高浓改性沥青 破碎石料 添加剂 填料 喷洒型高浓乳化沥青 破碎石料 填料 普通改性乳化沥青 破碎石料 添加剂 填料
施工机械 稀浆封层车 专用Novachip摊铺机 压路机 沥青拌合站 稀浆封层车
铺筑厚度 2cm 2cm 1cm
缺点 耐久性较薄层罩面差 设备昂贵、施工工艺复杂、施工要求高 不能修复路面病害,起不到路面补强作用
优点 施工工艺简单、养护成本低、效率高、强度高,平整性好,修复路面病害种类多,与传统微表处相比耐久性更好设备、技术资源丰富,易于推广,冷态施工,节能减排,利于环保 路面抗滑性能得到改善,具有高的抗老化/开裂性能,降噪,良好的和易性,具封闭效果,防止雨水侵入 施工工艺简单、开放交通时间早、养护成本低、防止水下渗、提高路面抗滑性能
每平方费用 35—40元 55—60元 20—24元
经济效益对比图(表四)
五、使用范围
近年来微表处技术在公路养护中被广泛应用,且技术越来越成熟。冷态摊铺薄层罩面技术再此技术上进行了深化研究并实施,根据实施效果初步推断此项技术最易使用在以下几种路段:
(一)、进行再生利用的沥青路面上进行罩面,替代热沥青混合料上面层(高速及低速路均可使用);
(二)、在平整度欠佳的路段进行罩面找平或铣刨后罩面,进行矫正性养护;
(三)、路面出现中轻度病害路段,铣刨后进行罩面补强;
六、实施效果评价
实施前进行了路况调查,对路面的病害进行了分析和定位,通过对实施路段路面平整度、渗水系数、构造深度、病害反射时间等指标在实施前、中、后进行了试验数据的对比和动态管理,并进行了跟踪观测。
路面实施前后对比表(表五)
试验名称 处治前 处治后
渗水系数(mL/min) 9.6 0
平均构造深度(mm) 0.68 1.92
平整度(IRI) 2.66 0.24
罩面技术是在微表处技术中延生出来的,所以进行各项检测均在通车碾压一月后进行。根据试验数据不难看出,渗水系数和构造深度一普通微表处没有差别。但路面原有病害的反射在冷态摊铺薄层罩面后几乎没有出现。路面平整度有了大大改善。因此冷态摊铺薄层罩面技术在今后的路面养护中发展前景广阔,展现出其他养护技术不可替代的优势。
【关键词】微表处 ;施工技术
一、概述
微表处以其施工工艺简单、养护成本低、开放交通时间早等优点占据着高速公路养护的重要领域。但是普通的微表处只有1cm厚,不能覆盖原有的路面病害且不能起到路面补强的作用。在现阶段公路车流量大、行车安全要求高的形势下,微表处的铺筑厚度提高到2cm,使其能快速修复路面病害、及早开放交通、且能覆盖原路面上中轻度病害等特点的冷态摊铺薄层罩面技术的发展就显得尤为重要,在同类养护技术中更具有前瞻性。
二、冷态摊铺薄层罩面技术施工工艺
冷态摊铺薄层罩面一普通微表处工艺没有大的区别,主要就是采用改装过的稀浆封层车将高浓度聚合物改性乳化沥青、特殊级配的集料、填料、水和添加剂按照设计的比例拌合成稀浆混合料一次性摊铺到原路面(或铣刨后的路面)上,摊铺厚度为2cm,并很快开放交通的表面处治新技术,其施工工艺概括为:
路面病害处置或病害铣刨 →路面清扫→铺筑→摊铺中出现问题的应对及处理→→开放交通→初期养护→跟踪观测→缺陷补充及修复→应用推广
三、技术特点
(一)、级配特殊、原材料要求高、施工简便、效率高。
2cm微表处主要的突破点在于将石料的最大粒径从9.5mm提高到13.2mm,改性乳化沥青浓度提高到65%--70%,铺筑厚度为2cm。与其它类型的微表处相比配合比调整较复杂。此项技术为冷态施工,无需拌合站、专用摊铺机和压路机等大型设备,普通稀浆封层机稍加改动即可施工。
(二)、强度高,平整性好,修复路面病害种类多,与传统微表处相比耐久性更好
由于2cm微表处厚度为2cm,并且采用了特殊的粘结材料和矿料级配,因此不但受力强,具有很高的强度;对于小于8mm的车辙、桥头跳车、发展稳定且小于5mm的裂缝等病害均可使用此技术修复。由于特殊的级配设计展现了微表处技术中骨架密实性的优点,封水效果更佳。延缓路面裂缝等病害的发生,提高了路用寿命。
(三)、设备、技术资源丰富,易于推广。
目前国内的微表处工艺已经发展的相当成熟,行业内的微表处技术人员和施工设备资源极为丰富,而2cm微表处施工工艺与普通微表处接近,因此此项技术无需投入更多的社会资源,即能广泛推广。
(四)、冷态施工,节能减排,利于环保
冷态摊铺减少了沥青及石料加热的过程,沥青质量几乎无损坏,在提高混合料质量的前提下减少污染、环保。
油石比确定图(表一)
路用性能试验(表二)
名称
类型 湿轮磨耗
(g/m2)1d 负荷轮 LWT(g/m2) 车辙变形率(%) 油石比(%)
V型微表处 224.2 131.6 2.3 5.5
MS-3型微表处 323.4 205.7 3.6 6.4
四、经济效益和社会效益的体现
在薄层罩面技术中无论是AC-10还是SMA-10还是近几年引进NovaChip罩面技术等施工工艺复杂,投入较多且经济效益不明显(热沥青薄层罩面50-60元/平方;冷态摊铺薄层罩面35-45元/平方);施工机械多、要求较高且价格昂贵,虽然铺筑的路面性能较好,使用寿命长但与现阶段中国高速公路养护中提倡的低碳、环保的发展趋势不相符;且NovaChip罩面技术任处于成长阶段;以上薄层罩面技术无论是经济方面还是使用方面大面积推广还有一定难度。冷态摊铺薄层罩面技术较NovaChip技术及其他薄层罩面技术简单,施工工艺及其他要求不高,只对铺筑机械稍加改动就可大面积施工。优化了普通微表处不能修复路面平整度的缺陷,反射裂縫少且延缓了病害发生,此项技术虽然在国内外未曾实施,但试验段的成功铺筑将会是此项技术在公路养护届产生较大影响。
经济效益及社会效益对比表(表三)
2cm微表处 改性超薄磨耗层 MS—3型微表处
原材料 高浓改性沥青 破碎石料 添加剂 填料 喷洒型高浓乳化沥青 破碎石料 填料 普通改性乳化沥青 破碎石料 添加剂 填料
施工机械 稀浆封层车 专用Novachip摊铺机 压路机 沥青拌合站 稀浆封层车
铺筑厚度 2cm 2cm 1cm
缺点 耐久性较薄层罩面差 设备昂贵、施工工艺复杂、施工要求高 不能修复路面病害,起不到路面补强作用
优点 施工工艺简单、养护成本低、效率高、强度高,平整性好,修复路面病害种类多,与传统微表处相比耐久性更好设备、技术资源丰富,易于推广,冷态施工,节能减排,利于环保 路面抗滑性能得到改善,具有高的抗老化/开裂性能,降噪,良好的和易性,具封闭效果,防止雨水侵入 施工工艺简单、开放交通时间早、养护成本低、防止水下渗、提高路面抗滑性能
每平方费用 35—40元 55—60元 20—24元
经济效益对比图(表四)
五、使用范围
近年来微表处技术在公路养护中被广泛应用,且技术越来越成熟。冷态摊铺薄层罩面技术再此技术上进行了深化研究并实施,根据实施效果初步推断此项技术最易使用在以下几种路段:
(一)、进行再生利用的沥青路面上进行罩面,替代热沥青混合料上面层(高速及低速路均可使用);
(二)、在平整度欠佳的路段进行罩面找平或铣刨后罩面,进行矫正性养护;
(三)、路面出现中轻度病害路段,铣刨后进行罩面补强;
六、实施效果评价
实施前进行了路况调查,对路面的病害进行了分析和定位,通过对实施路段路面平整度、渗水系数、构造深度、病害反射时间等指标在实施前、中、后进行了试验数据的对比和动态管理,并进行了跟踪观测。
路面实施前后对比表(表五)
试验名称 处治前 处治后
渗水系数(mL/min) 9.6 0
平均构造深度(mm) 0.68 1.92
平整度(IRI) 2.66 0.24
罩面技术是在微表处技术中延生出来的,所以进行各项检测均在通车碾压一月后进行。根据试验数据不难看出,渗水系数和构造深度一普通微表处没有差别。但路面原有病害的反射在冷态摊铺薄层罩面后几乎没有出现。路面平整度有了大大改善。因此冷态摊铺薄层罩面技术在今后的路面养护中发展前景广阔,展现出其他养护技术不可替代的优势。