吳 俊

1 微表處的概述

1.1 微表處的定義

微表處是采用專用機(jī)械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青,粗細(xì)集料,填料,水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上,并很快開(kāi)放交通的具有高抗滑性和耐久性能的薄膜。它能滿足攤鋪不同截面厚度的要求,不同瀝青用量和不同攤鋪厚度的混合料,經(jīng)養(yǎng)生和初期交通作用固化后,能經(jīng)受住行車作用,并在使用壽命內(nèi)保持良好的抗滑性能。它能適應(yīng)迅速開(kāi)放交通的需要,一般來(lái)說(shuō),在氣溫 24℃、濕度小于 50%的情況下,12.7mm厚的微表處要求施工后 1 h即可開(kāi)放交通。按照礦料級(jí)配的不同微表處可以分為Ⅱ型和Ⅲ型,分別以 MS-2和 MS-3表示。MS-3型微表處公稱最大粒徑為 9.5mm,適用于高速公路,一級(jí)公路的罩面和車轍填充;MS-2微表處公稱最大粒徑為 4.75mm,適用于中等交通量高速公路,一、二級(jí)公路的罩面。

1.2 微表處的技術(shù)特點(diǎn)

1)封水功能。2)抗滑和耐磨耗功能。3)填充功能。4)恢復(fù)路表外觀功能。5)與原路面的粘結(jié)性。6)與礦料的裹附性。

1.3 微表處的適用范圍

1)已建公路,城市道路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。2)新建公路的下封層。3)新建和改建公路,城市道路路面上封層。4)縣鄉(xiāng)道路的簡(jiǎn)易鋪裝。

1.4 微表處技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

1)施工速度快。2)微表處可提高路面的防滑能力,增加路面色彩對(duì)比度,改善路面性能,延長(zhǎng)路面使用壽命。3)成型快,工期短,施工季節(jié)長(zhǎng),可以夜間作業(yè)。4)常溫條件下作業(yè),降低能耗、不釋放有毒物質(zhì),符合環(huán)保要求。5)在面層不發(fā)生塑性變形的條件下,可修復(fù)深達(dá) 38mm的車轍而無(wú)需碾壓。6)因?yàn)槲⒈硖幒鼙?所以在城市干道和立交橋上應(yīng)用不會(huì)影響排水,用于橋面也不會(huì)增加多少重量。7)在機(jī)場(chǎng),密級(jí)配的微表處能作防滑面而不會(huì)產(chǎn)生破壞飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的散石。8)由于它能填補(bǔ)厚達(dá) 38mm的車轍,而且十分穩(wěn)定,也不產(chǎn)生塑性變化,所以它是不進(jìn)行銑刨又能解決問(wèn)題的獨(dú)特方法。

1.5 微表處作為一種高性能的稀漿混合料具有的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1)與普通稀漿封層相比,微表處具有更高的抗磨耗性能和抗滑性能,并可以完成對(duì)原路面的車轍修復(fù)。2)比熱瀝青薄層罩面具有更好的封層效果,更好地防止路表水的下滲,從而更好的保護(hù)路面結(jié)構(gòu)。3)開(kāi)放交通快。4)價(jià)格較低,可以降低建設(shè)或養(yǎng)護(hù)成本。5)施工速度快。

2 微表處材料的選擇和試驗(yàn)技術(shù)要求

2.1 改性乳化瀝青材料

乳化劑必須是慢裂快凝型的陽(yáng)離子乳化劑,且所用乳化劑不能對(duì)瀝青性能造成影響;對(duì)各種瀝青的適應(yīng)性要好,與改性劑要有良好的配合性。改性劑的選擇應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候、交通特點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)后確定。

2.2 集料

1)材質(zhì)要求。為提高乳化瀝青稀漿封層的抗滑耐磨性能,延長(zhǎng)封層使用壽命,最好選擇強(qiáng)度高、硬度大、耐磨性好的石料作集料,而且要選用干凈的、棱角較多、石質(zhì)表面粗糙的軋制石屑。

2)細(xì)集料砂當(dāng)量。砂當(dāng)量是控制集料泥土含量的重要指標(biāo)之一。我國(guó)規(guī)定的用于高速公路和一級(jí)公路瀝青面層的細(xì)集料砂當(dāng)量SE≥60%,其他公路不小于 50%。

2.3 填料、外加劑和添加劑

微表處混合料中填料、外加劑和添加劑的作用、規(guī)格與普通稀漿封層混合料所要求的基本一樣。

2.4 礦料級(jí)配

我國(guó)一般采用不同規(guī)格的粗細(xì)集料、礦粉等摻配的方法進(jìn)行礦料級(jí)配。

2.5 稀漿混合料設(shè)計(jì)

2.5.1 拌和試驗(yàn)

在拌和容器內(nèi)放入一定量的礦料、填料,拌勻,再將水、添加劑等倒入容器中拌勻,然后倒入一定量的乳化瀝青攪拌并記時(shí),當(dāng)混合料完全抱團(tuán),無(wú)法拌和時(shí),記錄此刻時(shí)間,為不可拌和時(shí)間。重新調(diào)整混合料的配方,重復(fù)進(jìn)行上述試驗(yàn)步驟,并記錄試驗(yàn)時(shí)的氣溫和濕度。拌和試驗(yàn)是確定稀漿混合料的破乳時(shí)間的重要檢測(cè)內(nèi)容,并作為混合料配合比設(shè)計(jì)的重要依據(jù),反映了稀漿封層的拌和性,粘附性,固化時(shí)間等路用性能,也能確定外加劑的品種和用量。

2.5.2 初凝時(shí)間試驗(yàn)

初凝時(shí)間試驗(yàn)是取剛拌勻的稀漿混合料立即攤在油毛氈上鋪平并開(kāi)始記時(shí)。把試件放在室溫下,隔 3min,用一長(zhǎng)過(guò)濾紙或餐巾紙輕輕地壓混合料表面,如果在紙上沒(méi)有見(jiàn)到褐色的斑點(diǎn),就認(rèn)為稀漿已經(jīng)初凝。記錄初凝時(shí)間和試驗(yàn)時(shí)的氣溫和濕度。

2.5.3 粘結(jié)力試驗(yàn)

粘結(jié)力反映了混合料的成型速度和開(kāi)放交通時(shí)間。在相同時(shí)間內(nèi),混合料的粘結(jié)力數(shù)值越大,說(shuō)明混合料的成型速度越快,早期強(qiáng)度越高。通過(guò)稀漿混合料的拌和試驗(yàn)和粘結(jié)力試驗(yàn),可確定出混合料的初步配方,但還需要有濕輪磨耗試驗(yàn)、負(fù)荷車輪粘附砂試驗(yàn)和車轍變形試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)這一配方能否滿足路用性能的要求。

2.5.4 稀漿混合料設(shè)計(jì)程序

1)設(shè)計(jì)礦料配合比;2)確定混合料的稠度及加水量;3)混合料的破乳時(shí)間;4)混合料的初凝時(shí)間和開(kāi)放交通時(shí)間;5)最佳瀝青含量的確定。

3 施工工藝

3.1 施工前對(duì)原路面的要求

1)原路面必須有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2)對(duì)于原路面存在的病害,如:結(jié)構(gòu)性車轍、寬裂縫、坑槽、松散、壅包等,應(yīng)先將病害處理好后,再進(jìn)行微表處。

3.2 施工準(zhǔn)備

1)原路面為瀝青路面時(shí),一般不需要噴灑粘層油。

2)監(jiān)理在場(chǎng)的情況下,對(duì)材料和施工機(jī)具進(jìn)行施工前檢查標(biāo)定。

3.3 鋪筑試驗(yàn)段

微表處正式施工前,應(yīng)選擇合適的路段攤鋪試驗(yàn)段。試驗(yàn)段長(zhǎng)度不小于 200m。通過(guò)試驗(yàn)段的攤鋪,確定施工工藝。根據(jù)試驗(yàn)段攤鋪情況,在設(shè)計(jì)配合比的基礎(chǔ)上做小范圍的調(diào)整,確定施工配合比。

3.4 施工

3.4.1 微表處施工程序

徹底清除原路面的泥土等;施畫(huà)導(dǎo)線,以保證攤鋪車順直行駛,有路緣石,車道線等作為參照物的,可不施畫(huà)導(dǎo)線;攤鋪車攤鋪稀漿混合料;手工修復(fù)局部施工缺陷;初期養(yǎng)護(hù);開(kāi)放交通。

3.4.2 攤鋪步驟

1)根據(jù)施工路段的路幅寬度,調(diào)整攤鋪槽寬度,應(yīng)盡量減少縱向接縫數(shù)量,在可能的情況下,宜使縱向接縫位于車道線附近。2)將裝好材料的攤鋪車開(kāi)至施工起點(diǎn),對(duì)準(zhǔn)控制線,下放攤鋪槽,調(diào)整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。3)按生產(chǎn)配合比和現(xiàn)場(chǎng)礦料含水量拌好混合料,流入攤鋪槽,開(kāi)動(dòng)攤鋪車勻速前進(jìn)。4)稀漿混合料攤鋪后的局部缺陷,應(yīng)及時(shí)使用橡膠耙等工具進(jìn)行人工找平。5)接縫處理:對(duì)于縱向接縫,應(yīng)作成對(duì)接接縫,用油氈將前一段施工段末端1m～3m覆蓋,保證油氈末端與微表處材料層邊緣齊平。

對(duì)于橫向接縫,應(yīng)作成搭接接縫,為保證接縫的平整度,搭接寬度不宜過(guò)大,縱向搭接寬度不應(yīng)超過(guò) 76.2mm,接縫處高出量不大于 6mm。同時(shí)施工中宜從上一車程封層終端,倒回 3m～5m的距離開(kāi)始下一車程的施工;縱、橫接縫都應(yīng)進(jìn)行人工找平。

4 結(jié)語(yǔ)

公路養(yǎng)護(hù)是以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主,修補(bǔ)為輔。我國(guó)引進(jìn)稀漿封層和微表處技術(shù)并對(duì)其進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究,成功地緩減了因經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的交通量增加產(chǎn)生的路面超負(fù)荷狀況;同時(shí)也修復(fù)了路面磨損、老化、裂縫、光滑、松散等病害,提高了適應(yīng)氣候變化的能力,抵抗自然氣候的侵蝕,提高了其承載能力和防止病害的能力。

[1] 周余明.高速公路養(yǎng)護(hù)管理[M].北京:人民交通出版社,2000:12.

[2] JTG F40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 謝 寧.稀漿封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].山西建筑,2009,35(16):276-277.