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公路养护工程管中微表处施工技术分析

作者

冯娟

宁夏省固原市彭阳县公路管理段 宁夏省固原市 756500

随着交通流量持续增长与轴载作用加剧,传统沥青路面逐渐出现松散、裂缝等早期病害,亟需高效经济的修复方案。微表处作为一种新兴的薄层罩面技术,凭借施工快捷、环境适应性强的特点成为国际主流选择。

一、微表处技术原理

微表处基于乳化沥青破乳、水分蒸发、集料裹覆的物理化学过程实现路面修复功能。其核心原理是:改性乳化沥青在摊铺后迅速破乳(通常 30分钟内),沥青膜包裹集料形成骨架结构,通过集料颗粒间的嵌挤作用与沥青的黏结作用形成强度,最终形成具有抗滑、耐磨、防水性能的薄层罩面(厚度一般为 5.10mm )。该技术对原路面平整度要求较高(IRI 值 ⩽3 .0m/km ),适用于处理路面轻度车辙(深度 ⩽15mm )、表面松散、抗滑不足等病害,无法解决结构性破损(如深层裂缝、路基沉降)。

二、微表处技术材料组成

2.1 改性乳化沥青

作为黏结剂,需采用慢裂快凝型,其破乳时间需与施工环境温度匹配( 15-30‰ 时破乳时间控制在 15-45 分钟)。关键指标包括:蒸发残留物含量≥60% ,贮存稳定性(5 天) ⩽5% ,黏度 ,针入度( 25°C , 100g ,5s)60-100( 0.1mm ),软化点 ⩾55°C 。例如,在夏季高温地区施工时,需选用高软化点( ≥60C )的改性乳化沥青,避免后期泛油。

2.2 集料

采用玄武岩或石灰岩等耐磨集料,级配类型根据养护需求选择(Ⅰ型适用于抗滑表层,公称最大粒径 4.75mm ;Ⅱ型适用于车辙填充,公称最大粒径 9.5mm )。集料需洁净(含泥量 ⩽3% )、坚硬(压碎值 ⩽26% ),棱角性(流动时间) ⩾30s ,以保证骨架嵌挤效果。某工程采用Ⅱ型级配时,9.5mm 筛孔通过率控制在 100% , 4.75mm 筛孔通过率 65%80% , 2.36mm 筛孔通过率 40%-55% ,形成良好的级配曲线。

2.3 填料与添加剂

填料选用石灰岩矿粉(比表面积 ⩾400m2/kg ),需干燥无结块;水采用饮用水,用量根据施工稠度调整(通常为 3%-5% );必要时添加水泥(用量 1%-3% )作为固化剂,加快强度形成。在低温( <15C )施工时,可掺入早强剂(如氯化钙,用量 ⩽2% ),缩短开放交通时间。

三、微表处施工工艺与关键技术

3.1 施工准备阶段

原路面处理:原路面处理是确保微表处与原路面结合牢固的关键环节,其质量直接影响微表处的使用寿命与整体性能。首先,采用路面清扫车配合压力 ≥15MPa 的高压水枪,对路面进行全面清洁,彻底清除表面浮尘、油污。对于局部油污污染区域,单纯的冲洗难以彻底清除,需使用乳化剂溶液进行 2-3 次的细致刷洗,直至油污完全去除。针对路面裂缝,根据宽度采取不同处理方式:宽度 ⩽3mm 的裂缝,采用乳化沥青灌缝处理,利用乳化沥青良好的流动性和粘结性填充裂缝;宽度 >3mm 的裂缝,先填充密封胶,为裂缝提供坚实的填充基础,再涂刷黏层油,增强密封胶与原路面的粘结力。若原路面存在局部坑槽,使用沥青混合料进行修补,修补过程中严格控制平整度,使其与周边平齐,平整度误差控制在 ±3mm 内,确保路面的平整性和行车舒适性。

材料准备与配比设计:材料质量与配比设计是微表处施工的重要基础。按设计配合比(通常油石比 5.5%-7.0% )进行备料,所有进场材料必须经严格抽检合格。以改性乳化沥青为例,每批次都需检测破乳时间、黏度等关键指标,确保其质量符合施工要求。通过马歇尔试验确定最佳油石比,该试验旨在找到混合料黏聚性与抗磨性的最佳平衡点。同时,对混合料性能设定严格标准,要求混合料湿轮磨耗值(WTAT) ⩽800g/m2 (磨损 30分钟后),以保证其耐磨性;负荷车轮试验(LWT)车辙深度 ⩽2.0mm (600 次循环后),确保其抗车辙能力。

设备调试:微表处施工需要专用且性能良好的设备。采用功率 ⩾150k

W 的专用微表处摊铺机,该摊铺机配备自动计量系统(精度 ±1% )、双卧轴强制式拌和机(拌和能力 ⩾30t/h )、螺旋布料器与橡胶刮板摊铺装置。在施工前,对计量系统进行精准校准,确保沥青、集料、水等原材料的配比误差 ⩽0.5% ,保证混合料的质量稳定。同时,仔细调试摊铺速度(通常3-5m/min )与布料器转速,通过反复试验和调整,保证摊铺厚度均匀一致,为后续施工奠定良好基础。

3.2 核心施工环节

混合料拌和:在混合料拌和环节,集料经皮带输送机有序进入拌和仓,与此同时,按照精确比例喷洒改性乳化沥青、水和添加剂。在双卧轴拌和机的强制搅拌下,物料在 15-30 秒内充分混合,直至集料完全裹覆沥青,无花白料出现。拌和过程中,温度控制至关重要,需将温度控制在常温 15-35C 范围内。在夏季高温时,为避免乳化沥青提前破乳,可通过喷洒水温⩽25% 的水进行降温处理。

摊铺作业:摊铺作业时,摊铺机沿预先设置的基准线匀速前进,确保摊铺方向准确。螺旋布料器将混合料均匀分布在摊铺宽度内(单机摊铺宽度 2.5-4.5m ),随后橡胶刮板以 45 °角对混合料进行压实初步成型。在整个摊铺过程中,保持连续供料是关键,一旦停机待料,极易产生纵向接缝,影响路面的整体美观和使用性能。若出现接缝,需安排人工及时进行修整,确保接缝处平顺。对于车辙修复,采用“多层摊铺”工艺,第一层摊铺后及时进行碾压成型,待间隔 24 小时,第一层混合料强度达到一定程度后,再进行第二层摊铺,且总厚度不超过 15mm ,以此有效修复车辙,恢复路面平整度。

初期养护与开放交通:摊铺完成后,路面处于脆弱阶段,需进行严格的初期养护。此阶段禁止任何车辆碾压,让混合料在自然条件下养护 1-2小时,直至初步成型。养护过程中,采用渗水仪检测路面防水性能,要求渗水系数 ⩽10mL/min ,确保路面具备良好的防水能力;使用摆式仪测定路面抗滑值(BPN),应 ⩾60 ,保障行车安全。当路面温度降至 50qC 以下,且混合料强度达到设计要求(贯入度 ⩾3mm )时,方可开放交通。

3.3 特殊情况处理

接缝处理:接缝处理直接影响路面的平整度和行车舒适性。纵向接缝采用“热接缝”工艺,后摊铺带与前摊铺带重叠 5.10cm ,利用刮板将重叠部分刮平,使两条摊铺带紧密结合。横向接缝则需切成 45 °斜角,下次摊铺时覆盖前次接缝 5cm,通过这种方式确保接缝平顺。

低温与雨天施工:微表处施工对环境条件要求较高。当环境温度低于10% 或即将降雨时,不得进行施工,因为低温会影响乳化沥青的破乳和混合料的成型,降雨则会冲刷混合料,破坏路面结构。若施工过程中遭遇小雨,需立即停止摊铺作业,对已摊铺路段迅速覆盖塑料薄膜,防止雨水侵入。雨后,仔细检查混合料状况,若发现混合料黏聚性下降,说明其性能已受到影响,需将该部分铲除并重新摊铺,以保证路面质量。

结语:

微表处作为一种高效的预防性养护技术,在公路养护工程中具有显著的经济与技术优势,其应用效果取决于材料配比的科学性、施工工艺的规范性及质量控制的严格性。通过优化材料选型、精准控制拌和与摊铺环节、加强初期养护管理,可有效避免常见质量缺陷,充分发挥其抗滑、防水、延长路面寿命的功能。

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