微表处在高温多雨地区沥青路面预防性养护的应用研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 微表处在高温多雨地区沥青路面预 防性养护的应用研究 【摘要】为保持高速公路沥青路 面良好的使用性能和延长使用寿命，必 须及时做好的预防性养护工作。本文结 合南方多雨地区高速公路沥青路面养护 效果，对微表处的合理使用范围、原材 料择、混合料设计等方面进行论述，并 探讨了微表处施工中的质量控制措施。 中国论文网 /1/view-12764977.htm 【关键词】微表处；沥青路面； 预防性养护；应用 0.前 言 近年来我国公路建设飞速发展， 随着一大批高速公路相继建成通车，沥 青路面的养护也面临着越来越严竣的挑 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 战，随着沥青路面使用年限的增加、沥 青路面不断老化，病害增加，使用功能 不断降低。尤其是对南方高温多雨地区， 沥青路面使用功能下降速度更快，适时 对沥青路面实施微表处，进行封水重新 形成构造深度，对保持高速公路沥青路 面良好的使用性能和延长使用寿命，是 一项较好的预防性养护技术。 1.微表处的适用范围 微表处也称为“ 聚合物改性乳化 沥青稀浆封层” ，是将聚合物改性乳化 沥青、高质量集料、水、添加剂和填料 （通常为水泥）按一定比例拌和成混合 料并利用专用撒布车摊铺于路面，经养 护、碾压形成的薄层路面。 作为预防性养护的有效方法之一， 微表处已经被广泛地应用于各种交通量 的道路中，用于改善路面抗滑性能、填 充路面车辙及不平整、进行路表密封、 处理路面沥青老化及路面松散等。但因 微表处厚度仅 lcm 左右，故微表处不能 增加路面抵抗变形的能力，也不能显著 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 的增加现有路面的结构强度，所以只能 用于没有出现结构性病害的路面。因此， 必须确定一个微表处的合理适用范围， 才能达到预期的养护效果，拟实施微表 处的路段应满足以下条件： （1）原路面结构强度必须满足 要求。为保证微表处实施效果，就要求 拟进行微表处的路段道路结构强度必须 满足要求，否则应首先进行补强处理。 在分析病害成因的基础上选择沥青层挖 补、基层翻修甚至路基土的换填等方式 进行处理，甚至进行微表处罩面处理。 （2）原路面存在的裂缝、坑槽、 龟裂、网裂等病害必须事先进行修补、 灌缝处理。实践证明，原路面上宽度大 于 5mm 的未处理裂缝、坑槽、龟裂、 网裂、严重车辙、拥包、波浪等沥青路 面病害，在通车 12 个月左右便会反 射到表面上。因此，原路面的一些病害 会影响微表处的使用寿命。 2.在高温多雨地区高速公路养护 的应用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 2.1 工程概况 广东西部沿海高速全长 86.28km，所属地区台山地区属亚热带 海洋性气候，温湿多雨，为华南沿海台 风区，年降雨量 1800mm，集中在 49 月，约占年降水量的 90%。经过 近 7 年的通车运营，路面状况大部分使 用良好，但部分路段路面出现不同程度 的裂缝、松散、剥落、跳车等病害。原 路面结构层如表 2-1。 表 2-1 路面结构（软基路段） 4cmAK-16A 6cmAC-25I 下封层 乳化沥青透层 36cm 厚水泥稳定级配碎石基层 20cm 厚水泥稳定粒料底基层 2.2 病害情况 从现场调查统计结果可知，西部 沿海台山段软基路段 K102110、K116132 段路面主要的 病害是横向裂缝、纵向裂缝及松散病害， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 病害特征见图 2-1、2-2 。另外，在破损 调查的过程中还发现，部分路段的横向 裂缝密集且个别路段出现了唧泥，因此 对沥青面层进行封水，防止唧泥病害是 表面处治的重点之一。 为进一步确定沥青路面的使用状 况，选取了若干典型路段进行了渗水系 数、摩擦系数、构造深度、车辙等检测， 结果如下： （1）各路段未出现明显的车辙 病害，沥青路面面层的主要存在病害类 型为松散、剥落； （2）由于上面层材料为 AK- 16A，路面抗滑性能较好，但路面存在 渗水，特别是松散位置； （3）由于路面松散及局部细料 的缺失，造成路面出现剥落病害，主车 道车轮迹位置较超车道和路肩位置严重； （4）松散位置面层构造深度大， 如阳江方向 K117+010 主车道位置构造 深度达到 1.42mm，路面松散、剥落病 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 害严重，局部段落面层表面纹理不均匀， 离析严重。 为营造良好的道路交通环境，做 好路面预防性养护工作，以防病害的进 一步加深。 3.微表处混合料的设计 3.1 微表处混合料设计 微表处混合料的配合比设计，应 充分考虑原路面状况、交通量、气候条 件、使用要求等因素，选择适当的微表 处类型，决定结构方案（是否分层摊铺、 是否车辙填补等） 。微表处通常的材料 用量范围可参照表 3-1 执行。 3.2 矿料级配 微表处级配宜粗不宜细。随着微 表处使用期的延长，最初外观表现较好， 级配较细的微表处，出现抗滑功能不足 的问题，而最初表观粗糙的微表处，不 仅外观效果变得美观，而且保持了良好 的抗滑性能。因此，微表处用于交通量 大、重载车多的高速公路时，不宜采用 型级配，而应采用型级配。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 间断级配存在施工和易性的问题， 但间断级配曲线将加重矿料在运输、装 载过程中出现粗料与细料离析的现象， 影响摊铺的均匀性。同时，通过调整混 合料的级配来降低微表处的车内外噪声， 混合料级配如表 3-2。 3.2 油石比 原路面情况。如果原路面有泛油， 特别是对于采用以前高标号沥青的，微 表处材料层可以采用较小的油石比；如 果原路面贫油。或者南方多雨天气原路 面沥青老化较严重时，可以考虑采用稍 大的油石比；原路面表面层空隙率大或 渗水严重的，宜采用稍大的油石比。 交通量大，微表处应采用较小的 油石比；交通量较小的，微表处可以采 用相对较大的油石比。高温季节微表处 施工，油石比宜小不宜大。 4.微表处的施工质量控制 4.1 稠度 稀浆混合料在进入摊铺箱后应保 持良好的和易性。混合料过于粘稠，易 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 造成破乳过早，并影响铺层的平整度， 还会在刮平器作用下留下刮痕。如果过 稀则混合料会离析，影响路面的摩擦系 数，并导致泛油、粘结力下降、铺层的 厚薄不均。在混合料的配比设计中，用 水量已被确认，因现场集料的含水量、 温度、湿度、路面的吸水情况等条件都 会有所偏差，故在施工中应根据实际情 况作相应调整，以保证混合料合适的粘 稠度。 摊铺过程中微表处混合 料的稠度是保证摊铺质量的关键指标， 必须及时进行检测。稠度检验的经验法： （1）在刚刚摊铺出的稀浆混合 料上用直径 10mm 左右的细棍划出一道 划痕，如果划痕马上就被两边的材料淹 没，说明混合料的稠度偏稀，应适当降 低用水量；如果划痕两边的材料呈松散 状态，说明混合料过稠甚至已经破乳， 应该铲除已经摊铺的混合料；如果划痕 能够保持 35s 后才被周围材料覆盖， 周围的材料仍然有一定的流淌性，说明 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 混合料的稠度合适； （2）迎着太阳照射方向观察刚 刚摊铺出的材料层，如果表面有大面积 亮光的反光带，说明混合料用水量偏大， 稠度偏稀；如果刚刚摊铺出的材料层干 涩，没有反光，说明混合料偏稠；如果 刚刚摊铺出的材料层对日光呈现漫反射， 说明稠度适宜。 4.2 接缝 纵缝与摊铺方向平行，是影响封 层总体外观的重要方面，因此纵缝的处 理非常关键。在先铺筑的接缝处进行预 湿水处理有助于 2 辆车稀浆混合料的连 接，而用橡胶刮耙处理接缝处的突出部 分非常有效，再用扫帚进行扫平，使纵 向接缝变得平顺，总体外观更佳。在高 速公路上，应尽量减少纵缝的搭接宽度。 并尽可能将重叠的位置安排在标线的位 置，将一车道分成 2 幅或 3 幅摊铺的情 况应当避免。横向接缝过多过密会影响 外观和平整度，因此要尽可能减少横缝 的数量，提高接缝的施工水平。良好的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 横向接缝对于防止水分下渗和形成悦目 的外观极为重要。首先在起点处，当摊 铺箱的全宽度上都布有稀浆时，就可以 低速缓慢前移，这样就可以减少箱内积 料过多而产生的过厚起拱现象。施工时 可在起点的摊铺箱下铺垫一块油毡，当 摊铺机前进后，将油毛毡连同上面的混 合料一道拿走，这样可以保证一个非常 平整的起点和良好的外观。当摊铺机所 携的任何一种材料已经用完时，操作手 应力求摊铺箱内混“ 合料分布均匀。一 般情况下，摊铺终点的稀浆混合料会不 均匀，应往回铲除 12m 的长度；下一 车的摊铺应从上一车的终点倒回 3050cm 的距离，铺好油毛毡再开始 摊铺；当进行最后一车时，其终点的处 理应采取人工整平，并做出一条直线。 4.3 刮板与拖布 合适的橡胶刮板可以保证封层所 需要的厚度。如果刮板材料太厚太硬， 就会使混合料分离并挡住大颗粒，使其 不能摊铺出去，形成划痕；如果刮板太 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 软太薄，就会造成多层稀浆通过刮板。 不同的橡胶和合成材料适合做成不同硬 度的刮板，有的微表处在摊铺时甚至需 要钢刮板。拖布常用来使封层表面形成 理想的纹理。拖布可以使用粗麻布、帆 布、毛毯等，只需能使稀浆表面形成一 致的纹理即可。拖布的长度、重量、纹 理和厚度必须随着集料的级配和稀浆系 统进行调理，当拖布被磨损或沾满沥青 变硬时就必须更换。 4.4 摊铺速度 微表处一个突出的优点是在摊铺 过程中自动填充需要修补的路面，因此 正确的摊铺速度对项目成功起着非常重 要的作用。过快会引起波纹、推移和离 析。摊铺的速度应根据路面的状况进行 调理。在铺较薄的封层时，摊铺速度对 封层的影响更加显著。摊铺速度主要取 决