微表处在S307线公路保养工程中的应用

2014-05-28 07:41周晏英
湖南交通科技 2014年3期
关键词:稀浆微表罩面

周晏英

(阿克苏公路管理局,新疆 阿克苏 843000)

微表处作为一种经济有效的预防性养护方法,可以提高路面的构造深度和摩擦系数,从而提供良好的抗滑能力;它空隙率小,有良好的封水效果,可以减轻或防止路面的水损害,延缓道路的大中修时间,由于使用了改性沥青,它具备更长的使用寿命;造价要比一般的热沥青罩面低,按照国内的价格计算,1 cm 厚的微表处封层一般不超过18 元/m2。因此,它是一种十分有推广价值的养护技术[1]。

1 工程概况及病害分析

2011年迎国检项目省道307 线 K87+000~K157+000 段路面微表处项目,起点于拜城东大桥,经拜城察尔齐乡、铜矿至五团玉尔滚。公路等级为二级公路,路基设计宽度12 m,路面结构层总厚度为55 cm(天然砂砾底基层31 cm+水泥稳定砂砾基层20 cm+4 cm 沥青砼面层AC-16Ⅰ)。主要病害为纵、横向裂缝,局部有轻度块状裂缝。工程项目采用微表处技术对路面进行预防性养护,先对施工沥青路面清扫和坑槽修补,用胶布将原有标线进行粘贴防治污染,路面微表处对施工路段共计35 km。

按照高速公路的行车安全和舒适性的要求,阿克苏公路管理局对省道307 线K87~K157 段进行路面技术状况调查,对道路的病害得出以下结果(见表1)。

S307 线K85~K157 段路面使用性能指数PCI的分布及数据见图1、表2。

表1 路面技术状况指数MQI 评定结果

图1 S307 线(K85~K157)路面使用性能指数PCI 分布情况

表2 S307 线(K85~K157)段路面使用性能指数PCI 数据表

依据《公路养护技术规范》(JTG H10 -2009)4.2.3.3 条,当高速公路的路面使用性能指数PCI为中及以下时,应采取中修罩面措施,因此S307 线(K95~K126、K138~142)路段共计 35 km 进行 1 cm 微表处罩面。

2 微表处工艺施工技术

微表处是由专用微表处车将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水、添加剂等按照设计配合比在常温下经强力搅拌后形成的稀浆混合料,采用矩形摊铺槽摊铺到原路面上形成的薄层罩面后,改性乳化沥青中的水分受热后体积迅速膨胀并产生水蒸气,水蒸气带动改性乳化沥青上升约1 cm,在瞬间实现罩面层与旧路面的粘结,见图2。

图2 微表处技术流程图

微表处主要技术特点:

1)微表处罩面比热沥青砼罩面具有更好的封水效果,有效防止路表水下渗,从而更好地保护路面结构,延长路面的使用寿命。

2)微表处罩面可以通过提高路面宏观构造深度和摩擦系数,改善原路面因磨损、老化、光滑等病害引起的抗滑能力不足问题。

3)微表处采用的聚合物改性乳化沥青增强了胶结料与集料间的粘附力。同时硬质集料增强了抗磨耗性能。

4)微表处使用改性乳化沥青,施工温度敏感性大大降低,延长可施工时间,施工速度快,成型快,缩短了开放交通时间。

5)常温施工,降低能耗,不释放有害气体。

2.1 微表处技术的适用条件及要求

微表处施工对原材料、混合料的各项指标以及使用条件要求较为苛刻,所以用此工艺养护的公路在性能和使用寿命等方面都有很大的改善。

微表处的适用条件:①路面因泛油现象而产生防滑系数降低情况;②路面因出现小裂缝而造成渗水情况;③对桥梁进行整修时,为减小桥面重量可采用微表处技术;④对车流量较大的重要交通线进行养护可采用此技术;⑤对飞机场的跑道、停机坪养护可以用微表处技术。需要指出:这些适用条件的前提是原有道路的路基完好,有足够的结构强度,如果路基遭到破坏,则不能应用微表处技术。

微表处对集料和施工环境等方面的要求如下:

同步碎石封层采用SBS 改性乳化沥青,其技术指标应满足表3的要求。

集料应选择坚硬、粗糙、耐磨、洁净的集材。规格选择3.75~6.5 mm(选用范围S14 之间),严格控制粉尘含量小于0.075 mm 含量比例不大于1%。碎石覆盖率要求达到覆盖整个面积用量宜选用7 m3/1 000 m2,碎石级配类型选用设计采用MS-2 型如表4所示。

在微表处施工期及养生期的时间内,环境温度应大于10 ℃;严禁在雨天进行施工,如果在施工中遇到下雨,立即停工,还要将无法正常成型的已铺设材料铲除;如果路面有积水或湿度较大,也禁止施工[2]。

2.2 微表处的施工工序

1)施工单位与公路管理及交警部门协商对交通进行暂时封闭,然后对施工路面进行彻底清扫。

2)根据施工道路宽度来确定摊铺的宽度,原则是尽可能减少接缝数量以及使纵向接缝尽可能位于车道线附近。

3)将符合要求的施工材料放入摊铺车(见图3)内,摊铺车开到施工起点并放下摊铺槽,尽可能使其与路面贴紧,然后往摊铺车中加入水、添加剂和乳液等配料,与原材料进行充分搅拌。

表3 改性乳化沥青技术指标及要求

表4 同步碎石封层碎石级配类型

图3 正在施工的摊铺车

4)将混合好的适量材料流入摊铺槽,同时摊铺车匀速前进,速度控制在与材料的铺摊量和搅拌量尽可能一致。如果施工中采用的是快开放交通型稀浆封层,则应使得摊铺槽中混合料的体积为整个摊铺槽容积的1/2 左右;如果采用的是慢开放交通型稀浆封层,则应是总容积的 1/2~2/3 左右[3]。

5)在稀浆混合料局部没能摊铺到以及刮痕、拉伤的地方等,要进行手工修补,使用的工具一般为橡胶刮板、铲子等,修复人员在工作时应认真负责,禁止踩踏未破乳成型的封层。

6)在施工时应注意:进行微表处填充作业时,应使填充断面的中部加厚约4~5 mm 左右,这是考虑到以后行车压密的作用。

7)微表处混合料铺摊作业结束后,一般不需要再进行碾压作业,但对于那些缺少行车碾压的区域,例如:硬路肩、停车场等,应使用6~10 t 的轮胎压路机进行碾压作业。

2.3 微表处技术在我国的应用情况

微表处技术除了具有普通稀浆封层优点外,还有很多其他优点,产生较大的社会经济效益。早在10 a前,微表处技术已经在我国开始被应用到车辙填补、混凝土路面罩面、隧道及桥面铺装等方面,在高速公路、城际和城市道路中都得到广泛应用,其中大型项目包括:济青高速、京珠高速湖北段、孝襄高速以及粤赣高速等等,都取得了良好的效果[4]。见图4。

图4 微表处施工效果图

3 结束语

微表处的铺层与原路面贴合紧密,可以为行车提供一个平整、粗糙以及耐磨的路面,完全能够满足对公路的预养护工作,微表处技术可以处理轻度、中度裂缝、车辙以及泛油等问题,适用范围广泛。微表处对选材和配料的要求较为严格,在施工中应严格把关,保证工程质量的合格。

[1]倪富健,徐中宁,张文浩.微表处技术在公路养护中的应用研究[J].重庆交通学院学报,2003(1):12 -14.

[2]李荫国,李桂芝,周玉兰.对微表处原材料选用及技术要求的建议[J].石油沥青,2004(6):34 -35.

[3]汤 泓,彭兴宇.阳离子乳化沥青混合料的配合比设计[J].辽宁交通科技,2009(10):23 -24.

[4]虎增福.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

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