微表处山区（精选九篇）
微表处山区 篇1
沥青路面长期受自然环境和交通荷载的作用, 会出现开裂、松散、老化和磨损等病害。如果沥青路面在没有破坏前就采取必要的预养护措施———微表处, 将会使维修后的路面具有防水、抗滑、耐磨耗等特点, 延长路面的使用寿命。微表处是由专用的设备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。它作为一种预防性养护技术, 是在路面面层采取的养护措施, 可以有效的延缓病害爆发的时间, 推迟路面大中修实施的时间。
1 材料选择
(1) 集料。微表处成败与否的关键就是集料。由于它的功能是构造一个密封、粗糙的表面, 所以石料的耐磨耗性显得特别重要。集料质量指标中最重要的是砂当量指标, 含泥量高的集料将在雨水的作用下迅速被破坏掉。因此应选择坚硬、粗糙、耐磨、洁净的石料, 各种规格石料进场后严格分类堆放, 经过筛料机筛除超粒径颗粒, 严格按照配合比设计配料。
(2) 改性乳化沥青。改性乳化沥青在微表处技术中主要发挥粘结的作用, 其对于路面质量的影响程度不亚于占主体的骨料, 其应用效果与在施工中的拌合时间与交通开放时间存有较大关联。项目采用的是泸州壳牌沥青有限公司生产的BCR改性乳化沥青。
(3) 水泥。选用当地水泥厂生产的32.5级的普通硅酸盐水泥, 干燥疏松无结块。
(4) 水。采用工地旁边干净无杂质的江水。
2 施工工艺
2.1 施工流程
微表处施工通常采用以下工艺流程:原路面病害处理→管制交通→清扫路面→材料准备和设备调试→摊铺施工→局部人工处理→初期养护→开放交通。
2.2 施工准备
微表处作为一种预防性养护技术, 适用于路面病害不太严重的道路, 只起到抗滑、防水、耐磨耗及调整路面平整度的作用。所以在微表处施工前, 原路面局部结构强度不足需要根据具体情况选择适当的方法补强;对路面车辙深度达到15mm以上的需先填充才能继续微表处罩面;裂缝较宽的需进行灌缝处理;局部坑槽拥包应挖补处理。原路面的病害处理效果会很大程度地影响微表处的使用寿命。因此, 为了增加微表处养护寿命, 减少资源浪费, 避免短期内二次养护, 原路面的病害一定要早期处理, 使其对路面的负面影响减到最小。在摊铺车开始摊铺前, 还需要进行以下几点准备工作:
(1) 由专人负责交通管制, 主要是保证施工过程中施工人员和设备的安全, 同时又可以保护摊铺后的路面不受车辆碾压, 保持路面平整美观。
(2) 在封闭的施工路段, 摊铺前由人工对路面进行清扫, 保持路面干净无杂物、积水、泥土和油污, 并用背式吹风机清理路面尘土, 使微表处罩面和原路面良好地粘结在一起。
(3) 将符合规范要求的各种材料装入摊铺车内, 操作手检查设备的标定是否符合设计要求, 如有不符, 重新调试达到要求后方可施工。
2.3 施工步骤
(1) 调整螺旋分料器的宽度、厚度和拱度。在开始铺筑的路面上放置一块略大于摊铺宽度的薄铁皮;
(2) 将装好料的摊铺车开至施工起点, 对准控制线, 将摊铺槽置于铁皮上, 调整摊铺槽使其周边与原路面贴紧, 螺旋分料器空转, 测试运转是否正常;
(3) 打开摊铺车各传动离合器, 开动发动机, 使各部位准备进入工作状态;
(4) 按室内设计和现场矿料含水量, 依次或同时按配合比输出集料、水泥、水和改性乳化沥青, 进行拌和, 同时应有两名施工人员分别在左右两侧用铁锹将最初排出的混合料接走, 倒入旁边的废料车中;
(5) 拌好的混合料流入摊铺槽前, 调节螺旋分料器的转动方向, 使稀浆混合料均匀地分布在摊铺槽中, 当混合料充满摊铺槽1/2左右深度时, 操作手示意驾驶员开动摊铺机, 以1.5~3.0km/h的速度匀速前进, 需要时可同时打开摊铺车下边的喷水管, 喷水湿润路面;
(6) 摊铺速度以保持混合料摊铺量与搅拌量基本一致, 保持摊铺槽中混合料的体积为摊铺槽容积的1/2~1/3;
(7) 稀浆混合料摊铺后的局部缺陷, 应及时使用铁锹、刮杆等工具进行人工找平;
(8) 超大粒径矿料产生的纵向刮痕应尽快清除, 不能及时清除的, 必须立即停止摊铺, 直至问题解决后方可继续施工;
(9) 当摊铺车内任何一种材料快用完时, 应立即关闭所有输送材料的阀门, 让搅拌器中的混合料搅拌完, 并送入摊铺槽摊铺完后, 摊铺车停止前进, 提起摊铺槽, 将摊铺车移出施工点, 用水枪清洗搅拌器和摊铺槽;
(10) 施工人员应立即将施工末段不符合要求的材料清除干净, 倒入废料车中。
2.4 施工要点
(1) 气候条件。山区公路气温较低, 应对水的用量进行适当微量调整;严禁雨天施工, 雨后路面积水未干或未清除之前, 不得施工;施工中遇雨或者施工后混合料尚未成型就遇雨时, 应在雨后将无法正常成型的材料铲除, 重新摊铺。
(2) 人员设备安全。山区公路弯道较多, 行车视距受限制, 因此现场施工人员必须穿戴反光背心, 尤其在弯道处, 不得在封闭段外随意走动。摊铺车行驶进入弯道前需鸣笛示警, 避免养护工作区发生交通事故。
(3) 局部处理。在完成混合料的摊铺后, 立即分派人员重点针对摊铺的起点、纵向接缝以及摊铺重点进行人工找平, 对摊铺厚度没有达到要求尤其对个别因超大粒径而拖拉出刮痕的地方, 施工人员需尽快将其清除后填平。
(4) 边缘处理。山区公路线性复杂多变, 且弯道较多, 使得路面宽度不一致。而微表处的摊铺槽为固定宽度, 槽底有滑铁, 造成在较宽的路面边缘地带需要人工修补。
(5) 接缝处理。在摊铺过程中, 应尽可能地减少纵向和横向接缝的产生, 其中横向接缝是产生隆起现象的重要因素, 因此在进行横向接头处理的时候应尽量减小搭接量。在纵向接缝搭接过多的地方, 应铲除找平, 保证纵向接缝平整美观。
(6) 养生处理。铺筑后成型之前要绝对禁止各种车辆在上面行驶, 要设立锥形交通路标和专人管理。山区公路空气潮湿, 日照时间短, 地表温度较低, 水分蒸发慢, 因此所需养生时间比平原地区公路微表处养生时间长。
3 结语
目前国内微表处技术较多的应用在高速公路养护上, 微表处技术在山区公路应用时会有所受限。一方面, 山区公路由于弯道较多影响施工人员和设备安全, 并且弯道外侧常常需要进行人工修补, 增加了施工的工作量。山区气候潮湿多雨, 路面所需养生时间长, 降低道路的通行能力, 影响施工进度。另一方面, 正是由于山区公路养护困难, 而微表处具有高抗磨耗和高抗滑性能, 可有效防止路表水的下渗, 从而更好保护路面结构的技术特点, 因此微表处技术将在山区公路养护中有着良好的发展前景。
参考文献
[1]曹梦醒, 刘晏荣等.稀浆封层在高速公路养护中的应用[J].山西建筑, 2007 (08) .
[2]史银兰.论微表处技术在公路养护工程中的应用[J].山西建筑, 2013 (09) .
[3]周谦, 李荫国等.微表处施工工艺与质量控制[J].石油沥青, 2007 (06) .
微表处技术 篇2
微表处技术
微表处技术目前在我国还处于试用推广阶段，虽然起步较晚，但发展很快．2005年实施的《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40--2004)对其试验规程和施工技术等进行了明确规定．为该技术的进一步推广奠定了基础。作为一项在欧美发达国家广泛采用的预防性养护技术．微表处虽然有预防功能强能显著提高路面抗滑性能施工速度快成本低等优点，但其使用效果上也存在一些如路面泛油接缝或边界不齐、表面有波浪和条纹等缺陷不过．通过严格挑选集料科学配比提高施工工艺和技术控制施工流程以及使用优良的专用设备等措施微表处的上述问题可以弱化或者消除。近两年来．国内不少省份已经开始应用微表处技术进行道路养护施工。有的在高速公路上进行微表处的试验施工．有些高速公路如沪宁高速还应用微表处直接在新修路面上封层．进行预养护。不过．从整体看来．这些应用尚属尝鲜式“．远没有像欧美国家那样大面积推广．使之成为一项常规养护手段。微表处技术还没有在我国公路养护中得到推广．原因是多方面的。一是该技术适合于高等级公路的养护．而我国大规模高等级公路建设时间短．大部分公路还没有进入养护期．而且．微表处技术进入我国较晚．相关产品和技术宣传不到位．人们对其认识和接受有一个过程相关链接：微表处起源二是国内养护材料的研发较慢．乳化沥青改性剂乳化剂的生产不但量小．而且质量也不稳定．使用起来差强人意。三是我国与微表处施工相配套的机械设备在技术水平实用性能等方面还难以满足实际施工需要．微表处施工所需的材料和设备还需向国外购置．这无疑加大了成本．使微表处的成本优势大打折扣。不过．上述不利因素都是暂时的．其有利因素则更多。一是近些年我国不仅高等级公路里程迅速增长，而且低等级公路改造成高等级公路的步伐也在加快。里程飞速增长的备等级公路形成了一个庞大的养护市场，这不仅刺激了国外养护公司的积极参与．还将更多地带动本土企业加快研制具有现代化水平的微表处封层机．提高国产乳化剂改性剂的质量．生产出满足所需质量和品种的改性乳化沥青来。二是随着道路交通量的日益增长，车辆大型化重载超载严重．备等级道路路面状况曰益恶化．这使得养护成本不断增加。微表处技术能在满足车辆对路面使用要求的条件下．显著减少养护投入。三是交通部对微表处技术推广态度比较积极．下发了很多相关规范和标准．不少省份(如河南)还将是否实施微表处技术作为公路检查评分的重要内容之～．行业管理部门引导推广的意图明显．这也无疑加快了微表处技术普及的步伐。可以预见．微表处技术在我国必将迅速度过其起步阶段．得到大面积普及和应用成为我国高等级公路和大交通量公路的～项主要养护手段。文／孙传夏微表处技术应用的发展趋势上个世纪6O年代末7O年代初，德国科学家在常规乳化沥青稀浆封层混合料中加入特殊高分子聚合物和外加剂，制成聚合物改性乳化沥青稀浆封层混合料，摊到深陷的车辙上，形成了稳定牢固的面层。这种面层与原路面的粘附十分牢固，而且固化时间也比较短，这就是微表处养护技术的雏形。200708IChinaHighway065■瑟瑟箍照■■■疆Ⅲ鹫嚣责任编辑：尚正强美术编辑：李文华
桥面微表处施工技术应用 篇3
关键词：桥面 微表处 施工技术 应用
1 概述
银川绕城路面中面层西、北段项目自从2008年8月通车运营至今，原桥面整体状况良好，但在使用过程中也存在一些问题。桥面采用混凝土铺装的，桥面抗滑性能较差，且冬季结冰后除冰雪困难，容易引发行车危险；桥面标线与混凝土桥面粘结力差，标线容易剥落。由于运输石料车辆较多，洒落石子现象严重，长期搓揉混凝土桥面铺装，局部出现蜂窝现象；另冬季养护单位洒融雪剂对混凝土桥面铺装腐蚀较严重，也导致桥面铺筑出现脱落现象，影响桥梁整体美观。为了解决病害延长桥面铺装层的使用寿命，2011年宁夏路桥路面工程公司绕城路面项目部对K12+816.2处机场专线公铁立交桥、K34+810处包兰铁路公铁立交桥及K37+025处阅海大桥采用双层微表处罩面施工。
2 施工任务
三座桥桥面均为水泥混凝土铺装且已到原设计标高，桥面采用沿伸缩缝以内凿毛机凿毛10m长，18mm深，桥面其他部分用抛丸机抛丸，采用高压气枪清洁桥面及胶带纸将伸缩缝黏贴覆盖，喷洒SBR改性乳化沥青防水层（喷洒量为0.3kg/m2），铺筑MS-II型及MS-III型微表处混合料。原设计下面层为MS-II型，厚度10mm；上面层为MS-III型，厚度8mm。经过与业主及设计单位沟通，厚度分别变更为6mm+12mm。
3 原材料管理及质量要求
3.1 改性乳化沥青。微表处工程所采用的改性乳化沥青选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青。乳化沥青由项目部组织生产。采用基质沥青为盘锦90#A级，用量63%；乳化剂为河南漯河CMK-20型快裂慢凝乳化剂，掺量为2.3%。
3.2 集料。微表处用集料的最大粒径和砂当量对微表处摊铺的成功与否影响很大。若集料的最大粒径过大，在施工过程中会很容易出现刮痕、凹坑和离析等现象。
破碎设备生产，筛分设备满足碎石生产的规格要求，立轴破碎机和振动筛中设置除尘设备进行除尘。微表处罩面用集料包含三档料：0~3mm碎石、3~5mm碎石和5~10mm碎石。
3.3 填料。微表处矿料中1.5%~2%水泥。填料干燥、疏松，无结团。
水泥具有化学活性，主要作用是调整称浆混合料的可拌和时间、成浆状态和成型速度等。
3.4 添加剂。添加剂的主要作用是调节稀浆混合料可拌和时间、破乳速度、开放交通时间等施工性能，并在一定程度上改变混合料的路用性能。胶乳为河南漯河，掺量为3.5%；皂液调酸控制PH值2~3。
3.5 配合比。采用泉眼山碎石和套门沟碎石材料的配合比为：MS-III型0~3mm:3~5mm:5~10mm(泉眼山)=55:20:25，乳化沥青用量为10%，水为5%。
3.6 水。本项目采用机井可饮用水。
4 施工技术
微表处可修复路面车辙、松散、泛油病害，显著提高路面的抗滑能力。气候炎热或寒冷的天气均不利于稀浆混合料的破乳，因此避免在这样的气候条件下施工。下雨时同样停止施工，微表处施工前做好以下几方面工作：
4.1 原路面的病害处治。原路面的整体性是否良好，是保證施工后路面稳定性的基本因素，为保证路面施工质量，对原路面病害进行彻底处理，施工前确保原有路面表面平整、密实、清洁。
4.2 机械设备的准备
4.2.1 清扫设备。微表处施工前使路面表面保持清洁。因此配备足够的清扫设备：高压气泵、吹风机、水车等，在施工前对这些清扫设备进行检查，并保持良好的工作状态。
4.2.2 摊铺机。摊铺机是微表处机械化施工的最关键设备，施工前逐项检查封层机的发动机、传动系统、液压泵、乳液泵、水泵、沥青管道、阀门系统等是否正常，并检查矿料结料器、皮带输送机、填料给料器、混合料拌和器、摊铺螺旋分料器等是否保持良好的工作状态。因为要满足微表处施工要求，混合料搅拌时间不能过长，而又必须在短时间内搅拌均匀，传统的螺旋式搅拌箱就不能满足要求，因此采用双轴强制式搅拌箱。
摊铺机的计量控制系统，施工前进行严格的计量标定工作，根据室内试验确定的混合料设计配合比，对矿料、填料、沥青、水等各种材料的用量，进行单位输出量的标定，在标定已经完成并合格后，再投入使用。
4.3 气候及人员要求。施工前的准备工作完成后，选择合适的时间进行微表处施工，在路面或空气温度达到10℃并且持续下降时，不进行微表处施工。当预计在施工养护成型期间内可能会降雨，则不能施工。
4.4 交通管制。刚施工完成的微表处，有一段养护成型期，养护时间根据试验确定，一般不宜少于2小时，在养护成型期内，严禁车辆和行人进入。
4.5 关键环节技术控制。微表处摊铺是施工过程中最关键的一环，摊铺时做好以下几方面工作：
具体的摊铺步骤如下：
4.5.1 将装好料的摊铺机开至施工起点，对准走向控制线，把摊铺器放在工作位置（牵引杆与前支点联接），并调整摊铺箱厚度与拱度，摊铺器后胶板向外翻，其余三边胶板向内翻，调整滑道高度、拱度调整螺丝，使之满足施工要求的摊铺厚度，保持使摊铺箱周边与原路面贴紧，并挂好拖布。
4.5.2 确认各料门的高度或开度后开动机器，接合拌和缸离合器，使搅拌轴正常运转，并开启摊铺箱螺旋分料器。
4.5.3 打开各料门控制开关，使矿料、填料、水几乎同时进入拌和缸，并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时，乳液喷出。
4.5.4 调节稀浆在分向器上的流向，使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右。
4.5.5 调节水量，使稀浆稠度适中。
4.5.6 稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时，启动底盘，并缓慢前行，一般前进速度为1.5～3.0km/h，但保持稀浆摊铺量与生产量基本一致，保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2 左右。在施工中特别注意，摊铺箱中的混合料不能太多，防止溢出。
4.5.7 料摊铺后，立即进行人工找平，找平的重点是：起点，终点、纵向接缝，过厚、过薄或不平处，尤其对超大粒径矿料产生的刮痕，尽快清除并填平。
4.5.8 当摊铺机上任何一种材料用完时立即关闭所有的开关，让搅拌缸中的混合料搅拌均匀，并送入摊铺箱摊铺完后，即停止前进。
4.5.9 料重新摊铺时，从前一车摊铺终点后退3～4m处开始，使前后两次封层有一段重叠。将凸起的和过稀混合料刮除，避免刚开机油水比不准而引起的脱落，使接茬平顺整齐。
4.5.10 施工结束时将摊铺箱提起，然后将摊铺机连同摊铺箱开至路外，清洁搅拌缸和摊铺箱；
5 施工中常见的问题及解决办法
5.1 刮痕
5.1.1 原因：刮平板粘附有稀浆混合料、集料粒径过大。
5.1.2 解决办法：清洗刮平板、检查矿料级配。
5.2 泛油
5.2.1 原因：沥青用量过大、稀浆混合料过稀、开放交通时间较早。
5.2.2 解决办法：减少混合料乳化沥青的含量减少用水量或增加添加剂、增加水泥用量、延长开放交通时间、增稀浆混合料的稠度。
5.3 不平整
5.3.1 原因：稀浆混合料过稠、稀浆混合料破乳速度过快、气温太高。
5.3.2 解决办法：检查摊铺槽的安装情况、增加添加剂或者水、摊铺前喷水预湿。
5.4 接缝差
5.4.1 原因：施工起始位置用水量太大、在刚刚施工完毕的微表处路面上直接进行摊铺。
5.4.2 解决办法：下垫宽度不少于3m长度不少于5m的铁皮。
5.5 松散，剥落。
5.5.1 原因：稀浆混合料过稀、摊铺厚度不足、稀浆混合料初凝以及固化太慢、摊铺速度过快。
5.5.2 解决办法：加快搅拌速度或增加水泥用量、控制好交通，避免超载超速、延长开放交通时间。
6 结论
通过铺筑桥面微表处，桥面路用性能得到明显的改善，提高了行车舒适性。经观察，微表处与桥面混凝土结合良好，通车后路面整体效果良好。
作者简介：刘兴华，男，1973年出生，宁夏青铜峡人，工程师，1999年参加工作，在宁夏路桥路面工程公司一直从事路桥施工研究。
微表处的认识及应用 篇4
1.1 微表处的定义
微表处是采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青,粗细集料,填料,水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上,并很快开放交通的具有高抗滑性和耐久性能的薄膜。它能满足摊铺不同截面厚度的要求,不同沥青用量和不同摊铺厚度的混合料,经养生和初期交通作用固化后,能经受住行车作用,并在使用寿命内保持良好的抗滑性能。它能适应迅速开放交通的需要,一般来说,在气温24 ℃、湿度小于50%的情况下,12.7 mm厚的微表处要求施工后1 h即可开放交通。按照矿料级配的不同微表处可以分为Ⅱ型和Ⅲ型,分别以MS-2和MS-3表示。MS-3型微表处公称最大粒径为9.5 mm,适用于高速公路,一级公路的罩面和车辙填充;MS-2微表处公称最大粒径为4.75 mm,适用于中等交通量高速公路,一、二级公路的罩面。
1.2 微表处的技术特点
1)封水功能。2)抗滑和耐磨耗功能。3)填充功能。4)恢复路表外观功能。5)与原路面的粘结性。6)与矿料的裹附性。
1.3 微表处的适用范围
1)已建公路,城市道路路面预防性养护。2)新建公路的下封层。 3)新建和改建公路,城市道路路面上封层。 4)县乡道路的简易铺装。
1.4 微表处技术的应用特点
1)施工速度快。2)微表处可提高路面的防滑能力,增加路面色彩对比度,改善路面性能,延长路面使用寿命。3)成型快,工期短,施工季节长,可以夜间作业。4)常温条件下作业,降低能耗、不释放有毒物质,符合环保要求。5)在面层不发生塑性变形的条件下,可修复深达38 mm的车辙而无需碾压。6)因为微表处很薄,所以在城市干道和立交桥上应用不会影响排水,用于桥面也不会增加多少重量。7)在机场,密级配的微表处能作防滑面而不会产生破坏飞机发动机的散石。8)由于它能填补厚达38 mm的车辙,而且十分稳定,也不产生塑性变化,所以它是不进行铣刨又能解决问题的独特方法。
1.5 微表处作为一种高性能的稀浆混合料具有的技术优点
1)与普通稀浆封层相比,微表处具有更高的抗磨耗性能和抗滑性能,并可以完成对原路面的车辙修复。2)比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果,更好地防止路表水的下渗,从而更好的保护路面结构。3)开放交通快。4)价格较低,可以降低建设或养护成本。5)施工速度快。
2 微表处材料的选择和试验技术要求
2.1 改性乳化沥青材料
乳化剂必须是慢裂快凝型的阳离子乳化剂,且所用乳化剂不能对沥青性能造成影响;对各种沥青的适应性要好,与改性剂要有良好的配合性。改性剂的选择应根据不同地区的气候、交通特点进行试验后确定。
2.2 集料
1)材质要求。为提高乳化沥青稀浆封层的抗滑耐磨性能,延长封层使用寿命,最好选择强度高、硬度大、耐磨性好的石料作集料,而且要选用干净的、棱角较多、石质表面粗糙的轧制石屑。
2)细集料砂当量。砂当量是控制集料泥土含量的重要指标之一。我国规定的用于高速公路和一级公路沥青面层的细集料砂当量SE≥60%,其他公路不小于50%。
2.3 填料、外加剂和添加剂
微表处混合料中填料、外加剂和添加剂的作用、规格与普通稀浆封层混合料所要求的基本一样。
2.4 矿料级配
我国一般采用不同规格的粗细集料、矿粉等掺配的方法进行矿料级配。
2.5 稀浆混合料设计
2.5.1 拌和试验
在拌和容器内放入一定量的矿料、填料,拌匀,再将水、添加剂等倒入容器中拌匀,然后倒入一定量的乳化沥青搅拌并记时,当混合料完全抱团,无法拌和时,记录此刻时间,为不可拌和时间。重新调整混合料的配方,重复进行上述试验步骤,并记录试验时的气温和湿度。拌和试验是确定稀浆混合料的破乳时间的重要检测内容,并作为混合料配合比设计的重要依据,反映了稀浆封层的拌和性,粘附性,固化时间等路用性能,也能确定外加剂的品种和用量。
2.5.2 初凝时间试验
初凝时间试验是取刚拌匀的稀浆混合料立即摊在油毛毡上铺平并开始记时。把试件放在室温下,隔3 min,用一长过滤纸或餐巾纸轻轻地压混合料表面,如果在纸上没有见到褐色的斑点,就认为稀浆已经初凝。记录初凝时间和试验时的气温和湿度。
2.5.3 粘结力试验
粘结力反映了混合料的成型速度和开放交通时间。在相同时间内,混合料的粘结力数值越大,说明混合料的成型速度越快,早期强度越高。通过稀浆混合料的拌和试验和粘结力试验,可确定出混合料的初步配方,但还需要有湿轮磨耗试验、负荷车轮粘附砂试验和车辙变形试验来检验这一配方能否满足路用性能的要求。
2.5.4 稀浆混合料设计程序
1)设计矿料配合比;2)确定混合料的稠度及加水量;3)混合料的破乳时间;4)混合料的初凝时间和开放交通时间;5)最佳沥青含量的确定。
3 施工工艺
3.1 施工前对原路面的要求
1)原路面必须有足够的结构强度。
2)对于原路面存在的病害,如:结构性车辙、宽裂缝、坑槽、松散、壅包等,应先将病害处理好后,再进行微表处。
3.2 施工准备
1)原路面为沥青路面时,一般不需要喷洒粘层油。
2)监理在场的情况下,对材料和施工机具进行施工前检查标定。
3.3 铺筑试验段
微表处正式施工前,应选择合适的路段摊铺试验段。试验段长度不小于200 m。通过试验段的摊铺,确定施工工艺。根据试验段摊铺情况,在设计配合比的基础上做小范围的调整,确定施工配合比。
3.4 施工
3.4.1 微表处施工程序
彻底清除原路面的泥土等;施画导线,以保证摊铺车顺直行驶,有路缘石,车道线等作为参照物的,可不施画导线;摊铺车摊铺稀浆混合料;手工修复局部施工缺陷;初期养护;开放交通。
3.4.2 摊铺步骤
1)根据施工路段的路幅宽度,调整摊铺槽宽度,应尽量减少纵向接缝数量,在可能的情况下,宜使纵向接缝位于车道线附近。2)将装好材料的摊铺车开至施工起点,对准控制线,下放摊铺槽,调整摊铺槽使其周边与原路面贴紧。3)按生产配合比和现场矿料含水量拌好混合料,流入摊铺槽,开动摊铺车匀速前进。4)稀浆混合料摊铺后的局部缺陷,应及时使用橡胶耙等工具进行人工找平。5)接缝处理:对于纵向接缝,应作成对接接缝,用油毡将前一段施工段末端1 m～3 m覆盖,保证油毡末端与微表处材料层边缘齐平。
对于横向接缝,应作成搭接接缝,为保证接缝的平整度,搭接宽度不宜过大,纵向搭接宽度不应超过76.2 mm,接缝处高出量不大于6 mm。同时施工中宜从上一车程封层终端,倒回3 m～5 m的距离开始下一车程的施工;纵、横接缝都应进行人工找平。
4 结语
公路养护是以预防性养护为主,修补为辅。我国引进稀浆封层和微表处技术并对其进行了开发研究,成功地缓减了因经济发展造成的交通量增加产生的路面超负荷状况;同时也修复了路面磨损、老化、裂缝、光滑、松散等病害,提高了适应气候变化的能力,抵抗自然气候的侵蚀,提高了其承载能力和防止病害的能力。
参考文献
[1]周余明.高速公路养护管理[M].北京:人民交通出版社,2000:12.
[2]JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
微表处夏季施工技术探索 篇5
微表处养护技术在国内推广应用已有十几年了,稀浆封层技术更有二十几年的应用历史。临沂市公路局在过去二十年有过两次稀浆封层的技术应用经历,直到2009年才开始微表处养护技术的应用。在养护技术发展进步的同时,养护设备也发生了根本性的改变,由国产机械液压传动、手工控制操作到今天的进口设备全液压传动、微电脑控制操作,无论从自动化程度还是控制配合比精度都有了明显的进步。临沂市公路局公路养护中心通过近两年的微表处施工积累了一部分较为成熟的施工经验,为新人提供技术支持与同行进行技术交流是这篇文章的宗旨。
1 微表处夏季施工特点
夏季施工的特点是:环境温度高、路面温度高、材料温度高、水分蒸发快。微表处施工通常是将SBR改性乳化沥青与按照设计配合比通过水稳拌和站级配的集料在摊铺设备的搅拌锅内充分拌和后均匀摊铺在沥青路面上。SBR改性乳化沥青的组成由改性剂SBR胶乳、乳化剂、基质沥青和水等,经过胶体磨研磨在拌和罐内充分混合搅拌均匀(至少发育45min)而成。环境温度高、材料温度高、水分蒸发快,改性乳化沥青破乳速度快,就极易出现混合料在摊铺设备搅拌锅中结块、不利于出料;路面温度高、水分蒸发快,就会出现混合料在摊铺槽中破乳结块,尤其是直接接触地面部分过早的破乳结块,使摊铺槽拖走结块的料而无法摊铺。这是初次施工人员手足无措的事情,老施工人员定性为不宜施工的阶段。
2 微表处夏季施工常见问题
石料被雨水浸湿后不利于集料输送、即使关闭供水系统仍会引发施工配合比失调。拌和料过稀不利于摊铺路面成型和影响路面平整度,收尾部分存在沥青乳液较多,接头部位易出现泛油现象。
摊铺槽橡胶刮料板由于气温和日照影响过分干燥极易出现摊铺刮痕,但随着摊铺进程又逐渐消失,每车次都会出现一次循环。
料温高造成改性乳化沥青在搅拌锅内破乳;路面温度高,进一步加剧改性乳化沥青破乳情况,混合料结块无法摊铺。
设备动力系统液压油温度高,油液黏度下降,可压缩性强,极易造成动力不足、漏油,严重时影响混合料配合比精度。
对改性乳化沥青稳定性要求高,为保证开放交通时间,其固化性能及软化点要求高成本上升。
阴雨天或降雨后施工过早,环境湿度大、路面渗水未完全蒸发导致混合料与路面之间产生一层水膜,混合料不能与路面有效黏结、致使摊铺料脱落。
摊铺结束后降雨来临冲走未破乳的改性乳化沥青,造成混合料成型及形成强度失败。
3 微表处夏季施工注意事项和解决办法
改性乳化沥青方面要调整配方减缓破乳的速度,通过循环冷却、置于阴凉处等手段降低改性乳化沥青的初始使用温度、使其不高于环境温度。
集料方面采取搭建凉棚、隔热覆盖、通风降温等手段降低使用时材料温度。
施工现场路面洒水降温,对于易积水的路面应清除洒水降温造成的积水,使路面保持无积水,将路面过高的温度降下来。在设备摊铺前还可以在两次摊铺的结合部位使用喷枪洒水以保护成品和降低路面温度,延缓摊铺槽内侍摊铺料的改性乳化沥青破乳速度,摊铺过程中可以利用设备自带的喷洒装置再次将路面降温。
设备方面搅拌装置、摊铺槽及橡胶刮板每车清理一次,清理干净的橡胶刮板应存放在盛有乳化剂的容器内浸泡,摊铺时现安装,保证橡胶刮板湿润,摊铺出来的路面质量好。
施工配合比方面主要是适量增加水的供应量即改变混合料的稠度,确保混合料在拌锅中不破乳,弥补由于路面温度过高造成的水分过快蒸发带来改性乳化沥青过快破乳、导致混合料结块影响摊铺。
横向接缝处应尽快处理并保持平稳顺接。
改性乳化沥青管道中的过滤网每天应清理一次,防止破乳的乳化沥青黏附堵塞造成改性乳化沥青供应不足出现花料、机械设备抖动,因为微电脑控制的配合比是基于沥青泵的转速确定的。
阴雨天气对石料进行防雨覆盖,避免石料被雨水浸湿,影响使用;及时调整配合比中水的供应量;尽量避免阴天或雨前、雨后施工。如遇降雨,如降雨前改性乳化沥青已经破乳完毕、路面已经基本成型具有一定的强度,在有效封闭交通的情况下,保持封闭交通至天气好转,直至路面达到开放交通标准为止。否则应视情况补洒改性乳化沥青或重新摊铺。降雨后不要急于施工,待原路面渗水基本蒸发完毕后方可施工。
尽量避免高温时段施工,以降低施工成本。
4 结语
微表处是预防性养护的有效手段,对于恢复路面抗滑性能、补偿路面磨耗、封堵路面渗水、保护路面和基层非常实用,可以节约投资、延长路面使用寿命等。虽然经过实践积累了一定的经验,但学无止境。面对日新月异的养护技术,谨以此文与大家共勉。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[M].北京:人民交通出版社,2004年
浅析微表处的质量控制 篇6
关键词：微表处,路面,施工,质量控制
1 微表处概述
以乳化沥青为结合料,级配良好的矿料、填料、水和添加剂等按一定比例拌和而成的稀浆混合料,均匀地摊铺在路面上,成型后形成的沥青混合料薄层。
2 微表处的作用
微表处主要有以下3个作用:一是防水作用,质量较好的微表处能做到基本不渗水,使路面水沿微表处表面排出,从而保证基层不唧泥、路床不积水;二是粘结作用,对沥青混凝土路面而言,能加强与面层之间的粘结,使封层、面层形成一个整体,从而延长路面的使用寿命;三是保护基层,基层是一种水泥稳定材料,在车辆的反复作用下容易扬尘、松散,微表处能有效保护基层,避免基层在施工期间遭受破坏。
3 施工准备
(1)原路面的技术要求与适用范围
微表处在国外被定义为一种预防性养护方法,即在路基路面结构强度充足,而仅仅是出现了表面功能衰减、轻微车辙和不平整时,为了恢复路面服务功能而采取的一种养护方法。美国ISSA中认为单层微表处时原路面车辙不能大于12.7mm,建议对原路面存在的裂缝事先进行封缝处理,德国规范中要求超过10mm的不平整路面应先行平整,可见国外对使用微表处时原路面的要求是很高的。
①原路面的结构强度
微表处作为厚度仅为10mm左右的薄层结构,要求原路面有充足的结构强度,否则在行车作用下,微表处会因为过大的挠曲形变而很快出现开裂,甚至与原路面剥离。原路面强度不能满足要求时,应首先进行补强处理。微表处更不能用于道路的补强。
②原路面的车辙
沥青路面的车辙可以分为结构性车辙和流动性车辙两类。沥青路面因结构强度不足形成的结构性车辙,必须如前所述进行必要的补强处理后方可进行微表处。但对于流动性车辙,微表处还是具有很好的修复效果。
③原路面的裂缝
微表处厚度一般仅有10mm左右,原路面未经处理的裂缝会在温差作用下反复张缩而产生反复张拉应力,再加上车辆荷载在裂缝处引起的差动位移,会很快引起上覆的微表处产生疲劳开裂,导致反射裂缝的出现,影响微表处的美观和封水效果。
④原路面的宏观构造深度
微表处的一个重要作用就是恢复路表的宏观构造深度和抗滑性能,因此,一般来说对原路面的抗滑性能是没有特殊要求的。但是当沥青表面层采用石灰石等不耐磨的石料,在行车作用下原路面的宏观构造已经完全丧失,这时如果进行单层处理,往往摊铺出的表观效果不理想,摊铺厚度没有保证,这是由于原路面太滑,导致“不挂料”的情况出现。因此,对于这一类的路面,应采用两层摊铺,第一层摊铺厚度可以很薄,起到增加原路面挂料能力的作用,等成型后再摊铺第二层,这样就可以得到好的表观效果。
⑤原路面的拥包、平整度、泛油
一般来说,微表处对凹陷型的路面病害(车辙、脱皮、局部的浅坑槽等)都有好的修复效果,但对于隆起型的病害(如拥包、不平整),则没有明显作用。对原路面的平整度也只能起到微调作用,因此,微表处前原路面的拥包、较严重的不平整应事先处理。如果原路面存在泛油,微表处时可以适当调低沥青用量。
(2)施工前的其它准备工作
①路面的清扫
路面的清洁方法有很多种,国内常用的是用扫帚清扫,国外也有用水清洁或用鼓风机吹的方法,用水清洗时应待裂缝干燥后再进行微表处。应采用适当方法将路面上的检查井、阀门箱、跌水式进水口及其它公用设施遮住,免受微表处材料的污染。不允许有集料颗粒留在路面上。
②放样划线
为了保证微表处沿路线方向摊铺,有时候需要根据路幅宽度、摊铺槽宽度在保证摊铺次数为整数的条件下沿摊铺方向划出控制线。不过目前国内的大多数施工企业一般不做放样划线,而是直接以车道线、路缘石等为参照,摊铺方向可以保证。
4 微表处的质量控制
(1)主要技术指标
①厚度
辽官线微表处压实后厚度规定为6mm左右。微表处厚度一般不宜低于5mm和高于10mm。对厚度的要求是很重要的,试验表明,当厚度少于5mm时,微表处的防水效果较差,而且容易在交通车辆的反复作用下脱壳、剥落。当厚度大于10mm时,在沥青混凝土面层路段,由于微表处本身强度无法与沥青混凝土面层相比,相当于将沥青混凝土面层置于软基础之上,对沥青混凝土面层而言是一个巨大的质量隐患。由此可以看出对厚度的控制多么重要。
②软化点
辽官线微表处要求采用慢裂或中裂的改性乳化沥青,基质沥青则采用重交沥青AH-70,改性剂采用丁苯胶乳。添加改性剂的目的,就是要保证乳化沥青的软化点不低于55℃。为了不使微表处在夏季高温时发软,使面层置于一个柔软的滑动面上,规定软化点不小于55℃,是必需的。
③油石比
微表处油石比可采用6.5～9.5,油石比确定了沥青的最佳用量。当油石比处于上述范围时,微表处的强度、密实性能、防水性能处于较好的状态。如沥青用量过大,高温时易泛油,混合料级配对微表处整体施工质量和效果很重要,矿料级配好的微表处表面光滑,内部密实,防水性能和强度均较好。当矿料偏粗时,可导致骨料外露,空隙率大,防水效果差。当矿料偏细时,虽然防水效果好,但强度不足,容易出现发软现象和遭受行车破坏。
(2)几种施工时常见的质量通病
①表面有拉槽现象
主要原因是由于矿料中含有粒径偏大的骨料,大骨料在摊铺时长距离拖拉产生拉槽现象。
②表面有发软现象
出现这种现象的原因较多,主要有:
(a)厚度超厚,尤其是当微表处厚度超过10 mm时,发软现象较容易出现;
(b)油石比偏大,沥青用量过多,骨料用量偏少,混合料强度低,将不可避免地出现发软现象;
(c)改性剂问题,改性剂可以改善乳化沥青性能,提高软化点,当其掺量不够,或其质量不符合要求时,会产生发软现象;
(d)骨料级配中细集料偏多,也可导致发软现象。
③防水性能差
(a)矿料级配,当矿料级配偏粗时,往往有骨料外露、离析等现象,防水性能肯定不符合要求;
(b)油石比偏小,沥青用量不足,严重时可发现骨料间不密实,有空隙现象;
(c)压实问题,微表处施工后,要及时用轮胎压路机反复碾压4～6遍,有利于提高密实度及防水性能,若不重视压实,也可导致防水性能不符合要求。
(3)确保微表处施工质量的关键措施
①选用好的稀浆封层机施工
稀浆封层铺筑机应具有储料、送料、拌和、摊铺和计量控制等功能,通过试验路对摊铺机做全面的检查和调试,确定好摊铺车行车速度,标定好摊铺厚度。
②严格按设计好的沥青用量和级配要求施工
合理的沥青用量和级配要求是保证施工质量的基础,注意对油石比的检查和调整,重视对矿料的选择,当料源不符合级配要求时,要做好筛分工作。
③注意施工天气,做好交通控制
公路养护中微表处技术分析 篇7
就目前的高速公路发展建设速度和消耗速度来看, 预防为主防治结合的方法是最切实可行的道路养护方式, 微表处技术通过把一定级配的矿料、聚合物改性乳化沥青、填料、添加剂和水按比例搅拌并将其铺到需养护的路面上, 并在1到2小时之内完成道路养护, 形成胶状薄层, 从而在路面出现功能降低和破损老化之前, 改善公路的能力, 延长公路寿命。该文章将以此为核心重点阐述微表处技术的特点和应用。
2 材料的选择及要求
2.1 矿料
微表处技术中可以掺杂各种填料, 比如水泥和消石灰。但是添加的填料必须干燥、疏松、无结块现象。填料的作用是调整浆液的可拌时间和成浆状态, 填料进入微表处之前要进过精心的筛选, 首先要测定含水量, 并把矿料中的超大粒筛去, 取样进行混合料级配, 测出含水量和单位体积干容重的关系并画出曲线图, 再取样确定最佳比例。在填料筛选完后, 按配合比数据用带电子配料器的350搅拌机进行预配, 以保证掺配成功。
2.2 乳液
取样对进场的乳化沥青进行各指标测试, 采用改性乳化沥青成品油, 乳化沥青必须各项指标都达到有关技术标准。
2.3水
水是饮用水, 必须把原水经过化学工序去除可溶性盐类、和微量化学元素及污染物。在正式施工前, 作用用水必须经过承包商的检验, 必要的时候要出具相应的水质量检验证明。
2.4 添加剂
添加剂作为用于调节混合材料可拌时间、破乳速度以及影响交通开放时间的重要环节, 必须符合沥青等原材料的要求, 施工中使用的添加剂必须经过实验验证。
3 微表处施工配合比设计
首先选择级配类型, 再确定矿料和混合比例。要使得级配值复合额定要求。以下章节将详细解说计算时所用的试验。
3.1 拌和试验
拌和试验就是将从现场采样得来的公路路面样本和试验配制的浆液进行拌和, 得出破乳速度和可拌时间的数值用于检验所配制浆液的可用性。要求在25℃的环境下可拌时间不小于120秒, 运用ISSA TB112的方法进行测试。
3.2 稠度试验
稠度试验是用来检验水量多少影响的混合材料浆液粘稠度的试验。根据水量的多少粘稠度不同会导致不同的实际结果和对开放交通时间长短有不同的影响。这一点在前文论证中已有类似介绍。水量过少会使得浆液难于摊铺, 过多则导致表面混合物离析, 从而影响开放交通时间。对于现场稠度的检测可以采用如下两种方法: (1) 如果备有锥体稠度仪, 则从拌和箱内取样后立刻进行稠度试验, 当稠度仪为2cm~3cm时, 表明用水量合适。 (2) 如果没有锥体稠度仪, 则可采用一根细棍 (直径约2mm) , 在刚铺的封层上划一条细痕, 如慢慢愈合, 则表明用水量过多, 如保持不变, 则表明用水量合适。
3.3 粘聚力试验
粘聚力试验是用来确定浆液混合材料的凝聚时间和开放交通时间的试验, 来确保何时进行罩面养护和具体的交通封闭时间。要求初凝时间要压缩在30分钟之内, 粘聚力的实际值在1.2Nm以上。而交通封闭时间不得大于一小时。试验方法为TO754。
3.4 湿轮磨耗试验
该试验用以计算沥青用量的最小值, 以防止骨料的脱落而又不浪费材料和造成意料之外的事故。要求浸水1h、6d的磨耗值分别不大于540g/m2、800g/m2。试验方法:T0752。
3.5 负荷车轮试验
在施工后, 为了防止微表处修复后的路面出现泛油现象, 通常采用负荷车轮试验来控制最大的沥青使用量。要求粘砂量测试值保持在450g/m2以内。施工前根据实验室的实验数据进行材料混合比例的确定, 在施工场地确定一切技术指标达到规定范围后, 再根据现场情况对材料混合情况进行微调。
4 施工质量控制
4.1 原路面清洗。
先安排工作人员或者道路清洁车将道路上的树叶、纸屑、垃圾等杂物去除, 再进行水冲作业, 将道路表面洗净, 但是洗净后的路面不得出现积水现象, 因为积水处的道路水分含量过高而容易导致混合浆液过稀, 影响道路粘连性。而略微湿润的路面有利于浆液的粘连和有利于浆液的化学性质的稳定。
4.2 混合料稠度及破乳控制。
混合料稠度控制的关键技术在于最佳用水量。用水量的多少直接决定了混合料的粘稠度和破乳时间。用水量过小的话, 混合料比较粘稠容易过早破乳, 用水量过大的话, 混合料中比重轻的材料容易漂浮在水上方, 导致混合失败, 出现泛油现象。同时在施工过程中要时刻注意现场情况, 包括路面温度、湿度等微量的要素, 并与室内试验的情况加以区分, 因地制宜的进行用量调整以保证最佳粘稠度。如果破乳时间太短, 混合料容易结块, 使得无法顺利的铺成膜状, 反之破乳时间过长则影响正常的交通运行。同时破乳时间过长容易引起油膜的产生, 导致泛油现象的发生。因此, 我们需要通过调节水量和添加剂来对混合物中的电荷进行控制, 用以调节破乳时间。
4.3 表观质量控制。
当混合物中含有半径过大的超粒径料或者刮板不干净有杂物的时候都会导致道路表面有划痕, 而在摊铺箱的拉动过程中划痕很可能被越拉越长。为了避免这种现象的发生, 最主要的是在原料的筛选过程中把好质量关, 控制好颗粒大小同时每次摊铺完成后要对搅拌缸进行清洁, 防止混合料在里面结团。而道路表面泛油的情况分真泛油和假泛油2种, 设计时确定的油石比过大会导致真泛油而水量过高则会导致假泛油。因此微表处混合时必须将施工地区施工现场的即时情况考虑在内对高温地区或者重载或者交通量过大的地区采用较低的油石比。
4.4 横缝及纵缝的控制。
前车料摊铺完成后, 将末端1~2m内的混合料铲除至齐边并清扫干净。待下一车料摊铺前, 用与摊铺宽度相同的铁皮将上一施工段末端1m覆盖, 将摊铺车后退, 使摊铺箱后缘落在铁皮上, 启动摊铺。摊铺车前行后, 将铁皮上面的稀浆混合料归人废料车中, 并用人工进行横向抹平处理。根据国际稀浆封层协会微表处技术指南规定:纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm, 接缝处高出量不应超过6mm。为了使纵向接缝处平滑连接, 施工时用工具将搭部分抹平、抹薄, 同时可以适当调低摊铺箱搭接一侧的高度, 减小搭接处混合料的摊铺厚度。另外, 微表处纵向接缝的位置应根据路面宽度合理分配每一幅的摊铺宽度, 尽量将纵向接缝放在车道线旁边3~5cm的地方, 以改善路面的外观质量, 又不至于造成划线困难或使划线成本增高。
4.5 人工局部修整。
采用人工对施工现场的局部地区进行修整的时候, 不应该采用破乳的混合材料进行修复。而应该将刚拌好的混合料倒进需要修补的路面上并与周围保持平齐。
5 结束语
微表处技术作为一种日趋完善的道路养护技术它有着其他技术不能取代的优点和优势, 它在迅速恢复道路、解决道路磨损老化松散等问题上不仅能妥善解决, 还能提高公路抗承能力和抗病害和耐久性。有效降低路面的透水性, 防止路面龟裂, 松散等功能破坏。它最大的特点是见效快, 通常1到2小时就能完成养护, 对通车的影响较小, 大大缩短开放交通的时间, 而且微表处技术相对其他技术而言成本低廉且易于操作, 更重要的是对环境的污染几乎为零, 因此微表处道路养护技术在未来的告诉公路发展中有这广泛的应用前景。
摘要：本文主要内容是介绍为表面技术以及它在公路养护过程中的的应用及其重要性。作为一种具有开放交通快、可修复车辙、防止下渗以及抗滑能力强并延长公路使用寿命的技术, 微表处技术近年来得到了广泛的应用, 这篇文章主要就是介绍了这种技术的材料要求、施工工艺、质量控制等方面内容。
关键词：微表处,公路养护
参考文献
[1]李兵.微表处在高速公路预防性养护施工中的应用[M].山东交通学院学报, 2007年9月.
浅析微表处路面养护技术的应用 篇8
1 乳化沥青的选择和技术要求
由于微表处只形成单层摊铺厚度为3~10mm的薄层结构, 主要对路面起到封水填面以及恢复路面功能、提直路面抗滑耐磨的作用、因此, 应严格要求其组成材料特别是乳化沥青的质量。
要确保微表处的质量, 乳化沥青应满足以下技术要求:
(1) 稳定性好, 所选用的乳化剂应能保证沥青乳化后, 在使用前不产生分层、结团的现象。
(2) 能适应混合料冷拌、冷铺的需要, 保证混合料在施工中不破乳、不离析, 并有合适的稠度。摊铺后混合料又能够在要求的时间内破乳成型, 强度迅速增长, 以满足开放交通的要求。
(3) 由于乳化沥青混合料在破乳成型后, 其主要作用的仍然是其中的沥青成分, 因此, 沥青质量是保证微表处作用效果的关键, 如果采用普通基质沥青难以满足要求时, 应选用改性乳化沥青。
2 矿料级配和集料的技术要求
微表处中矿料占90%以上, 矿料级配和集料的质量特性对混合料的影响很大, 因此, 国内外路面养护行业对矿料级配和集料质量都十分重视。良好的矿料级配是沥青混合料优良性能的重要保证, 国外矿料大都采用硬质岩石 (如花岗岩) 百分之百地轧制成碎石, 特别是微表处的矿料, 其石料破碎面积大、形状规则、砂当量高、矿料级配十分稳定。
微表处级配选用时应注意选择较粗级配, 以适应大交通和重交通的需要。应谨慎使用间断级配, 特别是原材料控制不严, 施工不熟练时最好不采用间断级配。应在施工前将超大粒径的颗粒清除掉, 以防摊铺中拖动划痕、影响美观。
微表处对集料的技术要求如下:
(1) 由于集料在微表处中主要起骨架作用, 其最大粒径决定了摊铺层的厚度, 因而级配的选择应根据施工设计确定。我国《公路沥青路面施工技术规范》要求微表处选择坚硬、石料为集料, 以保证摊铺层的抗滑、耐磨和坚固的耐久性。同时石料要干净、无土灰尘, 必要时应进行水洗, 因为杂质和污物会使乳化沥青提前破乳。
(2) 填料的作用主要是改善级配、提供混合料的稳定性、加快和延缓破乳速度、提高封层的强度等。通常用作填料的材料有活性的石粉、水泥、粉煤灰和非活性的矿粉等。填料应干燥、无结团, 不含杂质。为提高早期强度, 加入少量水泥可取得较好效果。水用量多少决定了稀浆的稠度和密度。一般矿料携带的水约占3%~5%, 乳液中的水约占35%~45%, 其余为拌和时期加的水, 占6%~11%。水量太多不利于乳液破乳和封层质量, 一般应控制水量为矿料质量的12%~20%。为延缓乳液破乳的速度, 在水中可掺加Ca Cl2, NH4Cl, Al2 (SO4) 3等外掺剂进行调节。
(3) 为了调节稀浆质量乳液的破乳速度, 可添加一些促凝剂或缓凝剂、抗剥落剂和其他改性剂等。
3 混合料配合比的确定
交通部公路科学研究院《高速公路改性乳化沥青稀浆封层养护技术》提出了微表处混合料确定的方法和步骤。
3.1 原材料的选择
应根据气候条件、应用场合、使用要求和材料供应情况等, 选择基质沥青品种和标号、乳化剂种类以及改性剂的类型与剂量。
3.2 矿料的选择
矿料应注意以下几点:
(1) 为提供耐磨的抗滑道路表面。微表处选用集料 (特别是粗集料) 应是硬质石料, 它应满足压碎值、洛杉矶磨耗损失、磨光值等指标要求;
(2) 砂当量是微表处矿料质量的关键指标, 应尽可能选择砂当量高的材料, 砂当量越高表明集料越洁净。相反, 石料被沾污或含泥量大, 会影响破乳速度和沥青与石料的粘附性;
(3) 在缺乏试验条件情况下, 矿料级配宜接近级配范围中值。其中4.75mm通过率会显著影响微表处的表观效果和抗滑性能;0.075mm通过率则显著影响混合料的成浆状态以及沥青对石料的裹覆。
3.3 混合料的初选
首先选取级配合格的矿料, 并测定其含水量。称取若干份一定质量的级配矿料, 通常矿料为100g干重, 选择其中一个乳化沥青配方, 按照经验在常用油石比范围内, 以0.5%的沥青用量间隔变化改性乳化沥青用量, 不断调整添加剂的种类和用量、用水量后, 进行手工拌和, 拌和时间>120s。一般MS-2型级配的油石比在6.5%~8.5%, 而MS-3型的为6%~8%。对满足可拌和时间要求的试样, 待成型后观察试样油面比大小和沥青与石料的襄覆情况是否合适, 若不合适则应重新进行拌和试验。通过对不同混合料配方的可拌和时间、拌和状态、成型效果、油石比和黏附力的大小等综合对比, 确定1~4个混合料配方, 进行下一步试验。
稀浆混合料最佳沥青含量的确定按照确定的, 稀浆混合料配比制作湿轮磨耗试样和负荷轮试样, 进行湿轮磨耗试验和负荷轮载试验, 进行湿轮磨耗试验和负荷轮载试验, 磨耗量、粘附纱量应符合要求。微表处用于车辙填充时、还应进行轮辙变形试验, 变形量应符合要求。如果试样的黏附砂量指标不满足要求, 说明确定的油面比过大, 可适当降低用油量重新试验;如果湿轮磨耗指标不满足要求, 说明确定的油面比过小, 可适当增加用油量重新试验;如果油面比接近上限时仍不满足湿轮磨耗指标要求, 说明混合料的配比性不足, 应重新进行混合料配方选择。
当所有施工性能指标 (可拌和时间、稠度、初凝时间、黏附力试验等) 和路用性能指标 (湿轮磨耗试验、负荷轮黏附砂试验, 轮辙试验等) 均满足要求后, 即可从中选出合理的微表处混合料配方。选择好配方后, 就可以按相关程序组织微表处施工了。
4 结论
4.1 该高速公路近1年的行车实践表明,
微表处施工后的路面效果良好, 是一种功能完善的道路养护方法。微表处技术与其它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, 因此, 微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会经济效益有着广泛的应用前景。
4.2 微表处技术实际应用中除了要抓好改
性乳化沥青的选用和剂量控制、集料的选用和级配选择、填料用量控制等关键环节外, 还要重点抓好施工质量控制环节, 通过施工, 不断总结经验, 完善和提高微表处技术水平。
4.3 虽然微表处成效明显, 但仍有它的使
用局限性, 如单层微表处时原路面车辙深度不能超过12.7mm, 若原路面有裂缝, 需对原路面存在的裂缝事先进行封缝处理, 该高速公路微表处施工后的路面效果表明, 微表处施工前对路面的补强处理、灌缝处理、铣刨等处理措施是有效和必要的。
摘要：微表处技术应用于公路及城乡道路路面养护正在被迅速推广, 它是用适当级配的石屑或砂、填料 (水泥、石灰、粉煤灰、石粉等) 与聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水, 按一定比例拌和而成的流动状沥青混合料, 然后将其摊铺在路面上形成沥青封层。
关键词：微表处路面,养护技术,研究
参考文献
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[2]于广和.微表处技术在哈同公路养护中的应用[J].黑龙江交通科技, 2007 (11) .
微表处填补车辙后对路面的贡献研究 篇9
为了考察微表处填补车辙后除增强路面表面服务功能外, 对整个路面结构层是否具有隔温效果, 以及对整个路面结构贡献情况, 本文进行了实际温度测量, 并通过测量结果计算了路面温度场梯度变化以及对整个路面结构的贡献作用。
1 温度测量
2009年9月12日, 晴, 有4～5级风。在沈山线K592+530和K592+534处, 钻取4个芯样, 埋设温度传感器8只, 分别布设在微表处和SMA下方3cm、8cm处。埋设过程中, 采用乳化沥青粘结。见图1所示。传感器编号为:微表上1、微表下1、SMA上1、SMA下1、微表上2、微表下2、SMA上2 、SMA下2。将原始数据修正并均值化处理后的不同时间温度测量结果见表1。
2 温度预估模型选择与计算
2.1 温度预估模型选择
沥青路面温度预估模型一般可分为两类:一是针对极端温度条件 (高温、低温) ;二是针对一般温度条件。由于测量时间为9月份, 与沈阳地区最高温度时间不对应, 因此采用一般温度条件下的预估模型。针对一般温度条件的预估模型很多, 代表性的有:AASHTO用于修正模量反算的BELLS模型, 同济大学孙立军等建立的同济1模型等。考虑到需求变量的可行性, 同济1模型对于不同地区需要标定, 且利用的太阳辐射数据较难获得, 最终采用BELLS模型作为依据。选用的BELLS模型形式如式 (1) 所示:
式中:Td—深度d处的温度, ℃;
IR—路表温度, ℃;
D—路面深度, mm;
5-day—测量前的5d平均气温, ℃;
Hr—温度测量时刻, 以一天24h计, h。
温度随时间的变化趋势如图2。
由图2可知, 下午14:00～15:00为路面最高温度时间。取14:30时刻测得的温度作为路面温度场推演的依据。
2.2 计算结果与分析
将实测的两个深度处的温度和时刻带入BELLS模型, 得到一个以5-day和IR为变量的二元方程组, 求解可得到对应的5-day平均气温和IR值, 然后即可计算相同时刻不同深度处的温度值。
利用上面模型和实测数据反算得到的5-day和IR如表2。
调查表明, 沈阳地区九月份的平均气温为18℃左右。由表2结果看, 反算的IR值较合理, 而5-day平均气温明显不合理, 表现为一方面数值过低, 小于18℃;另一方面两种结构差距过大。因此需对模型进行适当调整。取5-day平均气温为22℃, 通过调整5-day的系数, 使得反算结果相当。调整后的模型如式 (2) 、式 (3) 所示:
(1) 微表处:
(2) SMA:
经调整后反算得到的5-day和IR如表3。
利用修正后的BELLS模型计算两种结构温度场结果如表4所示, 绘制成温度场趋势见图3。
由图3可知:微表处填补车辙后, 在上面层区域内, 微表处的路面温度相对原路面有升高的趋势;在中下面层区域内, 趋势相反。总体上虽然两种路面结构的温度场有一定区别, 但相差不大。
3 微表处填补车辙后对路面的贡献
根据室内试验的结果, 基质沥青和改性沥青混合料在不同温度下的动态模量如表5所示。
对表5中模量与温度的关系进行拟合, 得到采用不同沥青混合料动态模量与温度的关系式如式 (4) :
M1=-0.1883t3+29.149t2-1515t+27399, R2=0.9991
M2=-0.0341t3+12.838t2-1062.7t+25828, R2=0.999 (4)
式中:M1—SBS改性沥青混合料动态模量, MPa;
M2—基质沥青混合料动态模量, MPa;
t—温度, ℃。
为体现温度场差异导致沥青层模量的变化, 采用分层的方法将上中下面层每2～3cm作为一个亚层。取各亚层中心点处的实测温度作为代表温度, 带入式 (4) , 得到各亚层的动态模量。考虑到原有路面已承受了一定的交通荷载, 对旧路各层的动态模量进行了折减。各层模量如表6、表7所示。
基层模量、垫层模量、土基模量分别取5000MPa、400MPa、100MPa。采用Bisar3.0作为计算工具, 利用AASHTO2002沥青混凝土变形模型, 计算两种结构的车辙量。
AASHTO2002沥青混凝土变形模型如公式 (5) :
式中:εp—永久变形, με;
εr—弹性变形, με;
N—轴载作用次数;
T—亚层温度, deg F。
假定轴载作用次数为10万次, 两种结构车辙计算结果如表8所示。
由表8可知, 两种结构面层的永久变形在上、中、下面层均有分布。微表处填补车辙后的面层总体抵抗车辙能力有一定提高, 其主要源于中、下面层的贡献。原因主要有:一方面, 微表处填补车辙后, SMA层下移, 一部分进入了中面层区域, 提高了中面层的抗车辙能力, 另一方面根据温度场反演结果, 相对于原路面, 微表处填补车辙后降低了相同条件下的下面层的温度, 从而提高了中、下面层的模量, 降低了中、下面层的永久变形量。
4 小结
通过对微表处填补车辙路面进行实际温度测量, 并通过测量结果计算得到以下结论:
(1) 微表处填补车辙后的面层总体抵抗车辙能力有一定提高。微表处填补车辙后, SMA层下移, 提高了中面层的抗车辙能力。