侯鵬濤,耿興謀,胡小金
(陜西路橋集團有限公司,陜西 西安 710043)
隨著高速公路基礎設施的建設,路面養護已成為保證公路使用壽命的一項重要工程。交通量日益增長,車輛的大型化對路面要求越來越高,而瀝青路面對氣溫、雨水和日照等自然因素十分敏感,影響其使用性能和壽命。微表處技術近幾年來在我國的養護市場取得了一定的效果,也是被認為修復道路最有效、最經濟的手段之一,我國正逐步推廣、使用。文章現就包茂高速榆蒙段路面養護微表處整治工程作一介紹。
包茂高速榆蒙段路線全長88.1 km,為整體式和分離式相結合,分期修建。2009年對下行線部分路段進行微表處整治,施工路段2003年7月通車運營,當時按照二級公路管理,由于當時全省未實施高速公路超限超載運輸車輛治理工作,加之榆林地區溫差變化較大和高速公路渠化交通等原因導致路面車轍、橫向反射裂縫等病害,且呈逐步發育態勢,造成路況下降,影響行車安全。為了保持一定的路況水平,給社會提供便捷舒適的行車環境,從而對車轍進行輕微表處整治。
(1)改性乳化瀝青材料:采用美德維實偉克公司生產的陽離子慢裂快凝乳化劑、韓國SK-70#基質瀝青、美德維實偉克公司生產的改性劑,用自有的乳化瀝青生產車間生產改性乳化瀝青,其檢驗各項指標見表1。

表1 改性乳化瀝青檢驗指標
(2)集料:采用內蒙古大青山石料廠的花崗巖,其檢驗各項指標見表2。

表2 花崗巖檢驗指標
(1)由于該封層主要做表面層,根據文件所需要求,采用MS-Ⅲ型級配。石料采用內蒙古大青山花崗巖2#(5~10 mm)、3#(3~6 mm)、4#(0~3 mm),骨料級配及砂當量(69%)符合規范要求,篩分結果見表3。

表3 各礦料篩分級配
根據個單級料級配經過調配,質量比2#∶3#∶4#=4∶3∶6.5,根據對密度轉化為體積比2#∶3#∶4#=4∶3∶5.5混合后篩分結果見表4。
(2)外加水的確定。稠度試驗用于檢驗微表處稀漿混合料的用水量是否合適。用水量過少造成攤鋪困難,過多則導致微表處稀漿混合料離析流淌和延遲開放交通時間。采用經驗法,即用一根細棍(直徑約10 mm),在剛鋪的封層上劃一條細痕,如細痕慢慢愈合,則表明用水量過多,如果細痕保持不變,則表明用水量合適。

表4 混合石料篩分結果
由經驗法,含水量是骨料總量的10.6%~12.1%的稠度適中,施工時根據溫度和濕度等情況進行適當調整。
(3)黏結力試驗。由黏結力試驗確定稀漿混合料的初凝時間和開放交通時間,以確保微表處的早期養護和封閉交通時間,黏結力試驗數據見表5。

表5 黏結力試驗記錄表
(4)改性乳化瀝青用量的確定。根據規范推薦和經驗其油石比為5.5%~8.0%,由于改性乳化瀝青的設計要求瀝青用量為6.0%~8.5%,因此,改性乳化瀝青的用量范圍分別為8.46%~9.17%,12.31%~13.33%。根據濕輪磨耗與負荷輪試驗,確定瀝青的最佳用油量。試驗結果見表6。

表6 混合料磨耗附砂試驗記錄表
在油石比范圍6.5%~7.0%內選擇油石比,使得在該油石比情況下混合料的各項技術技術指標均可以滿足要求。由磨耗粘砂曲線確定最佳用油量10.5%~11.3%。混合料技術指標符合規范要求,具體指標見表7。

表7 混合料技術指標
根據以上結果,確定該層配合比為骨料∶改性乳化瀝青∶外加水(助劑)∶填料=100∶10.9∶9.0(0.5%)∶2.0。
微表處封層是在常溫條件下施工,無需加熱、最適宜溫度是15~25℃,常溫條件下用改性乳化瀝青、礦料、水、填料和添加劑等按一定配合比拌制成稀漿混合料,并立即攤鋪在路面上,經破乳、初凝1~2 h開放交通形成一層瀝青混凝土式表面處治層。
(1)首先檢查原路病害處理是否達到質量要求后,對路面進行徹底的清掃,去除路面雜物、污漬和粉塵保證微表處與路面黏結牢固。
(2)鋪筑試驗路段,微表處正式施工前,為了保證微表處的工程質量,應選擇合適路段進行攤鋪試驗。通過試驗段攤鋪,確定施工工藝。并檢查混合料性能、人員及機械組合。驗證工程質量是否達到堅實、平整、耐久,與路面黏結牢固,并有良好的封水效果。
(3)施工要有準確的計量。微表處施工時對各種材料配比要求較嚴,所以,要有準確的計量。
(4)攤鋪,攤鋪前應進行劃線放樣,攤鋪機應對準走向控制線;攤鋪施工時要控制攤鋪機勻速前進,確保鋪筑厚度均勻;攤鋪時全過程控制配合比,攪拌形成的混合料應具有良好的施工和易性,保證混合料在攤鋪箱中分布均勻;攤鋪時應保持漿狀均勻,不得含有多余水分和乳液,不能出現乳液、細集料和粗集料離析現象;攤鋪結束后必須將多余材料清除掉,并將場地清理干凈。
(5)初期養護,稀漿混合料鋪筑后,在初期養護期內,加強現場看守禁止一切車輛和行人通行,混合料達到開放交通時間后盡快開放交通。
(6)氣候要求:ISSA規定,在路面或者空氣溫度達到10℃并且持續下降時,不允許進行微表處施工。但是在路面或空氣溫度達到7℃并且持續上升時,允許進行微表處施工。
為了檢測微表處的施工質量,工程完工后2個月,對施工全線進行質量檢查和驗收,檢查結果見表8。

表8 微表處質量檢查表
注釋:由于試驗的理論和系統誤差,滲水系數結果小于5 mL/min,認為路面結構不透水。
通過以上檢測數據足以證明,微表處改善了路面的抗滑性能和防水性能,對路面輕微車轍和網裂等病害起到了很好的修復作用。
微表處技術是一項完善的道路養護的方法,通過這次施工對微表處的配合比設計,從施工檢測結果看符合工程要求,施工具有和易性。微表處封層可以防止路面水下滲,提高路面的抗滑能力,改善路面的使用性能和使用壽命,對路容路貌大大地進行了改觀。
[1]《微表處和稀漿封層技術指南》[Z],北京:交通部,2005.
[2]《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》JTJ,052-2000.
[3]《公路瀝青路面施工技術規范》JTG,F40-2004.
[4]《改性乳化瀝青稀漿封層養護技術》[M].北京:交通部科研所,2004.