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微表处在高速公路路面预防性养护中的应用

2021-03-17王亮

运输经理世界 2021年6期
关键词:集料沥青路面

王亮

(甘肃武威公路事业发展中心试验检测室,甘肃武威733000)

0 引言

高速公路常见的路面预防性养护,可选择微表处技术,该技术具有应用广泛、快速、经济、有效的路面处治等优点,适用于公路工程资金紧缺,公路路线长,具有多个分散段需要养护的情况。首先,应用微表处技术,对于路面的抗滑性和抗渗性具有很好的改善效果,有效地抑制了路面老化,促进公路的使用寿命增加;其次,对公路已经稳定的车辙进行有效填补;再次,通过该技术处理后,摊铺的公路能够快速实现开放通行,便于人们的日常出行;最后,施工过程中污染排放少,保护环境。

1 微表处的适用范围

1.1 原路面路况调查

原路面的路况调查关系着后续施工的各个环节,如路面的受损情况、行驶质量、结构强度以及抗滑性能等,进行指数评价,在结果满足评价标准后方可进行施工修复。

1.2 原路面的病害修复

微表处施工前,原路面的病害必须进行修复,修复方法可参考表1。

表1 原路面病害处理方法

2 微表处原材料

2.1 改性乳化沥青

本项目所选用的改性乳化沥青为武威公路事业发展中心北河材料厂生产,各项技术指标经检测均符合相应技术要求。

2.2 集料

微表处技术所用集料应选择耐久性能良好且抗磨耗、抗滑的材料。集料应清洁、坚硬、耐风化,不含泥土、有机物、化学物品等有害物质。本项目所选用的集料主要取自武威市凉州区松树采石场,主要技术指标经检测均符合相应技术要求。

2.3 水

微表处施工所需的水质应进行严格的检测,确保不会含有有害物质,对于可能会出现化学反应的水质不可用于施工,通常可以使用饮用水进行微表处混合料的拌和。

2.4 填料

微表处填料首选矿粉、水泥、消石灰等。矿粉有利于矿料级配,水泥、消石灰可以促进稀浆混合料的拌和时间缩短,实现快速成型,促进工程的施工效率提升。本次工程施工的微表处填料选择了325 普通硅酸盐水泥。

3 微表处混合料配合比设计

3.1 合成矿料

根据工程修复的需求,如铺筑厚度和公路等级等进行分析,结合工程的施工标准选择适合的矿料。矿料的级配范围需要参照级配类型的标准。首先对不同集料的应用量比例进行计算,确保符合要求的级配范围。

本项目采用MS-Ⅲ型微表处,设计厚度15mm。集料参配比例为:0-3mm 机制砂∶3-5mm 碎石∶5-10mm碎石=53∶22∶15,矿料满足MS-Ⅲ微表处矿料级配范围(见表2),混合料砂当量为71%符合规范中砂当量不小于65%的要求[1]。

表2 微表处矿料级配范围

3.2 配合比的确定

首先,通过经验分析,进行配合比试验应以乳化沥青、填料、水的用量为基础,进行拌和试验和黏聚力试验。选择最高施工温度进行拌和时间的测试试验,以施工最低温度标准进行黏聚力试验。经过多次试验后,选择3 个或以下符合标准的配合的混合料,进行混合料的性能试验,并不断地调整再试验、检测,直到满足工程要求。对于选定的配方进行沥青用量变化的试验,测试1h 湿轮磨耗值(最小沥青用量Pbmin)和砂黏附量(最大沥青用量Pbmax),并将结果制成曲线图进行分析比较[2]。

其次,为了通过试验确定范围,对不同沥青用量的混合物进行了6 天的湿轮磨耗指数测试。如使用微表处技术进行车辙的填补,应分析负荷车轮的宽度变化,反复进行配合比试验,直到达到公路修复需求。

最后,根据经验和试验结果报告,确定材料的配合比,并根据当地的环境变化特点和交通出行规律进行混合料配合比确定。

3.3 微表处混合料的性能试验

通过室内试验可知矿料∶水∶改性乳化沥青∶水泥=100∶8∶9∶1。通过可拌时间、黏聚力试验、湿轮磨耗损失试验检验混合料性能,此配方能够满足工程要求(见表3)。

表3 微表处混合料技术要求

4 微表处施工

4.1 施工准备

首先,修复原有的病害路面,修复后对待施工路段进行清扫。其次,在选购材料时,应结合工程的实际标准要求,选择质量合格且性价比高的材料,进行材料入场前的质量检测,保质保量。最后,施工前对施工机械设备进行检查,完善施工技术监管,执行试验材料配合比进行配料施工,确保修复质量。

4.2 施工步骤

对修复路段进行管制—做好路面的清理—核对施工图纸、放样边线—进行摊铺—人工修补完善—施工养护—通车[3]。

5 施工质量控制

5.1 施工前材料的检查

材料的质量检查需要对不同批次的原材料进行不同的检查。确保其质量符合工程要求。改性乳化沥青每批来料检验一次,矿料级配的砂当量、含水量,每天一次实测。

5.2 施工过程质量管理与检查

施工中需要对混合料稀浆做抽测,应稠度适中,落地成型,采用三控检验法检验油石比,并提取施工期间输送带末端集料检验矿料级配,还需进行浸水1h 湿轮磨耗试验。摊铺成型后的外观表面应平整、均匀,无离析,无划痕、无油团(皮),实际厚度应控制在设计厚度的-5%~+10%。

5.3 交工质量检查与验收

微表处是路面的表层,外观质量的优劣更是直接关系着路面预防性养护工程的使用性能。交工质量检查和验收要求应符合规定要求。表面光滑平整,不可出现松散、划痕、泛油等情况影响美观及使用性能。

6 结语

微表处技术应用于高速公路路面养护维修具有成本低廉的优势,在施工过程中通过对施工经验的分析可知,以铺设厚度为3.0~5.0cm 的路面修复为准,热拌和沥青路面每平方米需要使用50~80 元,而微表处技术只需要每平方米20~25 元,可见,微表处技术优势明显。且微表处技术的施工条件要求低,常温下即可完成施工,节约能源,施工周期短,不会对交通造成严重影响,对于交通量大的公路,可首选此技术进行路面养护修复,很适合高速公路路面预防性养护现状。

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