安亚军
摘 要
沥青微表处技术是目前公路预防性养护中一种常见的养护方法。本文以G316线长同路K2430+000-K2450+000段养护为例,对微表处原材料要求和配合比设计进行了总结,并对施工前的准备工作和施工方案进行了分析,并提出了相应的注意事项,从而更好的提高微表处技术在公路养护中的应用效果。
关键词
微表处;公路养护;施工方案
中图分类号: U418.6 文献标识码: A
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.64
0 前言
微表处采用专用机械设备摊铺,按照相关要求和比例对所采用的聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、添加剂和水等材料,通过在一定的条件下进行拌合而成的一种稀浆混合材料,将这一种混合材料摊铺在原有的公路上,并且在施工完成后形成的一种路面预防性的结构层。这种结构层在实际的公路使用过程中能够起到较好的效果,帮助公路承受住更大的荷载,并且也能够延长公路的使用寿命,因此,沥青微表处技术已经成为了公路预防性养护中一种非常有效的养护方法,同时,由于沥青微表处特有的性质,可以得到了大家的认可。希望能够在以后的应用中可以更广泛的推广和应用。
1 微表处施工工艺技术指标要求
1.1 原材料要求
微表处所用集料为一定级配料,主要分为细集料和粗集料两类,粗集料在混合料中起到一定骨架的作用,细料用来填充剩余空隙,以保证整个混合料具有较良好的密实性。
微表处采用改性乳化沥青,为了保证改性乳化沥青质量和供应的稳定,运到现场的改性乳化沥青应附有每批次的检测报告。进场改性乳化沥青每批进行取样和试验;对现场所存贮的乳化沥青应经常进行蒸发残留物含量试验,以便调整乳液用量,控制施工油石比。基质沥青采用SK90#级道路石油沥青,其所检指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)相应技术要求。改性乳化沥青采用内掺法,即在生产乳化沥青的过程中同时加入胶乳。生产过程中,胶乳同沥青一样,也经受着强烈的剪切作用,打破了其中的聚合物粒子包封膜,使界面中插入了乳化沥青选用的乳化剂,在聚合物胶乳改性乳化沥青中同时还存在较多的沥青微粒和聚合物微粒,改性乳化沥青中形成了三种物质粒子的混合体,其稳定性好。该项目所用SBS改性乳化沥青,其中,基质沥青为SK90#级道路石油沥青,乳化剂和胶乳为美国进口产品,水为可饮用自来水。在本次试验中所用集料为当地产的玄武岩,其规格为:5-10mm碎石、3-5mm碎石以及0-3mm机制砂。所检指标均满足《微表处和稀浆封层技术指南》国家规范的相应技术要求。
通过填料的配合比试验来确定各粒径填料用量,水泥采用普通硅酸盐42.5 的水泥,用于微表处的水泥不能有风化结块现象。
水的用量是决定稀浆稠度和密实度的主要因素,施工用水采用中性水,且应严格控制微表处加水量,原则上越少越好,如需加水来满足拌合时间,则乳化沥青的用量应通过试验来确定。
1.2 配合比設计
设计配合比的过程:选用符合规范的石料和沥青,经过筛分试验确定目标配合比,并调试生产配合比。然后进行混合料的配合比试验,以确定混合料的用油量以及填料的添加量,并确定混合料符合规范的最佳配合比。
根据设计文件,本项目选定的级配类型为MS-3型。由壳牌(北京)沥青技术咨询有限公司技术部提供目标设计配合比设计,5-10碎石:(3-5)碎石:(0-3)机制砂:矿粉=30%:15%:52%:3%,设计油石比为10.5%(改性乳化沥青含量为62%),42.5水泥掺量1.5%(占矿料总量)。河南大道路业有限公司试验室负责配合比验证和调试,各项指标满足《微表处和稀浆封层技术指南》要求。
1.2.1 拌和试验
通过拌和试验确定沥青混合料的拌和的时间以及初凝的时间,依据拌和试验获得最佳的沥青用量以及水泥用量。拌和试验要求初凝的时间不大于30min,温度在25℃时,混合料拌和的时间大于120秒。
1.2.2 湿轮磨耗试验
湿轮磨耗试验通过模拟行车当中轮胎与公路路面的磨耗作用,来检验设计的微表处混合料配比是否达到行车磨耗的需要。是通过标准的成型方法,将试件成型后放入水中,采用磨耗头,对成型试件磨耗五分钟,最后来测定试件磨耗后的损失。
1.2.3 粘聚力试验
粘聚力试验是用来测定不同的时段微表处混合料试件在128.5±1.0N压力下所发生的最大扭矩,并通过数据来确定微表处混合料的固化时间。且每一组的试验中均不少于3个平行试件。
2 准备工作
2.1 施工现场的准备情况
施工前对施工进行安全围挡交通封闭,对过往行人和车辆进行疏导,并将即将施工区域的原路面进行处理,清除路面附着的泥土、泥块、生活垃圾等,对路面龟裂、拥包、裂缝、坑槽、车辙等病害提前处治,相对光滑的沥青或水泥路面表面应当进行凿毛或者拉毛处理,保证新铺层与原路面的良好结合。
2.2 施工用水、用电
现场施工及照明等少量用电由自备发电机供给,施工用水由自备水车从指定取水点拉至施工现场供给。
2.3 机械设备准备
稀浆封层摊铺车、一台ZL50型装载机、一台发电机组、石料运输车、沥青存储罐、吸尘车、水车,以及其他辅助设备。稀浆封层车应在开工第一次使用前和原材料改变或配合比发生较大变化时进行标定。
3 微表处施工方案
3.1 试验段铺筑
在正式摊铺微表处之前,应当选择合适路段进行试验段的摊铺,试验段长度不少于200米,通过试验路段的摊铺来确定沥青与混合料用量,施工人员、机械需求量等并对施工过程进行经验总结,指导正式施工作业。