缩略图
Institute for Education Equity

高速公路沥青路面养护施工微表处技术的应用

作者

郭亮

陕西交通控股集团有限公司 陕西省西安市 710065

引言

高速公路沥青路面如果出现车辙、开裂等问题,借助于微表处技术,能够明显提升路面性能。运用微表处技术时,会结合专用稀浆封层摊铺车,按照一定比例将材料拌和、摊铺,主要材料为矿物填料、连续级配石料、聚合物改性乳化沥青、水、添加剂。

1 高速公路沥青路面养护的必要性

随着时间和交通负荷的影响,高速公路沥青路面逐渐老化,表现出刚性降低和脆性增强的特点。这种老化过程导致路面出现裂缝、坑槽、车辙等病害,严重影响道路的平整性和舒适性,从而加剧车辆的磨损和油耗,提高了行车风险。而定期进行路面检查和维护,及时发现并修复初期病害可以显著提升道路服务水平,减少全面重建道路的需求。此外,采用科学的养护方法,如裂缝填充、坑槽修补和表面处理等,可以有效恢复沥青路面的结构强度和功能性,防止水分侵入路基,减缓路面结构的进一步劣化。因此,系统地分析沥青路面的病害类型与成因,探索适合各种具体情况的养护技术对于提高高速公路网的整体运营效率和安全性具有重要意义。定期进行路面性能评估和病害监测,采用先进的材料科学和工程技术和优化养护策略是实现持续道路网络健康管理的基础。

2 高速公路沥青路面养护施工微表处技术的应用

2.1 原路面处理

1)根据沥青路面调查资料确定病害类型、分布位置、病害严重程度,在微表处养护前处治病害,方便正式施工微表处,改善沥青路面养护效果。2)车辙是本高速公路沥青路面的主要病害,车辙深度达到 15~40mm 时,先在病害部位摊铺微表处养护层,再全幅摊铺,形成多层微表处结构;车辙深度超过 40mm 时,先向车辙处摊铺沥青混合料,再碾压;车辙深度未超过 15mm 时,无须预处理,在保证病害部位干净的前提下,直接进行微表处施工。对于裂缝、坑槽等病害,严重时以灌缝、换填等方法预处理,若病害轻微,则可省去预处理环节。3)沥青路面车辙、裂缝、坑槽等病害处理结束后,清理现场,铺洒透层油,测量放样,确定微表处施工范围与方向,选择质量达标的SBR 改性沥青和集料,按配合比拌制混合料,采用摊铺机均匀摊铺。将透层油铺洒均匀,无遗漏,使微表处结构与现状沥青路面稳定黏结。

2.2 施工材料

微表处技术在运用时,骨料在材料中的占比较大,能够达到 85% 以上,骨料质量对于整体施工质量具有直接影响。选取集料时,应做到坚硬、耐磨,不含有杂质,符合规范基本要求。其中,灰绿岩、玄武岩常被采用。在设计配合比时,应综合考虑行车类型、交通量,以及气候、路面等因素。基于路面病害实际情况,使用改性稀浆封层,确保路面的耐磨、防滑。基于气候与路面状态,合理选择乳化剂、改良剂等品种。参考集料的颗粒组成以及级配,合理计算集料配合比,需符合级配曲线基本要求,并在堆放集料时,也应保证合理性。微表处技术选取集料时,应保证清洁、干燥,并具有一定强度。如果是最大颗粒,则应结合微表处层厚。微表处施工过程中,除非特殊情况,应通过相同集料。使用细集料时,需筛除其中具有的超大粒径颗粒。集料堆放位置保证清洁,防止出现混入石块、泥土等情况。在选取填料时应保证合理,借助于填料调节矿料配级,同时调节成型速度、拌和时间等。运用微表处技术时使用的水,需保证清洁无污染,饮用水最佳。条件不允许时,选择的水应保证含盐量不超出 5000 毫克/升,pH 值最低为6,硫酸盐含量低于2700 毫克/升,避免出现油污。

2.3 试验段施工

试验段施工前认真仔细编制了试验段实施方案,确定施工路段、人员组成、施工材料准备和机械设备检查等工作。现场准备完成后按照设计配合比要求调整各料门的高度拌制混合料,摊铺过程中根据气温及路面温度对用水量进行及时调整,确保混合料稠度适中。试验人员在现场取样制作湿轮磨耗及负荷轮粘砂试件,为施工后的路用性能提供后续检测数据和分析。针对试验段中暴露出的微表处表面有划痕、边线不直顺、局部有超粒径集料等问题进行汇总、分析、总结并采取了有效措施进行整改,避免后续大面积施工过程中出现相同问题。现场对厚度、平整度、摆值、横向接缝高差进行了检测,检测结果表明试验段各项指标均符合技术规范要求,为后期正式施工确定了最佳施工工艺及施工参数。

2.4 微表处摊铺

按照配比试验确定好的配合比将选择好的材料加入已经标定好的摊铺车内,再将摊铺车开到微表处施工的起点位置,按照路段的车道宽度合理调整好摊铺槽的宽度,纵向接缝全部布置在车道线附近后,再开启摊铺机上各传动离合器和发动机,保证摊铺机每个部位都进入良好的工作状态。摊铺机的摊铺速度需按照实际的拌和能力、摊铺厚度、宽度、连续摊铺的长度进行严格控制,结合某工程微表处施工的特点和施工要求,摊铺机前进的速度应控制在 1.5~3km/h 之间。若天气较为炎热,或者风力比较大时,还需打开喷水管,通过喷水方式润湿路面。在微表处摊铺施工的过程中需注意的是摊铺机的行驶速度必须和混合料的添加速度相一致,以免避免出现摊铺机待料问题,以摊铺的连续性提升微表处摊铺质量。比如:摊铺槽中混合料的体积应保持在摊铺槽容积的1/2~2/3 之间,以保证摊铺的连续性和均匀性。在施工过程中,还需要密切监控摊铺车内的各种材料的使用情况,在微表处摊铺施工的过程中,需派遣专人对供料情况进行检查,若发现有一种即将使用完成,要及时通知操作人员,关闭原材料输送阀门,待原材料重新添加后,再启动搅拌器进行充分搅拌后,然后开始继续摊铺。进入到摊铺作业的末段后,应立即对一定范围内的材料进行清理,确保施工现场的整洁,清理出来的材料应装入废料车中,以便后续处理。

2.5 注重合理控制破乳时间

如果混合料发生提前破乳的情况,就会导致出现质量问题,从而无法保证资源的有效使用。因此在使用混合料过程中,整个施工过程应确保其稳定性,加强沥青微力控制。若混合料提前破乳,可能引发沥青结团,难以均匀进行摊铺,进而表面出现刮痕,原路面就不能体现出良好粘结性。若混合料破乳晚,则难以使摊铺成型顺利推进,延长成型的时间。在控制破乳时间过程中,可运用调整用水量方式和调整水泥用量的方式,结合掺入外加剂方法。运用微表处技术时,应严格控制温度。若温度过高,很容易使混合料提前破乳;温度过低时,铺层面成型时间往往有所延长,因此控制破乳时间很重要。

结语

微表处技术在沥青路面预防性养护领域的应用不仅是对传统养护方式的一次革新,更是高速公路养护行业向高效、环保、可持续发展方向迈进的重要一步。通过技术分析,微表处技术以其优异的材料性能、高效的施工效率、显著的成本节约以及良好的环保效益,展现了其在提升路面平整度、增强抗滑性能、延长路面使用寿命等方面的独特优势。

参考文献

[1]陈奠东.高速公路养护中的沥青路面预防性养护技术应用实践[J].工程建设与设计,2020(9):107-108+111.

[2]韩亚歌,张虹雨.高速公路养护中沥青路面预防性养护技术的应用研究[J].技术与市场,2020(6):109-110.

[3]夏杰.预防性养护技术在高速公路养护中的应用研究[J].工程建设与设计,2023(16):143-145.