微表处的质量控制（共5篇）
微表处的质量控制 篇1
随着我国高速公路的发展及交通量的增加,路面车辙问题也日益严重。深度大于15 mm的车辙,会较大地影响路面的平整度,降低车辆行驶的舒适性,影响路面使用寿命。若在雨季,车辙问题会严重影响路面服务性能,危及司乘人员生命财产安全。采用微表处处理车辙同铣刨加铺热拌沥青混凝土相比,具有封闭交通时间短、开放交通快的优点,并且造价只有铣刨加铺方法的1/3～1/5,在节约高速公路路面养护资金的方面具有很大的价值。
广西南宁(坛洛)至百色高速公路是国家主干道G80广州至昆明高速公路在广西境内的路段之一,于2005年6月23日正式开工建设,于2007年12月28日建成通车,由于全年平均气温较高,路面在高温和荷载作用下产生了较为严重的车辙病害,且发展较迅速。本文对微表处处治沥青路面车辙病害工程以及广西坛百高速公路路面车辙处治工程中微表处工程的应用情况进行了介绍。
1 微表处适用范围及对原路面的要求
根据车辙病害的类型和破坏类型,路面通常采用不同的养护方法。目前沥青路面车辙维修的方法主要包括热拌沥青混合料铣刨加铺法和微表处法。
对于压密型、磨耗型等较稳定的车辙,可以采用微表处的方法进行处理。微表处填补车辙的厚度薄,能够恢复路面的平整度,并且防滑、耐磨。微表处只能作表面保护层和磨耗层,起不到承重性的结构作用。为了确保施工质量,原路面必须满足以下要求。
1.1 原路面的结构强度
微表处是薄层结构,仅适用于路面的功能性损坏修复,对于路面结构性强度起不到加强作用,因此要求原路面有充足的结构强度,否则在车辆荷载作用下,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。
1.2 原路面的车辙
高速公路上路面车辙多为因沥青混合料层流动变形引起的流动性车辙和因施工时压实不足引起的压密型车辙。而微表处混合料具有很好的抗压密能力,能有效修复路面的压密型、磨耗型等稳定的车辙。
考虑车辆荷载的压密作用,国际稀浆封层协会微表处技术指南(A143)中规定:对于有车辙的路面,每摊铺25 mm (1英寸)厚的混合料,施工时的摊铺厚度应增加3.2～6.4 mm。
1.3 原路面的裂缝
原路面未经处理的裂缝会引起上覆的微表处层产生疲劳开裂,形成反射裂缝,影响微表处封水效果。故应对非轻微的裂缝病害作有效处理后进行微表处施工。
1.4 原路面的拥包、泛油
微表处对凹陷型的路面病害(车辙、脱皮、局部的浅坑槽等)有很好的修复效果,对于隆起型的病害(如拥包),则没有明显作用。当原路面有拥包或较严重的不平整时应先处理,达到基本平整后进行微表处施工。
2 微表处施工应具备的条件
微表处施工质量与天气条件密切相关。温度条件是影响微表处施工的一个关键因素。微表处施工中应注意以下几个问题:①气温低于10℃且持续下降时,不得施工;②养护成型期内气温大于10℃时,不得施工;③路面积水未干,不可施工;④施工养护成型期内可能会出现降雨或霜冻,不可施工。
低温、高湿是微表处施工中最不利的条件。温度过低,混合料破乳成型的速度将迅速降低,即使延迟开放交通的时间,也不能保证微表处与原路面的黏结,开放交通后会出现粗骨料飞散。雨天施工或者摊铺后混合料未完全成型就有降雨的情况下,微表处无法与原路面牢固黏结,很容易在开放交通初期被车轮黏起。
3 微表处的施工要求
3.1 施工前的准备工作
3.1.1 原路面的准备
3.1.1. 1 原路面修补
当原路面上有坑洞和宽大裂缝时,应进行修补。有深洞时,应分层填补并压实。虽然稀浆可以填补多数的裂缝,但是在铺设稀浆之前,最好将宽大的裂缝封起来。对于大的拥包,应先进行铣刨。
3.1.1. 2 原路面清洁
修补完成后,对需加铺封层的路面应事先将所有杂草、松动的材料、泥块等任何障碍性的东西加以清除,人工清扫、机械清扫、空气吹扫或水冲等都是有效的方法。当原路面空隙率很大或透水性过高时,应避免用水冲洗,可采用高压气吹的方法清理。原路面有大块油污时,应将其清除,以免影响稀浆封层与原路面的黏结。
3.1.2 备料
3.1.2. 1 矿料过筛
施工的矿料必须把超大粒径的石料筛掉,否则大粒径石料给拌和和施工带来不利影响,导致微表处填补留下槽痕(如图1所示)。
3.1.2. 2 堆料
拌好的矿料应尽量堆在经过铺装且洁净的地面上,避免混入泥土,应堆放在有顶棚的位置,并做好避雨措施,保持材料干燥。
3.1.2. 3 填料和水
填料的质量要求主要是细度、含水量等。水泥、石灰、硫酸铵、粉煤灰均不得含泥土杂质,并应干燥、疏松、没有聚团和结块,且小于0.075 mm的颗粒含量不应少于80%。施工用水应采用饮用水,pH值在7左右。
3.1.3 设备的标定
稀浆封层机的计量控制系统,施工前应进行严格的计量标定工作,应根据室内试验确定的稀浆混合料设计配合比,对矿料、填料、乳化沥青、水、添加剂等各种材料的用量,进行单位输出量的标定。通常在以下几种情况下,应进行计量标定工作:①机器第一次使用前;②机器每年的第一次使用前;③原材料或配合比发生较大变化时。
3.2 微表处施工的质量控制
3.2.1 施工前原材料与设备检查
3.2.1. 1 改性乳化沥青质量检验
运送到施工现场的改性乳化沥青必须附有出厂检验报告,报告中应注明改性乳化沥青配方、改性乳化沥青指标检验结果,各项检验指标应满足微表处用改性乳化沥青技术要求。
为了确保改性剂的种类与设计类型相同,可以抽样检测蒸发残留物5℃延度指标,如果该指标在20 cm以内,可以认为掺加的改性剂不合格。
3.2.1. 2 集料级配、砂当量与含水量检验
每次运到施工现场的集料必须首先进行砂当量指标检测和级配检验,要求集料的砂当量指标不低于要求指标,级配在设计级配允许的范围内。
微表处摊铺车采用体积计量方式,而细集料的堆积密度受含水量影响显著,施工时必须根据集料含水量情况对摊铺车骨料仓的设定进行调整,否则会造成施工配合比严重失真。以笔者参与的某微表处工程为例,所用集料的单位体积干骨料重量与含水量的关系分别见表1。
假如摊铺车标定时采用的是矿料含水量为2.0%,设定油石比为8.0%,而施工中因天气变化等原因,使得矿料含水量变为6.0%,如果不对摊铺车设定进行调整,那么摊铺出的混合料的实际油石比便变成了8.6%(8.0%×1.25/1.16),比目标油石比高出了0.6。因此,必须对矿料的含水量和湿涨性进行测试。
3.2.2 施工过程的质量控制
油石比控制是微表处施工质量的关键。油石比过大,会引起路面泛油,影响路面抗滑性能;油石比过小,微表处层与原路面的黏结、集料与沥青的黏结性能都会降低。因此,应保证摊铺出的微表处混合料的油石比与设计油石比相符。
可采用“三控检验法”对微表处混合料进行沥青用量检验。
(1)每天摊铺前检查摊铺车料门开度和各个泵的设定是否与设计配比相符,认真记录每车的集料、填料用量和改性乳化沥青用量,计算油石比,每日进行一次总量检验。
(2)摊铺过程中取样进行混合料抽提试验,检测油石比大小是否与设计油石比相符。
(3)每摊铺50 000 m2左右,统计一次施工用集料、填料和改性乳化沥青的实际总用量,计算摊铺混合料的平均油石比。
3.2.3 微表处施工常出现的问题及解决方法
由于微表处混合料的施工性能受到诸多因素的影响,施工过程出现的问题往往要比热拌混合料的施工多,而且这些问题往往影响到成型后微表处的使用性能。
3.2.3. 1 微表处表面泛油
微表处混合料施工完成后即表现出泛油(如图2所示),往往有以下几个原因。
(1)微表处摊铺时的实际用油量大于设计值。摊铺机标定不够准确造成用油量偏大,或当集料过于潮湿,由于集料的湿涨性质,体积计量方式造成集料输送量降低。
(2)微表处施工过程中的用水量过大。水量过大,会造成稀浆混合料中的细料与乳化沥青上浮,在微表处表面形成一层油膜,产生泛油的假象,而下层的集料只裹覆了少量的沥青。
(3)根据经验,当车辙深度大于20 mm时,因为加上摊铺时的预留拱度,一次摊铺时的厚度要在25 mm以上,对于最大粒径为9.5 mm的微表处稀浆混合料,在“V”形摊铺槽的分料作用下,大料下沉,稀浆上浮,在条带中间形成亮带而泛油。
3.2.3. 2 微表处罩面起皮剥落(如图3所示)
原路面15 mm以下的车辙可直接进行微表处罩面;深度为15～25 mm的车辙应首先进行微表处车辙填充,然后再进行微表处罩面,也可采用双层微表处;深度为25～40 mm出车辙首先采用多层微表处车辙填充;深度为40 mm以上的车辙,不宜采用微表处。
4 结语
(1)通过对坛百高速公路微表处养护实体工程的摊铺和应用效果的观测,证明微表处养护措施适合病害较轻,还未出现严重破坏的沥青路面预防性养护,微表处路面的抗滑性、平整度等都有不同程度的提高,而且降低了路面的透水系数。
(2)微表处从各种原材料的计量、混合料的拌和机摊铺,全过程都是在施工现场完成的,因此必须密切观察现场施工情况,随时注意混合料的配合比,才能保证施工质量。
参考文献
[1]JTJ 052—2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
[2]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.
[3]沈金安.高速公路沥青路面早期损坏分析与防治对策[M].北京:人民交通出版社,2004.
[4]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社.2005.
微表处的质量控制 篇2
1) 水损害:雨水经现有路面纵、横裂缝进入基层, 在行车荷载反复作用下, 层间水产生较大的动水压力, 致使路面基层中的灰浆挤冒出来, 形成白浆现象, 污染路面, 使细料离失、骨料剥离、板体消弱、强度降低、基层失稳, 加速了路面破损。
2) 车辆荷载:在路面行车载荷反复作用下, 导致路面产生疲劳破坏、剪切破坏, 形成表面裂缝, 加之水的作用, 造成路面破损。
微表处是利用改性沥青的特性将骨料、乳液、填料和水等原料按照一定比例调制成糊状、流态均匀的稀浆混合料, 并将其均匀铺筑在路面上, 摊铺厚度一般为5~10mm。经过乳液与骨料裹腹、破乳、分离、析水、蒸发、固化等过程, 形成密实、坚固、耐磨的道路表面层。此技术在G6、G30、G213线甘肃段应用, 效果良好。
1 稀浆混合料的破乳机理
乳化沥青是一种将沥青以极小微粒状态均匀而稳定地分散于乳化剂水溶液中的乳状液。电离的乳化剂分子可使沥青微粒表面带电, 带电微粒间的静电排斥作用是乳化沥青可以稳定而不破乳的原因。有水情况下, 酸性石料表面的H带一个正电荷离去, 使石料表面带负电荷, 它易于吸附水中游离的乳化剂分子或Al3+、Ca2+等金属阳离子, 使石料表面的负电荷相对减弱。随着H+浓度的增大, 石料表面从带负电变为带正电荷, 当带正电的阳离子乳液与带负电的石料相遇, 沥青微粒吸附到集料表面, 乳液迅速破乳, 水与沥青分离并逐步蒸发。
微表处混合料的破乳过程主要是石料与乳液之间的静电相互作用过程, 石料与乳液表面电荷的正负与强弱是决定破乳速度的关键, 集料砂当量、乳液p H值、水泥和消石灰、Al2 (SO4) 3和乳化剂水溶液等对拌和时间的影响也主要是通过改变石料与乳液表面电荷强弱来实现的;此外, 可以改变微粒的能量 (如温度) 、微粒运动阻尼 (如掺加聚乙烯醇等增稠剂) , 也能影响稀浆混合料的破乳速度。
2 微表处预防性养护施工技术
微表处施工技术主要包括四类。
1) 车辙处理:对于车辙深度在10mm以内的路段, 在对原路面的其他病害进行维修时处理。对于车辙深度在20mm以下的路段, 对原路面车辙部位进行微表处填补并充分压实, 采用MS-3型修补。
2) 网裂、麻面处理:铣刨旧路面, 补碎石混合料至路面, 下面是改性乳化沥青粘层和旧路结构;5mm以上纵、横裂缝首先进行清缝, 随后用灌缝胶灌缝。
3) 坑槽处理:补碎石混合料, 下面是改性乳化沥青粘层和旧路结构。
3 施工工艺控制
沥青路面微表处施工主要包括施工准备阶段、微表处摊铺施工阶段、纵横缝处理阶段、养护阶段、微表处施工质量检测阶段, 其施工流程图如图1所示。
1) 施工前准备工作
(1) 在施工前对老路面进行彻底清扫, 对一些不易清扫的路段用水冲洗, 待完全干燥后可进行施工; (2) 提前对施工段路面病害进行彻底处理, 保证原路面的平整度及完整性; (3) 微表处摊铺车采用的是体积计量方式, 在摊铺前对其进行认真标定; (4) 施工采用半封闭半开放交通的施工方式, 每次封闭半幅1km长的路面, 保证施工区内无行车干扰, 交通开放时间定为2h。
2) 微表处摊铺施工
将装好料的稀浆封层车开到摊铺路的起点, 调整好摊铺槽的宽度、厚度和宽度以及拱度, 确认摊铺车的各种材料标定准确无误。打开各材料的控制开关, 使各组成材料同时进入到拌合器中。由一名工人将最初的拌合料接走, 倒入废料车上。
调节螺旋分料器和稀浆混合料出料口的方向, 使稀浆混合料均匀分布到摊铺槽中, 摊铺车以1.5-3km/h的速度匀速前进。为了防止微表处摊铺不均匀, 严格控制混合料的成浆状态, 让操作手不断变化拌合器出料口的出料方向, 使稀浆混合料在摊铺槽中分布均匀, 让施工人员根据路面状况和摊铺效果对摊铺高度进行及时调节。
对于摊铺后路面的局部缺陷进行人工找平。由于超大颗粒存在或形成凸起及划痕, 采用铁锹把超大颗粒挑出, 然后抹平表面, 尽量使该处表面和机械摊铺的表面一致。待摊铺中的混合料全部摊铺到路面上后, 摊铺车停止前进, 立即将施工末端1~2m范围内废料清除。下一车的摊铺起始位置为该车摊铺结束时表观变化处, 大约离摊铺末端4~5m处, 用水枪清洗摊铺槽。
3) 纵、横接缝处理方法
横缝的处理:上一车摊铺结束时, 摊铺厚度会逐渐变薄, 且颗粒增多, 细颗粒变少, 故表现有明显的变化。下车摊铺开始之前, 用软铁皮覆盖在尾部正常厚度的摊铺面上, 其前端与表观变化处对齐, 控制施工厚度, 由薄逐渐变厚至上车的施工边缘为正常厚度。若有不平处, 由施工人员进行人工找平。然后将软铁皮连同上面的微表处混合料取走, 倒掉废料, 清洗软铁皮, 以备下次再用。
(2) 纵缝的处理:微表处的纵向接缝亦应做成搭接接缝。为了保证接缝的平整和节省混合料, 搭接宽度不宜过大, 纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm, 施工时控制为80mm, 接缝处高出量不应大于6mm。微表处纵向接缝的位置直接影响路表的美观, 如果能够将纵向接缝放在车道线上, 会最大程度的减少接缝对路表美观的影响。但是, 这将对车道线带来一定困难, 特别是接缝处的不平整和粗糙表面会造成走向不直和画线材料用量明显增加, 因此施工中设计微表处路面宽度自行车道外边缘线中心向外延宽15cm。
4) 初期养护及施工质量检测
刚施工完的路面应进行交通保护, 禁止车辆通行, 待混合料破乳后, 才可以开放交通。微表处外观质量应符合表面平整、密实、无轮迹的要求, 纵、横缝衔接平顺, 外观色泽均匀一致, 与其他构造物衔接平顺, 摊铺范围以外无流出的稀浆混合料, 无污染。微表处施工控制质量指标及标准如表1所示。
4 结语
通过对微表处预防养护措施施工技术研究, 并对G30使用情况的调查, 得出以下结论:
1) 微表处技术具有防止水进入路结构中以保护路面的功能, 具有修复车辙病害的功能, 具有改善路面摩擦力提高行车安全性功能等, 可以有效延长路面使用寿命。
2) 微表处预防性养护措施应用的前提是, 旧路必须有足够的结构强度, 此外, 还需对旧路的病害进行彻底处理, 如果原路面整体结构强度不足, 不宜采用微表处养护措施。
3) 由于不同的集料与改性乳化沥青的配伍性不同, 所以对于不同的集料单独进行改性乳化沥青的生产与级配设计。
4) 微表处是一种预防性养护方法, 适用于路面病害不太严重的场合。在进行微表处前, 应对原路面较宽的裂缝进行灌缝处理;车辙较深的路段应首先采用微表处车辙填充作业, 然后再做微表处罩面;用作车辙填充时, 应首先确定路面车辙不是结构性车辙。
5) 采用微表处施工, 摊铺1~2h即可通车, 对交通的影响极小。
参考文献
[1]刘伟亮.微表处混合料性能及应用技术研究[D].长安大学硕士学位论文, 2011
[2]苏卫国, 李晓华.微表处混合料破乳速度的影响因素[J].公路, 2010 (11)
[3]鲁圣弟, 扈惠敏, 王昌引.沥青路面微表处路用性能研究与应用效果评价[J].合肥工业大学学报 (自然科学版) , 2011 (4)
[4]孙久民, 孙莉萍.微表处技术在高速公路路面预防性养护中的应用[J].郑州大学学报 (工业版) , 2011 (5)
微表处技术及工程质量探索 篇3
关键词：微表处,施工质量控制,技术工艺要求
1 微表处技术的发展及国内应用现状
微表处技术是一种由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、矿物填料、水和必要的添加剂按一定的配合比进行拌和, 并使用专业稀浆封层车一次性完成拌和、摊铺过程的施工工艺, 是国内外常用的比较先进的路面预防性养护措施。微表处起源于德国, 是由稀浆封层技术发展演变而来, 20世纪80年代传入美国, 20世纪末传入我国。微表处技术具有施工速度快, 影响交通时间短, 节约能源, 降低成本等独特的优点。因此, 微表处以其优良的使用性, 独特的适用性和显著的社会经济效益, 在我国高速公路、国道、省道、城市道路预防性养护中得到较多的应用。由于微表处技术引入我国较晚, 相关产品和技术宣传、培训不到位, 人们对其认识和掌握有一个相关链接过程, 国内配套养护机具、材料的研发较慢, 改性乳化沥青的生产使用量不但小, 而且质量也不稳定, 使用效果也差强人意, 同时我国与微表处施工相配套的机械设备在技术水平实用性等方面也难以满足施工需要, 微表处施工所需的材料和设备也需向国外购置, 这无疑增加了成本, 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, 其有利因素更多。随着我国高等级沥青路面通车里程的飞速增加, 道路交通量的日益增长, 车辆大型化重载超载严重, 渠化交通也加重了沥青路面早期病害的形成, 特别是车撤、磨损、老化、光滑、轻微变形等病害, 这使得养护成本不断增加, 微表处技术在能满足车辆对路面使用要求的前提下, 显著减少早期养护投入, 因此, 微表处技术在公路养护维修中有着广泛应用前景。
2 目前我国微表处工程存在的主要缺陷
本人通过对周边地区多年来不同施工企业完成的微表处工程使用情况观察, 主要存在如下几方面的问题:
2.1 使用寿命较短。大部分工程能较好的使用3~5年, 甚至更长的时间, 与国外报道的5~8年使用寿命基本相符, 但有部分工程2~3年就出现局部甚至大面积脱落的现象, 从而影响了微表处的工程形象和路面的使用效果。
2.2 表观缺陷。主要表现在表面均匀性差异及色差, 纵横接缝不平顺, 有些工程还存在纵横向条纹等。
2.3 泛油现象, 俗称光板路。
2.4 车内车外噪音增大, 影响行车舒适度。
以上质量问题和工程缺陷是可以通过质量控制、工艺改进、技术提高等工程技术措施解决和逐部改善的。
3 确保微表处工程质量的控制措施
3.1 严格的施工流程是保证施工质量和效益的前提, 是整个施工过程的依据。
施工前要调查的内容包括;a.了解原路面的结构和病害, b.了解该路段的交通量、行车类型和数量。c.该地区的气候变化情况。d.当地可用骨料的性质、质量、规格、价格、数量。e.改性乳化沥青的性能质量及供应保证。
3.2 原路面必须有足够的结构强度, 原路面10mm一下的车撤可直接进行微表处罩面, 大于10mm的车撤填充处理。
宽度大于5mm的裂缝应进行开槽灌缝处理。原路面局部破损 (如;坑槽、松散等) 应彻底挖补处理;对路面拥包等隆起性病害, 应事先进行铣刨处理。
3.3 材料程序的质量控制。
a.动态控制原材料进场数量, 合理堆放、防水、保管。b.密切掌控石料的含水量、通过率。c.机械配料要准确、均匀、级配满足设计配合比要求。d.实验检测改性乳化沥青三大指标及沥青蒸发残留物含量, 原材料含水量、砼当量。e.严控施工配比, 尤其是严控油石比, 砼当量, 矿料级配, f.改性乳化沥青要密闭循环储存, 动态控制供应量, 尽量缩短存放时间。
4 施工中要注意的几个问题
4.1 摊铺机具应保持良好的工作状态。施工前进行认真的标定并出具标定报告, 摊铺速度以慢为主, 有利于摊铺。
4.2 当微表处用于高等级路面, 通常交通量大, 重型车多, 车速快, 要求路面有较好的摩擦系数, 要耐磨耗, 一般应采用Ⅲ型级配坚硬耐磨石料。
4.3 熟练掌握改性乳化沥青破乳指标及影响因素, 微表处在施工过程中要求有好的稀浆状态, 以保证摊铺的顺利进行, 同时要求混合料能迅速破乳成型, 达到快速开放交通的目的, 同时用于微表处的改性乳化沥青必须有合适的破乳速度, 如果破乳速度太快, 混合料在摊铺完成前便已结团硬化, 将会导致施工无法顺利进行。但如果破乳时间过长, 不仅无法实现快速开放交通的目的, 同时如果用水量较大时, 未破乳的乳化沥青随水浮到表面形成油膜, 导致泛油的出现, 并使下面的混合料因水分无法进一步蒸发而迟迟难以成型。影响改性乳化沥青破乳速度的因素很多, 乳化济的化学结构式是决定改性乳化沥青破乳速度的最根本原因, 此外, 改性乳化沥青和集料拌和后的破乳速度还受诸多因素的影响。a.集料表面活性的强弱;b.乳化剂剂量, 剂量越大破乳速度越慢;c.改性乳化沥青的ph值, ph值越低, 改性乳化沥青破乳速度越快, 因为ph值越低, 电荷强度越大, 加快了乳液与石料间的静电引力。d.改性乳化沥青蒸发残留物含量的影响, 蒸发残留物含量越大, 破乳速度越快, 在乳化剂用量不变的前提下, 蒸发残留物越高, 乳液中游离的乳化剂分子就少。e.沥青微粒粒经的大小, 颗粒越细, 破乳速度越快, 原因是由于游离的乳化剂分子的减少。f.环境因素的影响, 施工时气温的高低, 空气湿度的大小, 气温高则快, 湿度小则快。
因此要求施工人员要熟练掌握所用乳化剂的性能、乳液ph值的大小、石料的活性、沥青的酸性值, 随环境温度控制合适的乳化剂用量。
4.4 施工过程配合比的控制。a.在保证混合料拌和时间的前提下, 适当提高水泥用量, 这样可以提高混合料的早期强度。b.尽量减少用水量, 但应以混合料的可施工性为前提条件。因为, 混合料的破乳和固化就是混合料中水分消失的过程, 所以, 水分越少, 破乳和固化时间就越短, 质量也越高。c.施工油石比的合理调整。确定设计配合比后, 施工油石比要灵活控制, 适当微调, 高温时段施工油石比益小不益大, 低温时施工油石比益大不益小;原路面老化严重时也应该适量增大施工油石比;车撤填充要取油石比较小值, 置面施工益取油石比较大值。
4.5 施工工艺技术控制:a.稀浆混合料稠度的控制:稀浆混合料的稠度是影响摊铺成型的重要因素, 若稠度过小, 则会导致浮浆现象的出现, 即沥青上浮, 粗集料外凸, 易造成松散、剥落、若稠度过大, 则会出现刮痕、离析, 导致表观质量较差, 保证稀浆稠度的关键是控制集料的级配, 最佳油石比, 最佳含水量及外加水量增减的及时性及封层车的拌和分料状态。b.摊铺的质量控制:稀浆混合料的摊铺厚度、速度是影响均匀性的重要因素, 只有保证了一定的厚度, 才能实现设计级配所要求的微表处混合料结构, 满足均匀性要求, 如果厚度过小, 则会出现粗集料独立外凸的现象, 容易造成麻面, 松散或离析。如果厚度过大, 则会出现细集料上浮, 面光泛油的现象, 理想的厚度是压实后粗骨料埋深大于等于75%粒经, 实现粗骨料顶天立地。c.用于车辙填充时要求中部形成3~5mm的预拱度, 车辙边缘与原路面平顺衔接, 避免因边缘厚度过大而影响路面平整度及后续的微表处罩面的效果, 在车辙填充上罩面要适当加大罩面层的厚度, 以保证压实后面层的均匀性和平整度。d.要保证混合料足够的养生时间, 建议粘聚力达到2.3N.CM的要求后开放较为合适。施工应尽量安排在天气好、温度相对高的时间段, 天黑前具备开放交通的条件。
5 几种常见的外观缺陷解决方法
5.1 接缝不美观:
每车料摊铺开始时, 由于混合料的稠度还没有调整到最佳状态, 以及结束时分料达不到均匀, 表观效果不理想, 最好是起步垫薄铁皮并把终点不合适的混合料铲除, 人工抹平起终点接缝。纵向拼接前要调整好对接侧摊铺箱滑靴, 及刮板厚度, 适当调稀对接侧稀浆稠度, 必要时对接侧接缝处洒水, 最后辅助人工抹平。
5.2 表面划痕:
混合料中有超粒经料造成划痕, 控制混合料质量;刮板清理不干净造成划痕时及时清干净橡胶刮板;摊铺厚度过薄形成划痕, 及时调整摊铺厚度。
5.3 泛油:
俗称“光板路”。产生这种情况的原因主要有级配料偏细、粗骨料磨耗值小等。解决的办法是控制好油石比, 适当调整好级配料的筛分曲线, 粗骨料选用质地坚硬的石料, 控制好稀浆的稠度及厚度。
结束语
微表处技术是一种功能完善的道路养护方法, 成功的关键因素是:满足适用条件, 建立严格的质量检验制度, 配备稳定的专业施工队伍及技术熟练、训练有素的施工技术人员, 选用性能优良的乳化、摊铺等配套设备, 正确选择优质沥青, 外加剂、骨料、填料等原材料。它适合于路面病害程度较轻, 还未出现严重破坏的沥青路面的预防性养护, 施工方便, 成本低、材料环保无污染、成型时间短, 交通影响小, 经济效益和社会效益显著, 在公路养护上有着广泛的应用前景。
参考文献
微表处施工控制与技术探讨 篇4
由于微表处只是1 cm左右的路面处治薄层, 它的主要作用是防水、防滑和耐磨, 只能作为表面保护层和磨耗层, 而不具有承重性的结构作用。因此, 原路面必须具有足够的强度和刚度以及良好的稳定性, 并且表面必须平整、密实、清洁。
2试验路段
为了保证微表处的成功实施, 在正式施工前需进行试验段的摊铺, 以进一步验证配合比的合理性并对施工组织作出更合理的调整。
3施工工艺流程
(1) 集料拌制:
所有到场的石料要先通过检验合格后再采用, 按照配比设计, 采用具有电子配重功能的水泥混凝土搅拌机拌制, 确保混合料均匀, 严格控制混合料的堆料高度。
(2) 封闭交通:
先由交通安全管理人员将交通封闭。为保证施工人员、设备以及来往车辆的安全, 所有现场施工工作都应在封闭交通后进行。
(3) 清洁原路面:
清除路面上的杂物, 必要时用水冲洗原路面, 但路面不能有积水, 当原路面空隙率很大或透水很严重时应避免用水清洗, 可以用风力灭火机进行吹扫。当路面有大块油污时, 应将其清除, 以保证微表处与原路面的粘结。
(4) 放样划线:
稀浆封层机沿着路面标线行进。
(5) 封层机就位:
根据施工的顺序, 将装满材料的封层机开到施工起点, 并调整好摊铺的宽度和厚度。
(6) 摊铺:
①将装好料的摊铺机开至施工起点, 对准走向控制线, 并调整摊铺箱厚度与拱度, 使摊铺箱周边与原路面贴紧;
②根据微表摊铺车的标定成果确认各料门的高度或开度后开动机器, 按配合比调整好封层机各料们的开度接合拌和缸离合器, 使搅拌轴正常运转, 并开启摊铺箱螺旋分料器;
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调节稀浆在分向器上的流向, 使稀浆能均匀地流向摊铺箱;
⑤调节水量, 使稀浆稠度适中;
⑥当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30 m/min, 但应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;
⑦混合料摊铺后, 应立即进行人工找平;
⑧当摊铺机上任何一种材料用完时应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;
⑩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;
⑩查对材料剩余量。
(7) 局部处理:
混合料摊铺后, 应立即进行人工找平, 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纵向刮痕, 应尽快清除并填平。
(8) 碾压:
当采用微表处填充车辙时, 根据工程经验, 填补处微表处混合料摊铺层应增加适量的摊铺厚度, 形成拱形以补偿交通车辆的压实变形。微表处摊铺后, 在强度形成之后开放交通, 至少开放48h交通后, 再铺筑上层罩面。
(9) 初期养护与开放交通:
在初期养护时间内 (即开放交通前) , 不允许任何车辆和行人在封层上通行, 否则将影响微表处质量。当粘结力达到200 N·cm时即可开放交通。
4施工注意事项
(1) 在拌和与摊铺过程中, 混合料不得出现水分过多和离析现象, 任何情况下都不能在摊铺过程中直接向摊铺箱内注水。
(2) 遇雨天、台风天不得施工, 且施工时气温不应低于10摄氏度。
(3) 选用的石料和改性乳化沥青必须满足粘结力要求。
(4) 配有专门的试验人员, 加强石料的筛分试验, 保证级配在配比设计范围之内。
(5) 封层机启动前, 摊铺箱必须要有一定量的混合料, 而且稠度适当, 分布均匀, 封层机才能匀速前进;摊铺时应能控制集料、填料、水、乳液配合比例。当铺筑过程中发现有一种材料用完时应立即停止摊铺。搅拌形成的稀浆混合料应符合质量要求, 并有良好的施工和易性。
(6) 在纵向或横向接缝上不允许出现接缝不平, 局部漏铺或过厚的现象, 纵缝尽可能设置在车道标线上, 并尽可能减少纵向接缝。
(7) 在进行桥面微表处施工时, 桥梁伸缩缝处微表处摊铺后应立即由专人清缝, 缝的位置与原桥缝位置相对应。
5微表处修复路面车辙施工
通过合理的配合比设计, 有针对性的对车辙修复的石料级配, 以提高其抗车辙的性能。此外, 应采用最佳含油量的下限, 过多的沥青用量容易导致稳定性下降的问题。采用专用的V型车辙摊铺箱进行车辙修补。
根据规范规定, 车辙可以划分为0 mm～15 mm和15 mm以上两种。第一种为轻度车辙, 可直接使用专用V型车辙摊铺箱进行找平处理;第二种为严重程度车辙, 需要对原路面进行两层的车辙填补后, 经过自然交通碾压一周后 (由于摊铺较厚, 必须要延长行车碾压的时间) , 再采用微表处罩面。
对于车辙部位填充后, 在形成强度后开放交通行车碾压, 然后经至少48h的行车自然碾压后, 才可以进行上层罩面施工。
6施工现场质量控制
在高速公路微表处施工, 在严格选料及配置精干队伍和先进设备的同时, 严格控制各道工序。
6.1 接缝
纵缝与摊铺方向平行, 是影响封层总体外观的重要方面, 因此纵缝的处理非常关键。用橡胶刮耙处理接缝处的突出部分非常有效, 再用扫帚进行扫平, 使纵向接缝变得平顺, 总体外观更佳, 在高速公路上, 应尽量减少纵缝的搭接宽度, 并尽可能将重叠的位置安排在标线的位置。
横向接缝过多过密会影响外观和平整度, 因此要尽可能减少横缝的数量, 提高接缝的施工水平。良好的横向接缝对于防止水分下渗和形成悦目的外观, 极为重要。首先在起点处, 当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时, 就可以低速缓慢前移, 这样就可以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象。施工时可在起点的摊铺箱下铺垫一块1 m宽的铁皮, 当摊铺机前进后, 将铁皮上的微表混合料铲走, 这样可以保证一个非常平整的起点和良好的外观。当摊铺机所携带的任何一种材料已经用完时, 操作手应力求摊铺箱内混合料分布均匀。一般情况下, 摊铺终点的稀浆混合料会不均匀, 应往回铲除1 m～2 m的长度;当进行最后一车施工时, 其终点的处理应采取人工整平, 并做出一条直线。
6.2 加水量
某一种石料和乳化沥青, 当外加水量为某一范围时, 可以混合成为稳定的稀浆。机械作业时的加水量, 可以采取允许范围的中值。若加水量过少, 拌和时的和易性及均匀性都受影响, 甚至拌不出稀浆。有的施工单位片面地认为加水量增大有利于拌和摊铺, 而对稀浆质量无多大影响, 这是不正确的。加水量过多, 会带来一些不利影响:①破乳成型时间延长;②造成流淌现象, 影响混合料中的沥青的分布, 并产生光滑纵向条纹和大块亮斑;③造成混合料中沥青分布不均。特别是在填充车辙时, 由于车辙是一个U形的槽, 如果加水量过多, 乳化沥青流到车辙带的位置, 造成边部沥青过少, 中间沥青过多, 形成泛油, 不能形成稳定的微表混合料, 严重影响施工质量。
很显然, 成功的微表处应建立在稀浆中沥青分布均匀的基础上。加水太多, 稀浆的稳定性降低, 粒料下沉沥青上浮, 造成与原路面的粘结降低, 而封层表面的沥青含量过高。封层越厚这种影响越严重。
以合适的水量加到稀浆混合料中, 其重要性一直被重点强调, 是因为加水量的多少关系到稀浆混合料的和易性、与原路面的粘结强度、封层表面的会否泛油及混合料的沥青分布是否均匀等, 对施工质量影响极大。
其加水用量应根据现场骨料的含水率及施工中稀浆混合料的稠度值决定, 根据室内试验结果, 测试出温度-加水量关系曲线, 在正式摊铺前应严格测定矿料的含水量, 根据摊铺时的温度情况, 及时调整最佳的外掺水量。
6.3 摊铺速度
微表处一个突出的优点是在摊铺过程中自动填充需要修补的路面, 因此正确的摊铺速度对项目的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。
6.4 摊铺厚度
微表处的摊铺厚度的控制也是微表处施工中重要的一个环节, 不合理的厚度会减少微表处的寿命。在级配范围中的曲线如靠近粗的一侧, 亦即集料中大颗粒的比例较大时, 就必须铺的厚一点, 否则大骨料就不能嵌入封层当中, 并容易被刮板带起形成划痕。反之, 级配靠近较细的一侧, 即集料中细料比例较大时, 就需要铺的薄一点。微表处的设计厚度为稀浆中最大颗粒的粒径, 如果强行将封层铺厚或铺薄, 将造成封层稳定性差, 容易出现松散、泛油和车辙等病害。
6.5 降水
在每天施工前先了解天气情况, 避免雨天施工, 施工及养生期间的气温应高于10 ℃, 路面过湿或有积水不可施工。在成型期内降雨时, 若对改性稀浆封层影响不大, 则延长初期养护时间;若降雨对封层冲刷严重, 则需要刨掉重新摊铺, 以保证施工质量。
6.6 降噪
为了降低行车噪音, 可以采取如下措施:一, 对石料进行二次破碎, 以降低针片状含量, 提高骨料方正率, 保证级配的连续, 减少级配的差异性, 控制粗骨料的比例;二, 在摊铺时使用二次找平板, 减少路面的孔隙率, 增加平整度;三、适当降低最大粒径, 在广东的三条高速公路上, 我们将最大粒径按照8 mm控制, 降噪效果非常明显。
6.7 外观应满足以下要求
表面平整、密实、无发亮、划痕和轮迹现象;
纵、横缝衔接平顺, 外观色泽均匀一致;
与其它构造物衔接平顺, 无污染;
摊铺边缘无跑浆、塌落;
成型后表面粗糙, 无脱粒、脱块现象。
路面检测结果证明:微表处工艺能很好的起到抗滑、防水、一定程度上改善平整度和行车的舒适度的作用, 能够有效地恢复原路面的表面功能, 可以处理路面的麻面、光滑、坑槽等各种病害, 但有些路段原路面局部纵、横向裂缝、网裂、唧浆等病害已反射到微表处表面, 说明微表处对这些结构性破坏无法解决, 在进行微表处施工前建议对原路面病害进行彻底的预处理。
微表处工艺开放交通的前期, 行车时车内噪音会较一般沥青路面稍高, 但是经过一段时间的行车碾压后, 车内噪音将会有明显的下降。
工程实践证明:微表处是一种有效的预防性养护措施, 实施微表处后的道路可延长路面的大修时间, 是一种资产管理的行为, 可以取得资产保值的效益。
7结束语
微表处作为一个预防性的养护方案, 施工方便, 节能环保, 具有较高的性价比。
微表处选用的成型过程有着较高的苛刻条件:施工过程需要是一个稀浆状态, 利于拌和与摊铺, 摊铺后又要求即刻破乳成型, 以保证微表混合料的稳定性, 只有混合料达到“落地不动”, 才是真正的微表处。
原材料的选择是优良微表处的前提条件, 根据我们的施工经验总结, 微表处对石料的要求, 比热拌沥青混合料还要高, 微表处原材料特别是细集料砂当量低, 直接的后果就是施工中加大用水量, 造成稠度偏大, 乳化沥青上浮, 破乳时间延长, 成型不足, 如此恶性循环, 严重影响微表处施工质量。
由于微表处的石料用量小, 在施工过程中, 我们选用2～4碎石, 在单独的生产线上二次加工, 其质量有保证。由于原材料避免的采石场的下脚料, 其细集料由石料破碎而成, 砂当量为70%以上, 完全可以施工出理想的微表处。
摘要：本文作者结合广东多个高速公路 (广清、惠河、粤赣) 微表处预防性养护项目的施工, 对微表处施工流程进行了详细的总结, 对相关问题提出的自己的见解, 由于微表处现阶段还只颁布施工技术指南, 相关技术供同行共同探讨与总结。
关键词：微表处,施工,技术
参考文献
微表处的质量控制 篇5
近年已受到越来越多的重视,但微表处是一种技术含量比较高的施工工艺,受当地的气候、原材料、路面状况和施工队伍技术水平等诸多因素的影响。笔者认为,要想达到比较好的预期质量不仅需要一整套良好的设备熟练的技术人员更重要的是需要全过程的质量控制体系[2,3]。经过多年施工,笔者对微表处技术施工质量控制的一点体会和经验,与业界同行进行交流探讨,期望寄此来不断提高我国微表处施工工艺的整体水平,真正使微表处作为高速公路预防性养护的普遍方式成为现实。
笔者根据多年施工实践,在微表处施工中常遇到的质量问题主要有以下几个方面[5,6]。
1 表观不均匀
1.1 中间表观细、两边表观粗
这种情况在较严重的车辙路段上表现得比较明显。因为厚度大的地方,粗骨料下沉而表面偏细;厚度小的地方,粗骨料裸露在表面且偏粗。车辙深度越大,这种现象也就越明显。另外机械本身的因素,摊铺箱螺旋分料器向两边分料时,粗骨料容易分到两边,中间细料偏多,特别是级配偏粗的微表处更为明显。
1.2 一边表观粗,一边表观细
出现这种情况一般说明两边厚度不均匀,表观细的一边可能太厚,也有可能表观粗的一边太薄造成粗骨料随摊铺箱滑动形成不正常的粗糙面。解决措施就是时刻根据旧路面平整度的变化,调整两边及中间摊铺厚度。
1.3 每车摊铺的表观不一致
在微表处施工接缝处两边出现不同的表观。出现这种情况可能是级配料变化的原因,即一车料与另一车的有差别。解决的办法是要求生产级配料尽可能均匀,装载机工人在装集料时防止集料离析。在堆料场发现有离析现象时,装载机工人应从不同地方铲料,防止集料离析。
出现这种现象的其他原因,可能是用水量控制的不均匀。水量过小,极易产生表面材料离析;水量过大,表面比较细密,所以要根据气温、路面情况适时调整水量。
2 光路板
有的微表处摊铺当时外观均匀一致,但是经过一段时间的行车碾压后,表面构造深度小,迎着阳光看有亮光,俗称“光板路”。其实微表处的一项重要功能就是提高旧路面的表面抗滑性能,所以产生这样的“光板路”是不允许的。主要原因是泛油、级配偏细、粗骨料磨耗值小。解决办法就是严格控制油石比,适当调整级配的曲线偏向规范的下限,粗骨料一般选用玄武岩或花岗岩等质地坚硬的石料。只有在低等级路,且交通量小的路面,才可以选用石灰岩等石料。
3 接缝不美观
3.1 横缝不美观
每一车料在摊铺开始时,由于混合料的稠度还没有调整到最佳状态,以及结束时分料达不到齐边,效果往往不理想。
正确的做法是:一车料摊铺完成后,用铁锹将末端的混合料铲除至齐边,下一车料摊铺时,用油毡将上一施工段末端覆盖1 m。铺设油毡时,使油毡前端与微表处层边缘平齐,将摊铺车后退,使摊铺箱后缘落在油毡上,启动摊铺,然后将油毡连同上面的稀浆混合料取走,倒入废料车中。
3.2 纵缝不齐
对只做一个车道的微表处,容易出现的情况是施工过程中混合料的稠度过稀,出现“跑浆”现象,从而造成纵向边界参差不齐。另一种情况是驾驶摊铺车的工人走直线的技能较差,导致摊铺箱左右移动从而形成纵向边界不顺直。因此,微表处施工过程中严格控制用水量,防止“跑浆”,另外加强工人的培训。
对于两幅以上微表处需要搭接时,为了保证接缝的平整,微表处纵向接缝处的搭接宽度不宜过大,国际稀浆封层协会在微表处技术指南中指出纵向接缝处与周围平滑连接,施工时可由专门人员站在摊铺箱上,用工具将搭接部分抹平、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。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 cm～5 cm的地方,这样既改善了路面的外观质量又不至于造成划线困难和划线成本增加。另外在条件允许的情况下,标线在微表处施工后一段时间后再划,使车辆碾压的比较全面,也会使纵向接缝不明显。
4 表面划痕
混合料中有超粒径料卡在摊铺箱后缘,在摊铺箱的拖动下形成一道道划痕。超粒径料既有可能是集料中混入的大粒径石料,也有可能是搅拌缸中破乳结团随时脱落的混合料块。为了防止划痕出现,最根本的解决办法是严把集料的质量关,在摊铺车内尽可能防止混入超粒径料。同时,为了防止破乳成团的混合料造成表面划痕,摊铺完成后要清理干净搅拌缸。其次,摊铺后缘的橡胶刮板不清洁,粘有破乳硬结的混合料使微表处表面出现深度较浅的多条划痕。为了避免这一情况的出现,每一车摊铺完毕后,应认真清理摊铺箱,特别将橡胶刮板清理干净。最后,当摊铺厚度过小,也极易形成蜂窝状孔洞的划痕,这是因为粗骨料产生短距离滑动所致。因此,调整摊铺厚度必须有一个最小摊铺厚度。
5 泛油
5.1 设计油石比过大
微表处混合料设计油石比的确定必须充分考虑当地的气候条件、交通量大小、旧路面和材料情况等因素。一般来说,当微表处用于高温地区或者重载、大交通量道路时,应采用相对较低的设计油石比。
5.2 微表处摊铺车标定或设定有误
微表处摊铺车对材料的计量采用的是体积计量方式,施工前必须根据实际使用材料的比重和摊铺车的标定结果,将设计得出的各组分材料按质量百分比换算成摊铺车的设定。对含水量不一样的石料,要根据含水量与密度关系进行调整。因此,摊铺车的标定和设定是否正确,对油石比有很大影响。
5.3 假泛油
施工中混合料水量加入过大,造成清浆上浮,显示泛油特征。这实际上是“假泛油”,沥青上浮,必然造成表面沥青含量过大,影响表面构造深度,而底部沥青含量减少,影响石料与旧路面的粘结。所以,微表处施工过程中要严格控制用水量,防止用水过多造成的“假泛油”现象。
6 脱落、掉粒
微表处施工结束后,正常开放交通一段时间内,如果有轻微掉粒现象发生,属正常现象;相反,没有掉粒现象出现,则可能是油石比过大。另外,掉粒严重则可能是油石比过小,或乳化沥青有质量问题。
在气温较低、雨天或破乳前下雨,掉粒现象较为严重,所以要注意施工时天气变化,防止造成不必要的损失。
摊铺过程中出现漏铺的地方,若用已经破乳的混合料填补,经过一段行车时间后,也容易出现脱粒。因此及时发现漏铺的情况,迅速采用刚好拌和好的、未破乳的混合料倒入漏铺的地方,人工用橡胶耙及时刮平。
7 结语
微表处作为高速公路预防性养护措施在国内方兴未艾,要把这项技术应用好,发挥它的功能作用,必须从原材料、混合料设计、施工工艺等方面进行针对性的质量控制,确保微表处的施工质量适应高速公路的要求
参考文献
[1]陈其学.高速公路路面预防性养护决策[J].公路交通技术,2007(1):63-65.
[2]陈驰平.高速公路微表处养护技术应用浅议[J].湖南交通科技,2005,31(2):63-64.
[3]刘洋.浅谈微表处技术在预防性养护中的应用[J].北方交通,2008(5):22-24.
[4]洪毅,李刚.微表处技术在武合高速公路中的应用[J].山西建筑,2008,34(9):303-304.
[5]韩军强.浅议微表处技术在我国高速公路沥青路面养护维修中的应用[J].交通标准化,2006(7):220-222.