浅谈新疆公路沥青路面综合表面处治应用技术

2014-05-09 08:25
交通科技 2014年1期
关键词:微表矿料土工布

杨 静

(新疆通途勘察设计研究院有限公司 乌鲁木齐 830000)

目前旧沥青混凝土路面多采用铺设2层沥青一层土工布铺撒矿料进行综合表面处治的方法,以提高旧沥青混凝土路面的防滑、防水、耐磨等性能。通过室内试验,对综合表面处治所用原材料进行研究,提出了质量控制指标,并根据其结构特点确定单位面积的沥青最佳用量和矿料最佳用量,通过试验路进一步提出了旧沥青混凝土路面表面处治的施工工艺及质量控制参数。

由于新疆地区公路养护缺乏对沥青表面处治层适用性深入研究,没有形成针对新疆地区的技术标准和规范;传统路面罩面结构和工艺造成罩面效果不佳、寿命短、成本较高,返修率也高。因此,亟须针对新疆公路的现状及特殊性进行处治技术探讨。

1 沥青综合表面处治技术

1.1 对下承层的路况进行调查

原路大多数段落路面强度状况良好,局部路面抗滑性能差异性大、平整度良好,经过施工处理后,直接在其上加铺综合表面处置层。调查主要针对有无裂缝、坑槽、龟裂,有无路面磨损,松散、沉陷、车辙等现象。

1.2 沥青路面下承层处理

对下承层不同病害处理方法见表1。

表1 下承层不同病害处理方法

1.3 沥青综合表面处治层材料性能

各气候分区对应的针入度指数PI及针入度温度感应系数A值要求见表2。

表2 沥青综合表面处治层材料性能

长丝纺粘针刺非织造土工布试验指标要求见表3。

表3 土工布试验指标要求

集料技术指标见表4。

表4 集料技术指标

2 综合微表处施工技术

2.1 施工工艺流程

处理下承层→洒布底层沥青→摊铺机摊铺土工布→压路机碾压土工布→洒布上层沥青→撒铺碎石→压路机碾压碎石→清扫自由碎石→养护。

2.2 施工机械组配

(1)为保持沥青表面综合处治施工有序连续施工,要求施工前至少配备以下机械设备:沥青洒布车15 000 L(1辆)、美国埃特耐尔碎石撒布机(1台)、土工布摊铺机(1辆)、自卸车(适辆)、胶轮压路机(1~2台)、装载机(1辆),施工前均已检查和调试完毕,并对操作人员进行培训和技术交底。

(2)各环节施工要点[1]。

①下承层处理。由于沥青表面综合处治很薄,其下承层的强度、平整度将直接影响其使用状况和寿命,因而对强度、平整度和清洁度提出了很高的要求,需通过理论分析试验来确定不同等级公路,不同荷载条件下下承层各项指标的技术要求。

②洒布下层沥青。为保证沥青洒布的线形,用石灰或线绳打出洒布车导向线,准备就绪后将沥青洒布车开至施工现场,务必保证沥青的洒布温度(改性沥青不低于160℃,AH-90B类型沥青不低于140℃),并将抗剥落剂用油泵循环均匀,根据施工方案确定的沥青用量,使沥青洒布车匀速行驶,严格控制喷嘴高度及角度,从而保证沥青洒布量及沥青洒布均匀。

③铺筑土工布并碾压土工布。先将土工布安装在土工布摊铺机的固定器上,采用人力张紧,然后土工布摊铺机应以最小的间隔跟进下层沥青洒布车,保证土工布与下层沥青的粘结。土工布摊铺完毕后,2辆胶轮压路机前后进入摊铺段,考虑压路机工作面小,压路机采用平行递推进行碾压(一般碾压遍数为10遍),两轮搭接宽度为1/2路迹,碾压速度控制在1.5~2.0 k m/h,直至土工布均匀地与下层沥青粘接和上渗为止。

④洒布上层沥青。上层沥青的用量及温度也必须严格控制,它直接影响沥青与集料的裹附效果,是施工质量控制的重点,按施工方案确定的沥青用量 (90B 类 沥 青 +1.5/2.5/3.5 c m碎石∶1.5~1.9 kg/m2)严格控制。

⑤集料撒布。集料的撒布必须严格按照方案确定的用量进行控制,集料撒布机的集料撒布要合适、均匀,布料要密集,撒布后及时扫匀,厚度要均匀,集料不堆积也不漏出沥青,局部出现缺料的情况,及时人工找补。

⑥压路机碾压碎石。集料撒布能打开压路机的碾压工作面后,就立刻进行碾压,碾压速度开始要尽量放慢,一般控制速度不大于1.5~2 k m/h,2辆胶轮压路机要协调好,采用前后递推的方法进行碾压,揉碾一般为10遍,两轮搭接宽度为1/2路迹,使集料能最大限度地与沥青结合。最后对表面的自由集料进行清扫。

(3)施工控制要点[2]。

①集料及矿料级配。集料中要有一定数量的粗料起骨架作用,集料中还需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性;还应严格控制砂当量指标,矿料的级配通常采用中粒式或粗粒式(JTGF40/MS-2或 MS-3型),本次微表处施工矿料根据路段情况及业主的要求,采用了坚硬、粗糙、耐磨耗的玄武岩为粗集料(4.75~9.5 mm),其级配满足沥青混合料用粗集料要求;采用石灰岩为细集料(0~4.75 mm),其级配满足沥青混合料用细集料要求,合成JTGF40规范中MS-3型矿料级配,矿料级配见表5。并严格控制机制山砂砂当量指标(砂当量不小于65%)。成型后的路面结构厚度为10 mm左右。

②改性乳化沥青。根据该公路路面的情况和要求,我们选用了BCR改性乳化沥青,其主要特点是可提高高温稳定性及与骨料的粘附性,并且提高路面的抗剥落性,具有很好的韧性及粘韧性等。改性乳化沥青各项技术指标满足表5的要求。

表5 微表处用乳化沥青技术要求

(4)施工中体现出的主要优点[3]。①工期短,施工方便,施工使用人员少,施工速度快。连续式微表处摊铺机在供料和天气状况良好的情况下保持连续工作,1 d之内能摊铺300~400 t微表处混合料,折合为6.4~8.5 k m长的标准车道,施工后0.5~2 h即可成型通车;②抗磨耗和抗滑性能好;③防水功能好;④降低费用;⑤节能环保。

(5)综合微表处施工中注意的问题。①在施工之前,采用人工清扫原路面,确保原路面干净无杂物,对出现坑槽、车辙、沉陷较严重的路段,应整平处理,达到良好的平整度;②铺筑土工布时,为避免出现土工布迭起、皱折现象 ,人工和机械要紧密结合,采用压路机碾压,使沥青上渗;③施工时应选择适宜的环境温度,并在施工过程中控制好沥青温度及碾压温度等;④石料撒布应均匀,不应有重叠和漏撒现象,并碾压密实平整。

3 结语

通过该二级公路行车实践表明,微表处施工后的路面效果良好,有优良的修复车辙功能,与原路面粘结牢固,脱皮现象极少。微表处技术与其他的路面施工养护措施相比,具有施工快捷方便,大大缩短开放交通时间,节约能源,成本较低等优点,是一种功能完善的道路养护方法。

[1] 交通部公路科学研究院.微表处和稀释封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2006.

[2] 蔡邦国.微表处在公路隧道路面修复工程中的应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2011.

[3] 刘从容,徐爱华.微表处在中重度车辙处治中的应用研究[J].城市道桥与防洪,2012(12):51-52.

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