APP下载

微表处在隧道水泥混凝土路面糙化治理中的应用

2014-11-17沈仪平

交通运输研究 2014年16期
关键词:微表集料摊铺

沈仪平

(贵州高速公路集团有限公司营运管理中心,贵州 贵阳 550000)

沪昆高速贵州境玉凯段作为国家高速公路网的重要组成路段,2006年通车后,因隧道为水泥混凝土路面,非隧道部分为沥青路面,造成事故频发。通过对贵州省玉凯高速公路水泥混凝土隧道原路面现状进行调查,发现该公路隧道路面状况尚好,但原路面表面光滑,抗滑性能衰减快,抗滑指标不能满足安全行车要求,交通事故较为集中,影响公路运营及行车安全。为保证隧道内公路运营及行车安全,需对隧道道面上实施处治,以提高路面的抗滑能力。经过方案比选,本次对玉凯高速公路隧道路面的治理采用加铺微表处方案。在2009年对该路段的隧道路面实施微表处防滑处治后,隧道内已很少发生交通事故,道路运营安全性能得到明显改善。

1 微表处技术

1.1 微表处的定义

微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按合理配比拌和并摊铺到原路面上,并能够在摊铺后1~2h内迅速开放交通的薄层结构,简称MS。微表处采用专用设备将用聚合物改性乳化沥青、粗集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上。

1.2 微表处技术的优点

微表处在铺筑1~2h后即可恢复交通,施工操作人员少,操作简便。微表处技术施工进度快后对交通影响时间短,后工程人员要求少,可以在对交通影响很小的情况下开展公路维护修补工作,能满足高速公路快速维修和养护的主要要求。

1.3 微表处材料的选择

矿料必须过筛,把超大粒径筛出去,以免超大粒径石料给拌和、摊铺带来不利影响。对筛后的矿料进行质量检查,检查的内容主要包括:级配、砂当量、含水率、干密度等,检测的结果必须符合规范要求,与试验室的结果一致。为了确保施工质量,需依据所选用地材与改性乳化沥青进行配伍试验。根据试验结果,调整改性乳化沥青的生产配方及集料组分。结合贵州省玄武岩的性能指标及配比试验结果,采用玄武岩和石灰石按6.5∶3.5掺配,2.36mm以上的粗集料用玄武岩,2.36mm以下用石灰石,集料形状应饱满,接近立方体,石质应坚硬、耐磨,满足表1的要求。

表1 集料形状、质地要求

微表处选用的BCR型改性乳化沥青应符合表2的规定。

表2 微表处BCR型改性乳化沥青选用要求

微表处所选材料要求如下。

(1)矿粉:采用普通硅酸盐水泥或石灰岩矿粉。所需矿粉类型和数量应由试验室拌和设计确定,并且作为矿料级配要求之一。铺设微表处时,为了获得更好的性能或更快的凝固时间,允许有±1%的偏差。

(2)水:不得含有害杂质的盐和其他杂质的。

(3)添加剂:控制其快凝性和黏合力,应通过拌和设计确定,添加剂与其他成分的可混性必须得到检验。

1.4 微表处混合料设计

矿料级配及沥青用量应满足表3的要求。

表3 矿料级配及用量要求

2 微表处在水泥混凝土路面糙化治理的应用

2.1 微表处的配合比设计

微表处是一个系统技术,影响其施工质量的因素很多,例如原路况、道路交通情况、原材料的质量和性能、施工设备、施工工艺、施工地区气候等。不同的混合料对气温、外加水量、填料、外加剂等的敏感程度各不相同,必须事先进行试验验证。混合料设计是一个绝不可忽视的重要环节,一个合适的混合料设计是提高施工质量的重要因素。

混合料设计内容包括:

(1)施工性能:可拌和时间、成型时间;

(2)路用性能:湿轮磨耗试验(微表处要求浸水1h的WTAT值要小于540g/m2);负荷车轮黏附砂试验(微表处中要求黏砂量测试值应小于450g/m2);轮辙变形试验(轮迹宽度变化率小于5%)。

2.2 原路面病害处理

(1)水泥混凝土板缝处理:采用水泥混凝土路面专用灌缝设备铣、吹缝,再用改性灌缝胶填缝。

(2)原路面混凝土板破坏:原路面混凝土板破坏在这几段中问题比较突出,在做微表处前,应将破板全部更换。

2.3 微表处铺筑的路面条件及施工环境

(1)基面处理:要求清除所有的浮浆、尖锐突出物、污染物,然后全路面喷砂打毛、清扫干净。

(2)微表处施工的最低温度不得低于10℃。

(3)在摊铺微表处前,首先应在水泥混凝土表面均匀洒布符合表2要求的改性乳化沥青黏层油。

2.4 微表处施工流程

根据施工作业面要求,确定微表处施工流程为:渠化(管制)交通→清扫路面→洒布黏层油→微表处摊铺设备就位→摊铺微表处混合料→成型养护→强度满足要求后开放交通。

2.5 摊铺的质量控制

2.5.1 摊铺速度的控制

正确的摊铺速度对项目成功起着非常重要的作用,过快会引起波纹、推移和离析。摊铺的速度应根据路面的状况进行调整。在铺较薄的封层时,摊铺速度对封层的影响更加显著。

2.5.2 摊铺厚度的控制

对原材料严格检验,选用符合要求的石料,特别是粒径为5~10mm的石料。混合料用量决定了铺层的厚度,铺层厚度通常取决于最大集料粒径。过薄、过厚都会影响施工质量。在施工过程中后盘操作手要及时调整摊铺厚度,避免太薄路面出现流水纹或漏气,太厚路面发亮泛油。微表处有一定的摊铺系数,所以现场摊铺厚度应控制在1.2cm左右,开放交通后,压实厚度达到设计要求。

在摊铺过程中应对厚度及时检测和控制,每车道左中右100m各检测一次,以保证达到虚铺厚度,开放交通后,压实厚度达到设计要求。

2.6 施工质量控制

微表处摊铺不允许出现块状、球状或未拌和的集料。对摊铺后出现的局部缺陷,应及时使用橡胶耙等工具进行人工找平。找平的重点是个别超粒径粗集料产生的纵向扩痕以及横、纵向接缝等。经养生和初期交通碾压稳定后,在行车作用下应不飞散且完全秘水。微表处两幅纵缝搭接的宽度不宜超过30mm,横向接缝宜做成对接缝。施工中应对稀浆混合料进行抽样检测。抽检项目、频率、允许误差及方法如表4所示。

表4 微表处和稀浆封层施工过程检验要求

3 微表处技术的社会效应与经济效益分析

3.1 路面抗滑性能改善

原混凝土路面横向力系数SFC60为18~25,抗滑能力不足。铺筑微表处以后路面横向力系数SFC60为57~68,在使用三年后路面横向力系数SFC60为48~55,抗滑性能良好。

3.2 经济效益

降低费用,微表处罩面与同厚度的环氧薄层罩面相比,其造价是环氧薄层罩面的1/5左右,而且路用性能更好。

3.3 社会效益

与热拌沥青混合料相比,其在常温条件下作业,摊铺过程减少了燃料消耗及沥青烟排放,减少了能耗和环境污染。

4 结语

微表处作为路面预防性养护技术,严格按照规范要求进行施工的路面最长使用时间近7年,平整度及抗滑性能指标均能满足养护规范的要求。公路养护工作者应以科学、严谨、务实的态度来认识和应用该技术。在养护资金投入有限的条件下,微表处作为一项经济的养护技术,有很大的推广空间。

[1]鲁荣利.微表处在公路隧道路面修复工程中的应用研究[J].建筑经济,2010(3):43-44.

[2]胡存亮.高速公路水泥混凝土路面加铺微表处养护探讨[J].交通标准化,2012(10):20-21.

[3]张尚秋,王海洋.微表处在高速公路隧道中的应用[J].公路,2013(10):10-11.

[4]李明惠.微表处在高速公路隧道中的应用[J].山西建筑,2013(2):30-31.

[5]JTJ 058—2000,公路工程集料试验规程[S].

[6]JTG F30—2003,公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].

猜你喜欢

微表集料摊铺
环氧水磨石湿法摊铺与干法摊铺的对比
抗凝冰微表处配伍性研究
再生集料水泥稳定碎石的力学性能研究
微表处技术在高速公路养护中的应用
基于数字图像处理的粗集料二维形态特征参数分析
微表处在沥青路面预防性养护中的应用
单机全幅摊铺在广乐高速LM5标的应用研究
如何让你的摊铺业务获得增长
TF非接触平衡梁在沥青路面上面层摊铺中的应用
低噪声微表处在高速公路养护中的应用