微表处在公路养护工程中的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-04-17
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微表处在公路养护工程中的应用

何林

贵州省公路开发有限责任公司遵义营运管理中心,贵州遵义 563100

摘要:以某公路工程为例,对该工程微表处养护施工技术的应用进行分析,研究结果表明,微表处养护技术可以有效地提升公路性能,但在应用过程中,施工单位应做好原路面的处理并进行养护材料的准备和配比,然后合理控制拌和、摊铺、碾压等流程,最后进行接缝处理和养护,以此保证微表处养护技术的应用效果。

关键词:公路工程;微表处;养护施工;

1 工程概况

我国某公路工程路线全长63.1km,设计行车速度70km/h,路面宽度24.1m设计为双向四车道,路面采用沥青混凝土结构施工,工程至今已投入使用7年,在多年的运营中,公路路面产生了轻微的病害,主要是裂缝和车辙,为避免公路路面病害的进一步发展,经研究决定采用微表处养护技术进行处理,基于此,本文对微表处养护技术的应用进行分析。

2 微表处养护施工技术

2.1 原路面评价及处理

(1)微表处养护施工前,施工单位组织人员对原路面进行了检测,由检测结果得知原公路路面强度良好,路面上行车道优良比为91.8%,超车道优良比92.5%,下行车道优良比为89.7%,超车道优良比91.1%,公路整体行车质量良好,路面现存病害多为裂缝和车辙,有个别位置存在坑槽现象,病害程度均未对公路结构造成破坏,因此,本工程原路面状态基本良好,针对缺陷问题在施工前处理后,可以进行微表处养护施工。

(2)路面病害处理中,裂缝宽度小于3mm的直接灌缝处理,裂缝宽度大于3mm的进行开槽处理,病害处理完成后,将路面进行清理,保持路面整洁,同时将原路面上的井盖、路缘石等构筑物采取防护措施,设置交通警示标志进行交通限行,本次施工采用半幅施工的方式,施工时只需封闭半幅交通,待一侧施工完成后,再封闭另一侧交通,进行微表处养护施工。

(3)清理干净的路面在微表处施工前,需要先铺洒一层黏层油,主要作用是增加原路面与微表处养护层之间的黏结度,黏层油采用乳化沥青材料,含量为0.3~0.4kg/m³,在喷洒时应保证黏层油的均匀性,喷洒完成后的黏层油需要进行养护,待其达到初凝状态后,方可在其上方进行微表处施工。

2.2 材料选择

(1)本次微表处养护施工使用的材料包括沥青、集料、水泥、水等,集料选择质地坚硬、干净优质的玄武石,集料分为细集料和粗集料,细集料的规格控制在0~3cm,粗集料的规格控制在3~8cm,集料的含砂率应≥65%,集料的级配性能等应满足设计要求,集料的具体级配见表1:

表1 集料的级配

集料级配/mm

筛孔通过率(%)

9.5

100

4.75

73.4

2.36

51.9

1.18

31.3

0.6

20.9

0.3

13.5

0.15

10.1

0.075

6.4

(2)沥青采用CMK-20乳化沥青,沥青材料的性能应满足要求,经检测得知原乳化沥青材料无法满足要求,因此需要在沥青中添加适量的改性剂,使其变成改性乳化沥青,改性剂采用SBR改性剂,改性剂的添加量经试验后确定为4%;水严禁采用碱性水,应采用干净、无污染的饮用水;水泥采用标号为42.5的普通硅酸盐水泥,水泥材料严禁在施工场地长期堆放,使用前需要对其性能进行检测。

2.3 配合比试验

微表处混合料配合比的设计采用湿轮磨耗值和粘砂附量的方式确定,通过将混合料浸水6d,期间不断增加沥青的用量,待混合料的性能满足施工要求后,将沥青含量记录下来,结合多组试验结果最终确定本次养护施工的配合比,其中,最佳油石比为6.5%~8.5%,混合料的配合比例为:集料∶乳化沥青∶水泥∶水=100∶10∶1.8∶7.5。

2.4 混合料拌和

结合确定的配合比进行混合料的拌制,本次微表处养护施工混合料采用厂拌的方式,拌和厂设置在距离施工场地500m的位置,中间修建有边便道,混合料拌和前采用拌和机械上的称重设备进行原材料的取量,再将其放入拌和机械中进行60s的拌和,拌和后得到的混合料应均匀包裹乳化沥青材料,经检验混合料质量合格后,采用运输车通过运输便道运送至施工场地进行摊铺。

2.5 摊铺

(1)混合料运送至施工现场后即可开始微表处的摊铺作业,摊铺施工前,施工单位需要将摊铺机开至施工场地,对机械的性能进行检测,调整摊铺机铺箱的厚度与弯曲度,然后将运输车内的混合料输送至摊铺机械。混合料输送过程中,应注意保持混合料的均匀性,确保混合料装载箱内无多余水分,保证混合料的黏稠性,最后结合放样的位置及方向开始混合料的摊铺施工。

(2)摊铺过程中,机械的行进速度应保持匀速,摊铺速度控制在1.2~1.4km/h,摊铺后应保证混合料均匀分布于路面,机械无法摊铺的位置应人工摊铺,摊铺工作完成后,施工人员要摊铺的质量进行检查,检查项目主要包括摊铺的厚度、均匀性、平整度等,如发现存在颗粒较大的混合料要进行清除及填平处理。

2.6 碾压

微表处养护层摊铺完成后,要对其进行碾压施工,本工程施工路段的区域边缘需连续碾压4~6遍,区域中间需连续碾压1~2遍,由于微表处养护层的厚度较薄,大型机械碾压宜造成养护层的破坏,因此,机械的碾压强度应≤40MPa,碾压机械的行进速度应控制在1.5~2.5km/h,碾压过程中应严禁车辆在养护层上进行掉头、加速、停车等操作,此举会对已完工的养护层造成破坏,如遭遇紧急情况需要停止碾压,应将碾压机械开出施工路段后再进行停车操作。

2.7 接缝处理

混合料摊铺过程中,每一车混合料摊铺完成后,需要对微表处养护层进行接缝处理,此时设置的接缝为横向接缝,为保证横向接缝位置的美观和施工质量,横向接缝处理采用油毡将接缝处末端1m的长度进行覆盖,使油毡的前端与接缝末端相对称,待重新施工时,再将油毡进行撤除,这既可以保持接缝的美观,又可以保证接缝的质量;纵向接缝处理时采用搭接处理法,即在后一幅公路养护施工时,在上一幅已完工的路面上形成搭接,搭接宽度控制在30~60cm,搭接高度应小于6mm,从而使其形成整体。

2.8 养护与开放交通

微表处养护层采用的主要材料为乳化沥青,该材料破乳后方能通车,因此,本工程微表处碾压施工完成后需要进行养护施工,养护周期一般为7d,养护施工时应进行交通管制,严禁车辆通行,养护施工中定期对混合料的黏结力进行检测,如养护7d后,其黏结力未达到设计要求的2.0kN·m,则应继续进行养护,如黏结力满足设计要求,则可撤除交通管制并开放交通。

2.9 注意事项

(1)本工程养护施工采用微表处技术,该技术对施工环境要求严格,因此在施工前,施工单位应加强对气候变化的关注,合理安排施工时间,保证施工现场的温度在10~28℃且无下雨情况,如在施工中不可避免地遇到雨天,施工单位应及时对已完成工程进行遮盖,待雨停后进行检测,不合格的位置应重新组织施工。

(2)微表处养护层的厚度小,极易在施工中被刮坏,因此,施工单位应注意避免此类情况的发生,在材料进场时,应做好材料的检查工作,粒径不满足要求的材料严禁用于施工,摊铺过程中,应注意避免摊铺机集料箱出现卡料问题,保证摊铺工作的顺利进行,同时应严格控制摊铺厚度,在碾压过程中,应合理控制碾压工序,严禁采用超重的碾压机械,严禁碾压机械在养护层掉头、停车。

2.10 微表处养护性能检验

本次养护施工完成后,为检测微表处养护技术的应用效果,在公路投入使用一个月后对微表处养护层的性能进行分析,分析项目主要包括渗水系数、构造深度和摆值,具体的检测结果参考表2:

表2 微表处检测结果

检验指标

渗水系数(mL·min-1)

构造深度/mm

摆值/BPN

检测结果

平均值

标准差

平均值

标准差

平均值

标准差

0

0

1.14

0.07

68

1.3

由表2检测结果可知,对该工程进行微表处养护施工后,路面性能均满足正常使用要求且渗水系数为0,表明该路面养护施工后未发生过渗水问题,微表处养护效果良好,公路可以放心使用。

3 结语

随着我国公路建设里程不断增长,早期公路路面的病害问题日益突出,采取微表处养护技术对公路路面进行处理,可以有效地抑制和延缓裂缝的产生,延长路面的使用寿命,因此,施工单位应合理应用微表处养护技术,全面提升公路工程的整体质量,促进我国公路工程的快速持续发展。