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摘要:微表处技术是一项近年来发展较为迅速的预防性养护措施,以其诸多的优点在高速公路沥青路面养护中得到广泛的应用。本文结合工程实例,从材料性能、施工工艺和质量检测等方面介绍了微表处技术在高速公路沥青路面养护的应用,以期指导实践。
关键词:沥青路面;预防性养护;微表处;施工工艺
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:
随着我国城市化进程的不断加快,政府加大了城市基础设施建设的投资力度,特别是公路、高速公路等路面的建设,这对促进城市的发展发挥着基础性的作用。目前,我过许多城市的已建成高速公路逐渐进入维修养护时期,急需研究推广经济、高效、操作方便的路面预防性养护技术。在路面的养护性措施中,热沥青混合料罩面、缺陷修补、微表处等技术是当前极具代表性的路面养护方法,其中微表处技术是最为有效的一种养护措施。微表处技术具有施工方便、节能环保、防水效果显著、维修养护费用低和使用寿命长等优点,可以有效地解决高速公路路面轻度裂缝、划痕、脱落掉粒等质量通病。但由于微表处技术在我国高速公路养护中仍处于起步阶段,施工工艺尚未完善。因此,本文通过分析微表处技术在高速公路沥青路面养护中的应用,希望能够不断完善此项技术,并确保公路的质量。
1 沥青路面微表处混合料设计
沥青路面微表处混合料的配合比设计应根据路面使用要求、原路面技术状况、道路交通量及施工地气候条件等因素确定,并制定合理的微表处施工方案。
1.1 集料级配
集料在微表处稀浆混合料中起到骨架和支撑作用,集料应符合相应的级配要求,并要充分考虑到路面的防水功能以及抗滑性能。
本次微表处工程采用公称最大粒径为9.5mm的MS—3型集料级配类型进行施工。MS—3型级配适用于高速公路、一级公路的罩面和车辙填充,微表处集料合成级配曲线如图1所示。
图1 微表处集料级配图
2.2 混合料配合比
稀浆混合料配合比设计应按以往施工经验初步确定各种材料的用量,并在充分考虑原路面状况、交通流量及气候条件的基础上调整混合料配合比,稀浆混合料的性能指标应满足设计要求。
本次微表处工程选用的混合料配合比见表1。通过对混合料可拌合时间、粘聚力等参数的测定,其性能指标均满足设计及规范要求,试验结果如表2所示。
表1 微表处混合料配合比
表2 微表处混合料技术指标
3 沥青路面微表处施工工艺
沥青路面微表处可以用作高速公路、一级公路和二级公路沥青路面的预防性养护罩面以及沥青路面的车辙修复。沥青路面微表处的施工流程见图2。
图2 沥青路面微表处施工流程图
3.1 施工准备
微表处技术要求原路面必须拥有足够的结构强度,若原路面局部结构强度不足,应根据路面的具体情况选择具有针对性的方法进行结构补强,此外还需要对原路面结构存在的裂缝、坑槽、松散、拥包等病害进行处理。
此外,工程地点的天气条件也会影响微表处的施工。不得在雨天或过湿的路面上进行微表处施工,施工及养护期的气温应高于10℃,以避免因外界环境因素影响微表处施工质量。
当施工作业面及天气条件满足要求时,应调试摊铺机械及各种辅助工具,检查施工所用的材料质量,确保微表处施工的顺利进行。
3.2 混合料摊铺
微表处应根据施工路段的路幅宽度,设定好施工控制线,适当调整摊铺设备的摊铺槽,尽量减少纵向接缝数量。摊铺机械开动前应对准施工控制线,放下摊铺槽,调整摊铺槽使其紧贴作业路面,并按生产配合比将满足技术指标要求的施工材料装入摊铺机械内均匀拌合。
随后,将拌合均匀的稀浆混合料流至摊铺槽内,摊铺槽中存储适量的混合料后,开动摊铺车匀速前进,摊铺速度以保持混合料摊铺量与搅拌量基本一致为准。摊铺结束后,应立即关闭摊铺设备所有输送材料的控制开关,提起摊铺槽并退场。
当稀浆混合料摊铺后出现局部缺陷时,应及时使用橡胶耙等工具对混合料过厚、过薄或不平整处进行人工找平,并尽快将超大粒径矿料产生的刮痕修复填平。
此外,当采用微表处技术对路面车辙进行修补时,应调整摊铺厚度,使车辙填充层横断面的中部隆起3mm~5mm,形成冠状,这样做是考虑到路面通车后的行车压实作用。微表处混合料摊铺后一般不需要压路机碾压,但为了满足某些特殊需要,可使用6t~10t的胶轮压路机对已破乳成型的稀浆混合料进行压实。
3.3 施工路面养护
微表处稀浆混合料摊铺后,作业路段开放交通前禁止一切车辆和行人通过。沥青路面微表处施工及养护时要设有明显的、符合要求的施工标志和交通安全标志标牌,实行交通管制,确保施工安全。
4 沥青路面微表处质量检测
应依据行业标准及试验规程对沥青路面微表处施工前后及通车后的路段进行质量检测。
沥青路面上分别选取8处或10处路段对微表处施工前、施工后及通车后的渗水系数、车辙深度和构造深度进行跟踪监测,以评价微表处工艺对沥青路面抗渗性能、修复车辙能力以及路面抗滑性能的影响。
4.1 渗水系数
采用路面渗水测试仪对在微表处施工前后及通车9个月后的沥青路面渗水系数进行检测,以测试路面的渗水性能。沥青路面渗水系数检测结果见表3。
表3 沥青路面渗水系数检测结果
在沥青路面防水性能方面,微表处施工后及通车9个月后的路面渗水系数降低为0,说明微表处在处理路面渗水方面取得了明显的效果,路面达到了预期的防水目标,采用微表处技术施工的路面防水性能得到了明显的提高。
4.2 车辙深度
路面车辙深度试验采用将检测横竿横跨在车辙上部,并量出横竿与车辙底部间距的人工检测方法,测量微表处施工前后及通车后的路面车辙深度。沥青路面车辙深度检测结果见图3。
图3 微表处施工前后及通车后的车辙深度
经现场检测,沥青路面微表处施工后路面车辙深度明显降低,施工后路面较原路面车辙深度降低了54.0%;通车9个月后,路面车辙深度较施工后有所增加,但仍远低于施工前路面的车辙深度,车辙深度仅为原路面的51.9%。这说明微表处可以有效修复原路面的车辙病害,并能有效防止路面车辙的反弹、发展,微表处工艺提高了沥青路面的抗车辙能力。
4.3 构造深度
路面构造深度试验采用沥青路面构造深度测试仪对在微表处施工前后、通车3个月及9个月后沥青路面的构造深度进行检测,以研究微表处路面施工前后构造深度的变化及通车后路面构造深度的衰减情况。沥青路面构造深度检测结果见表4、图4。
表4 沥青路面构造深度检测结果
圖4 微表处施工前后及通车后的构造深度
经现场检测,微表处施工后及通车后的构造深度较施工前原路面有较大幅度的提高,通车后路面的构造深度随通车时间逐渐下降,通车3个月后的构造深度较施工后下降5.79%,通车后12个月后,路面表面构造深度仅较施工后路面下降8.26%,构造深度衰减幅度较小,路面抗滑性能得到了长期稳定的提高。
5 结论
微表处技术能够有效修复路面车辙、轻微裂缝、划痕和贫油等质量通病,是提高高速公路整体性能、延长路面使用寿命的有效方法。但微表处技术在我国的应用尚处于起步阶段,还有许多问题出现。因此,路面技术管理人员应在不断的实践中总结经验,吸收国内外先进的技术要领,逐步完善微表处养护技术,使其更好地应用于高速公路沥青路面维修养护当中,从而提高道路的行车舒适度。
参考文献
[1] 高霞.微表处是沥青路面预防性养护的最佳手段[J].科技信息.2012年第25期
[2] 安喜仁.沥青路面微表处施工流程及质量安全保持措施[J].山西建筑.2012年第06期
关键词:沥青路面;预防性养护;微表处;施工工艺
中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:
随着我国城市化进程的不断加快,政府加大了城市基础设施建设的投资力度,特别是公路、高速公路等路面的建设,这对促进城市的发展发挥着基础性的作用。目前,我过许多城市的已建成高速公路逐渐进入维修养护时期,急需研究推广经济、高效、操作方便的路面预防性养护技术。在路面的养护性措施中,热沥青混合料罩面、缺陷修补、微表处等技术是当前极具代表性的路面养护方法,其中微表处技术是最为有效的一种养护措施。微表处技术具有施工方便、节能环保、防水效果显著、维修养护费用低和使用寿命长等优点,可以有效地解决高速公路路面轻度裂缝、划痕、脱落掉粒等质量通病。但由于微表处技术在我国高速公路养护中仍处于起步阶段,施工工艺尚未完善。因此,本文通过分析微表处技术在高速公路沥青路面养护中的应用,希望能够不断完善此项技术,并确保公路的质量。
1 沥青路面微表处混合料设计
沥青路面微表处混合料的配合比设计应根据路面使用要求、原路面技术状况、道路交通量及施工地气候条件等因素确定,并制定合理的微表处施工方案。
1.1 集料级配
集料在微表处稀浆混合料中起到骨架和支撑作用,集料应符合相应的级配要求,并要充分考虑到路面的防水功能以及抗滑性能。
本次微表处工程采用公称最大粒径为9.5mm的MS—3型集料级配类型进行施工。MS—3型级配适用于高速公路、一级公路的罩面和车辙填充,微表处集料合成级配曲线如图1所示。
图1 微表处集料级配图
2.2 混合料配合比
稀浆混合料配合比设计应按以往施工经验初步确定各种材料的用量,并在充分考虑原路面状况、交通流量及气候条件的基础上调整混合料配合比,稀浆混合料的性能指标应满足设计要求。
本次微表处工程选用的混合料配合比见表1。通过对混合料可拌合时间、粘聚力等参数的测定,其性能指标均满足设计及规范要求,试验结果如表2所示。
表1 微表处混合料配合比
表2 微表处混合料技术指标
3 沥青路面微表处施工工艺
沥青路面微表处可以用作高速公路、一级公路和二级公路沥青路面的预防性养护罩面以及沥青路面的车辙修复。沥青路面微表处的施工流程见图2。
图2 沥青路面微表处施工流程图
3.1 施工准备
微表处技术要求原路面必须拥有足够的结构强度,若原路面局部结构强度不足,应根据路面的具体情况选择具有针对性的方法进行结构补强,此外还需要对原路面结构存在的裂缝、坑槽、松散、拥包等病害进行处理。
此外,工程地点的天气条件也会影响微表处的施工。不得在雨天或过湿的路面上进行微表处施工,施工及养护期的气温应高于10℃,以避免因外界环境因素影响微表处施工质量。
当施工作业面及天气条件满足要求时,应调试摊铺机械及各种辅助工具,检查施工所用的材料质量,确保微表处施工的顺利进行。
3.2 混合料摊铺
微表处应根据施工路段的路幅宽度,设定好施工控制线,适当调整摊铺设备的摊铺槽,尽量减少纵向接缝数量。摊铺机械开动前应对准施工控制线,放下摊铺槽,调整摊铺槽使其紧贴作业路面,并按生产配合比将满足技术指标要求的施工材料装入摊铺机械内均匀拌合。
随后,将拌合均匀的稀浆混合料流至摊铺槽内,摊铺槽中存储适量的混合料后,开动摊铺车匀速前进,摊铺速度以保持混合料摊铺量与搅拌量基本一致为准。摊铺结束后,应立即关闭摊铺设备所有输送材料的控制开关,提起摊铺槽并退场。
当稀浆混合料摊铺后出现局部缺陷时,应及时使用橡胶耙等工具对混合料过厚、过薄或不平整处进行人工找平,并尽快将超大粒径矿料产生的刮痕修复填平。
此外,当采用微表处技术对路面车辙进行修补时,应调整摊铺厚度,使车辙填充层横断面的中部隆起3mm~5mm,形成冠状,这样做是考虑到路面通车后的行车压实作用。微表处混合料摊铺后一般不需要压路机碾压,但为了满足某些特殊需要,可使用6t~10t的胶轮压路机对已破乳成型的稀浆混合料进行压实。
3.3 施工路面养护
微表处稀浆混合料摊铺后,作业路段开放交通前禁止一切车辆和行人通过。沥青路面微表处施工及养护时要设有明显的、符合要求的施工标志和交通安全标志标牌,实行交通管制,确保施工安全。
4 沥青路面微表处质量检测
应依据行业标准及试验规程对沥青路面微表处施工前后及通车后的路段进行质量检测。
沥青路面上分别选取8处或10处路段对微表处施工前、施工后及通车后的渗水系数、车辙深度和构造深度进行跟踪监测,以评价微表处工艺对沥青路面抗渗性能、修复车辙能力以及路面抗滑性能的影响。
4.1 渗水系数
采用路面渗水测试仪对在微表处施工前后及通车9个月后的沥青路面渗水系数进行检测,以测试路面的渗水性能。沥青路面渗水系数检测结果见表3。
表3 沥青路面渗水系数检测结果
在沥青路面防水性能方面,微表处施工后及通车9个月后的路面渗水系数降低为0,说明微表处在处理路面渗水方面取得了明显的效果,路面达到了预期的防水目标,采用微表处技术施工的路面防水性能得到了明显的提高。
4.2 车辙深度
路面车辙深度试验采用将检测横竿横跨在车辙上部,并量出横竿与车辙底部间距的人工检测方法,测量微表处施工前后及通车后的路面车辙深度。沥青路面车辙深度检测结果见图3。
图3 微表处施工前后及通车后的车辙深度
经现场检测,沥青路面微表处施工后路面车辙深度明显降低,施工后路面较原路面车辙深度降低了54.0%;通车9个月后,路面车辙深度较施工后有所增加,但仍远低于施工前路面的车辙深度,车辙深度仅为原路面的51.9%。这说明微表处可以有效修复原路面的车辙病害,并能有效防止路面车辙的反弹、发展,微表处工艺提高了沥青路面的抗车辙能力。
4.3 构造深度
路面构造深度试验采用沥青路面构造深度测试仪对在微表处施工前后、通车3个月及9个月后沥青路面的构造深度进行检测,以研究微表处路面施工前后构造深度的变化及通车后路面构造深度的衰减情况。沥青路面构造深度检测结果见表4、图4。
表4 沥青路面构造深度检测结果
圖4 微表处施工前后及通车后的构造深度
经现场检测,微表处施工后及通车后的构造深度较施工前原路面有较大幅度的提高,通车后路面的构造深度随通车时间逐渐下降,通车3个月后的构造深度较施工后下降5.79%,通车后12个月后,路面表面构造深度仅较施工后路面下降8.26%,构造深度衰减幅度较小,路面抗滑性能得到了长期稳定的提高。
5 结论
微表处技术能够有效修复路面车辙、轻微裂缝、划痕和贫油等质量通病,是提高高速公路整体性能、延长路面使用寿命的有效方法。但微表处技术在我国的应用尚处于起步阶段,还有许多问题出现。因此,路面技术管理人员应在不断的实践中总结经验,吸收国内外先进的技术要领,逐步完善微表处养护技术,使其更好地应用于高速公路沥青路面维修养护当中,从而提高道路的行车舒适度。
参考文献
[1] 高霞.微表处是沥青路面预防性养护的最佳手段[J].科技信息.2012年第25期
[2] 安喜仁.沥青路面微表处施工流程及质量安全保持措施[J].山西建筑.2012年第06期