微表处技术在沥青路面养护中的应用及效果分析

时间:2022-05-30 02:33:24

微表处技术在沥青路面养护中的应用及效果分析

摘要: 本文通过微表处技术沥青路面的预防性养护中的应用,介绍了微表处技术特征和施工, 对其应用效果进行分析,微表处能够实现路面抗滑能力的提升,避免下渗水分,以及外观美观、经济有效。

Abstract: Through the application of micro-surfacing technique in the preventive maintenance of asphalt pavement, this paper introduces the technical characteristics and construction of micro-surfacing and analyzes the effect of its application. Micro-surfacing can improve the anti-slide capacity of the road and avoid infiltration of water. Its appearance is beautiful, and it is economical and effective.

关键词:沥青路面;预防性养护;微表处

Key words: asphalt pavement;preventive maintenance;micro-surfacing technique

中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)10-0121-02

0 引言

基于不断增长的交通量影响下,以及车辆渠化和严重超载重载等,沥青路面的防病害能力与承载能力不断地下降,这不利于其耐久性和应用性能的体现。应用微表处的预防性养护方式,能改善路面的平整度,有良好的抗滑性能,能封闭路表水的下渗,抑制路面病害的发展,切实提高了路面的耐久性和安全的行驶性能。

微表处适用于沥青路面修复车辙与预防性养护罩面;水泥混凝土路面的罩面;新建或改扩建公路的沥青路面、水泥混凝土的表面磨耗层的一项技术。甘肃省张掖公路管理局在山临、临清高速公路采用了填充车辙后再铺筑微表处的方法,在普通干线公路养护中,也较多采用了微表处施工,都达到了较为理想的养护效果。微表处技术是当前时期一直非常经济和有效的道路车辙修复等一系列路面病害的方式,现将微表处技术应用介绍如下:

微表处的组成部分是一些添加剂、矿物填料、100%的轧碎碎石、水、聚合物改性乳化沥青等,通过专用的装置进行拌和且摊铺到原路面上。必须严格选择原材料,对微表处混合料的配合比进行精心设计,按标准和成功的经验进行施工质量控制。

1 微表处用原材料的选择

1.1 集料的选择

微表处混合料矿料应选用碱性的耐磨耗的石料,矿料砂当量不低于65%。

微表处的添加剂一般指矿粉、水泥、石灰粉等,主要作用是调节微表处混合料可拌和时间、破乳速度。微表处用水应用饮用水。

1.2 改性乳化沥青

该局采用Emultech EP-75s乳化r青站生产改性乳化沥青,将皂液(40~50℃的水与一定比例的乳化剂、盐酸充分搅拌形成pH值1.8~2的溶液)、胶乳、沥青(130~135℃)按比例在胶体磨作用下产生85℃左右的液态沥青。

其中基质沥青采用符合要求的90#A级道路石油沥青。

乳化剂采用AM-77,它可增进沥青乳液与石料的粘附性,具有良好的储存稳定性和拌合性。改性剂选用SBS胶乳,能优化沥青的低温延伸性与高温稳定性,以及提高石料和沥青的裹附功能,优化混合料的耐磨耗能力。

2 微表处混合料的设计

2.1 矿料级配

III型级配适宜在填充车辙、一级和高速公路微表处罩面中应用;II型级配适宜二级及以下公路的微表处罩面中应用。兼顾到交通量大,重载车较多,选用Ⅲ型级配。最初表观粗糙的微表处,不但具备美好的外观,而且具备优良的防滑特性。

2.2 微表处配合比设计

①选取级配合格的矿料:称取若干份一定质量的矿料,在通常的油石比范围内,通过0.5%的沥青用量间隔改变乳化沥青用量,对用水和添加剂类别进行调整之后加以拌和试验。

②在全面比较各种混合料配方粘接力标准、成型效果、可拌和时间、油石比大小、拌和状态等之后,对最为理想的混合料配方进行制定。

③混合料的最佳沥青含量的确定:选择合理配方,进行拌合时间、负荷车轮粘附砂量、湿轮磨耗损失的试验。将1h湿轮磨耗值接近要求的沥青用量作为最小油石比pbmin,粘附砂量接近要求的沥青用量作为最大油石比pbmax,在pbmin~pbmax选择合适的油石比,使得各指标均满足要求。

2.3 油石比的确定

微表处混合料油石比应考虑微表处的应用场合、交通量等因素。将比较大的油石比应用于原路面严重老化或者是贫油的;将比较小的油石比应用于泛油的路面。而比较大的油石比也适宜应用于原路面表面层存在较大空隙的路面。应用于大交通量道路或车辙填充时,宜采用相对小的油石比。

3 微表处的施工

3.1 施工准备

为保证微表处实施效果,必须对原路面裂缝、坑槽、龟裂、网裂等病害进行处置,然后进行微表处罩面。微表处施工之前务必提供混合料的设计报告和材料的检验报告,在确认合乎标准之后才能够进行施工。应对摊铺车标定和设定,辅助施工配套设施运行正常。施工现场应设专人管理交通,施工路段应设明显标志。

3.2 施工

①微表处施工程序:修补、清洁原路面铺设导线,有路缘石、车道线的可不铺设摊铺车摊铺微表处混合料手工作业修复缺陷初期养护和开放交通。

②结合封层路幅的宽度对摊铺的宽度进行优化,尽可能地在车道线周围接纵向接缝。

③在摊铺车当中装入合乎标准的一系列材料。

④向施工地点开装好料的摊铺车,跟控制线对准,调整摊铺箱确保其附近紧贴原路面。为了确保平整的起点,在摊铺箱下铺块油毡;摊铺终点的混合料会不均匀,应铲除1~2m。

⑤将摊铺车的一系列传动离合器打开,启动发动机,确保合格部位处在准备运行的状态当中。

⑥结合场地的矿料含水多少与室内设计,根据次序将乳液、填料、矿料、水加以拌和。

⑦在摊铺箱中流入拌好的混合料,当摊铺箱注入三分之二的混合料容积的情况下,启动摊铺车保持匀速前进,并且将喷水管打开,湿润路面利于稀浆对原路面的粘结。

⑧确保摊铺速度跟混合料搅拌量和摊铺量的统一性,混合料为摊铺箱容积的二分之一为宜。

⑨稀浆混合料铺后的局部缺陷,如刮痕,横、纵向接缝,过厚、过薄或不平处,人工用橡胶耙配合拖布进行找平。

⑩矿料在装入矿料箱前过筛。需要加速清除超大粒径矿料形成的纵向刮痕,不可以清除的迅速暂停摊铺,在解决完问题之后才能够进行施工。

???在用完摊铺车任何一种材料的时候,将输送材料的全部阀门关闭,搅拌完搅拌器当中的混合料,且向摊铺箱输送和铺完,移出施工点,用水清洗橡胶刮板、摊铺箱、搅拌器。

???初期养护:完成铺筑之后避免任何行人与车辆的通行,固化混合料之后才能够通行。

???微表处双层摊铺时,第一层在成型48小时后,方可进行第二层的施工。

3.3 微表处施工质量控制

①稠度:混合料太粘稠,容易导致太早破乳,且对铺层的平整性产生影响。如果过稀则会离析,并导致泛油、粘结力下降、铺层的厚薄不均。混合料的配比结合实际现状加以优化,且实时地进行检测,确保粘稠度的适宜。

②破乳时间:过早的破乳造成沥青结团,厚薄不均等现象,破乳时间过长会影响成型时间。可通过调节水量或适当加入矿料、水泥来控制破乳时间。

③摊铺速度:摊铺速度主要受到原路面纹理与集料的级配的影响。微表处在摊铺的时候对要求修复的路面进行自动填充,需要结合路面的情况调整摊铺速度。对薄封层进行铺设时,过快会引起波纹、离析,甚至形成光面。

④摊铺厚度:现有路面的孔隙越多,需要填充的材料就越多。如果沥青路面严重松散,可铺两层微表处以形成低孔隙的紧密表层。在摊铺时,集料中最大粒径的骨料应埋入摊铺层内75%以上,避免施工中不合理的厚度会减少微表处的寿命。

4 微表处技术效果分析

4.1 微表处施工检测结果分析

微表处应坚持“质量第一”的方针,严格集料的选择和配合比设计,施工时有良好的成浆情况。通过对微表处试验路的检测,得知微表处技术的应用使得路面的构造深度减小,渗水系数降低,路面平整度有所改善,并且表面平整密实均匀,达到了路面封水和增加路面的抗滑性能的效果。

车辙检测结果证实,纵观实际监测的原路面数据,轻微的车辙在该路行车道广泛存在,其能够实现20mm的局部以及10mm的深度。施工后的检测是:车辙平均深度为4mm,局部达到5.5mm,铺筑的微表处耐久、平整、坚实,避免下渗路表水且具备优良的抗滑特性,有效地修复车辙等前期病害。

4.2 微表处施工的性能和经济效益特点

①赋予道路一层平坦耐用、高抗滑的表面,更新和恢复了路面原有的使用性能。②有着较高的防滑特性与抗磨耗性能,尤其适宜重载车辆多和交通量大的公路、城市干线。③具有网裂密封、车辙填充等多种修复功能。④使用的改性乳化沥青可以提高石料与沥青的裹附特性,优化混合料耐磨耗性能,比热沥青罩面有更为理想的封层效果,避免下渗水,进而对路面的构造进行有效的保护。⑤建设成本明显低于有效厚度的热沥青罩面,进一步提高了道路的经济效益。⑥在基层稳定的前提下,优质微表处使用寿命一般为3~6年,在使用寿命和使用效果等方面比热沥青罩面优越。⑦是沥青、水泥两种不同性质路面不多见的、效果最显著的罩面技术,且施工方便快捷、无污染。

5 结束语

基于增加沥青路面应用寿命的影响下,沥青路面增加病害和老化,这降低了其使用功能。适时对沥青路面实施微表处的预防性养护,能保持路面的平整度和抗滑能力,并阻止水分下渗、防止路面的老化和松散,确保路面耐久性、安全、舒适的行驶性能,延长了中修或大修期限。因此,分析微表处技术特性及施工质量控制,对于节省成本、延长沥青路面应用年限、提高性能有着非常大的实际意义。

参考文献:

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