張麗萍
(武威公路事業(yè)發(fā)展中心高速公路養(yǎng)護(hù)所,甘肅武威 733000)
G30 連霍高速永古,古永段在近幾年的通車運(yùn)營中,交通量逐年增大,通行強(qiáng)度逐漸增加,尤其是過境車輛大量出現(xiàn),且通車運(yùn)行時間較長。路面出現(xiàn)了不同程度的病害主要表現(xiàn)為上行線K1863+500-K1863+800,K1955+736-K2010+000,下行線K1912+530-K1952+700 段行車道及超車道部分路面有細(xì)集料剝落和油膜剝落的情況以及原有路面微表產(chǎn)生脫皮,嚴(yán)重影響路面行駛質(zhì)量和美觀度。為防止路面出現(xiàn)水損害,延長路面使用壽命,在原路面結(jié)構(gòu)層上進(jìn)行MSIII 型微表處。
精銑刨1cm
原路面病害處治
微表處MS-III
1.2.1 微表處技術(shù)通過對一些養(yǎng)護(hù)施工材料,如改性乳化瀝青、水、碎石、砂子、纖維等物質(zhì),進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)分析,制定材料的配比,制作成稀漿混合物,攤鋪于路面達(dá)到路面養(yǎng)護(hù)效果。
1.2.2 在微表面取樣的礦物應(yīng)進(jìn)行篩選以去除顆粒粒徑較大的石料。石料必須堅(jiān)硬、保持干燥整潔,沒有出現(xiàn)風(fēng)化和其他雜質(zhì),對合成集料的要求以MS-III 型等級為準(zhǔn),砂當(dāng)量65%以上。
改性劑用量(純?yōu)r青中改性劑活性成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù))通常不應(yīng)低于3%。
纖維根據(jù)施工配合比的調(diào)配選用與石料配伍性較好的纖維,纖維長度為6mm,用量為礦物材料重量的0.1%~0.3%。材料選用應(yīng)符合《微表處和稀漿封層技術(shù)指南》中相關(guān)要求。其他填料及添加劑、水的選用符合相關(guān)規(guī)范要求[1]。
在開始微表處施工作業(yè)前,先將各種施工材料應(yīng)自檢合格后,送檢驗(yàn)組進(jìn)行檢驗(yàn)。開工前確定試驗(yàn)路段,通過試驗(yàn)路段鋪設(shè)獲得相關(guān)數(shù)據(jù),驗(yàn)證配合比的路用性能、稀漿封層車標(biāo)定數(shù)據(jù)及操作系統(tǒng)、人員協(xié)調(diào)情況,通過試驗(yàn)路段鋪筑,觀察破乳時間,微表處混合料的各項(xiàng)性能,進(jìn)一步驗(yàn)證配合比,初步進(jìn)行試驗(yàn)路段技術(shù)總結(jié),為正式全面施工打好基礎(chǔ)。試驗(yàn)路段施工完成后,經(jīng)檢測質(zhì)量達(dá)到要求后,再開始大面積施工[2]。
根據(jù)《微表處和稀漿封層技術(shù)指南》相關(guān)要求進(jìn)行施工配合比的調(diào)配,其步驟如下:
一是進(jìn)行原材料的質(zhì)量檢驗(yàn)。
二是確定骨料的配合比,使復(fù)合級配在要求的級配范圍內(nèi)。
三是對各種所需材料的比例進(jìn)行控制,需要通過反復(fù)的試驗(yàn)進(jìn)行比對,集料拌和與黏聚力試驗(yàn),確定比例需求,滿足路面養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn),其中拌和試驗(yàn)需要對溫度進(jìn)行控制,了解其可以承受的最高溫度值,黏聚力試驗(yàn)需要對其可以承受的最低溫度值。對黏度和配比予以合理調(diào)節(jié),此外,需要嚴(yán)格控制材料所需的施工配合比。通過小范圍試鋪的方式,了解配比是否滿足工程需求,當(dāng)混合料的稠度不滿足工程標(biāo)準(zhǔn)時,需要進(jìn)行水量比例的調(diào)節(jié),從而確保微表處技術(shù)的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
四是測試濕輪磨耗情況,選擇瀝青用量最小的情況下,反復(fù)進(jìn)行負(fù)荷輪碾壓的測試,逐漸增加瀝青用量,以確定瀝青量的范圍。
五是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)分析,選擇符合路面養(yǎng)護(hù)要求的瀝青用量,使其控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。
六是通過多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),經(jīng)過對需養(yǎng)護(hù)修復(fù)的路面情況進(jìn)行分析,主要包括路面的構(gòu)造、氣候環(huán)境、交通需求等因素,最終選擇性價比最高的試驗(yàn)比例,并進(jìn)行路面的試驗(yàn)施工,了解修復(fù)變化,根據(jù)出現(xiàn)的問題進(jìn)行比例的調(diào)整,最終確定合適的施工方案。
微表處施工流程根據(jù)古永高速微面施工特點(diǎn),工作流程為:封閉式交通管制—路面銑刨—病害處理—路面清理—施工放樣—鋪裝—缺陷修復(fù)—碾壓—早期維護(hù)—通車。
施工前,施工現(xiàn)場禁止通行,必須安裝標(biāo)志以控制高速公路上的交通。微面施工期間禁止車輛和行人通行,由專人負(fù)責(zé)現(xiàn)場安全工作。
首先進(jìn)行路面病害問題的調(diào)查記錄,再進(jìn)行銑刨病害處理,其中主要有車轍深度、長度、路段等信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并選擇符合需求的銑刨方法。常見的路面病害包括車轍、裂縫、坑槽等。開工前,并根據(jù)特殊場所采取措施填補(bǔ)缺口,通過微表處技術(shù)進(jìn)行定量修復(fù),能夠?qū)崿F(xiàn)半封閉交通運(yùn)輸,減少對交通的影響。銑刨完成后對銑刨殘?jiān)皶r進(jìn)行清掃[3]。
對路面病害的標(biāo)記,主要包括對銑刨的起始位置和寬窄、深淺等。當(dāng)工作量很大時,通常要求二個刨削刀分工作業(yè)。安排垃圾車進(jìn)行銑刨垃圾的清理,根據(jù)修復(fù)路段需求進(jìn)行安排。銑刨機(jī)施工期間,應(yīng)該對需要施工的位置進(jìn)行劃線等方式的標(biāo)記,方便機(jī)械操作,其中銑刨的厚度需要根據(jù)工程的需求確定。在完成路面銑刨后,適當(dāng)處理基層位置,直至把所有受損部位全部清理干凈,方可進(jìn)行下一步施工。需要人工清理基層底部,不能用銑刨機(jī)完全打磨,并由人力清除切屑、裂縫等所有損壞區(qū)域。應(yīng)考慮粉碎廢棄物的合理處置,廢棄瀝青混合料是優(yōu)良的筑路材料,適用于四級及以下道路的鋪設(shè)和農(nóng)村、機(jī)械化道路的鋪設(shè)。接地板可回收、可重復(fù)使用,加入粉煤灰、水泥等材料后可打基礎(chǔ),對降低設(shè)計(jì)成本很有幫助。
病害處理銑刨后,路面初始裂縫用灌縫膠處理鑿灌,小坑槽微波處理。待所有病害均消除后,需要對處理結(jié)果進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,在滿足工程標(biāo)準(zhǔn)后,繼續(xù)之后的施工作。
首先清理路面上殘存的垃圾和灰塵,保持路面整潔,完成清理后需要待路面干燥后開始下一步施工作業(yè)。在此期間,路面如有破損,必須及時修復(fù),確保路面平整光滑。
在建筑斷面左右兩側(cè)畫出施工方向指引線,根據(jù)設(shè)計(jì)寬度調(diào)整攤鋪箱寬度,施工時盡量減少橫向接縫數(shù)量,縱向接縫為位于標(biāo)記線的邊緣。
4.5.1 稀漿封層車標(biāo)定
對微表處進(jìn)行稀漿封層是為了保障每次稀漿封層計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確度,保障混合比的準(zhǔn)確度。如果在施工過程中,封層所用到的機(jī)器和原料發(fā)生變化時,需要再次進(jìn)行稀漿封層計(jì)量的校對,確保計(jì)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。確定各項(xiàng)數(shù)據(jù)后,對稀漿封層所用到的骨料的干濕密度、骨料的含水率、料門的開度進(jìn)行詳細(xì)的記錄,明確相應(yīng)的出料重量[4]。
4.5.2 裝料
將稀漿封層用到的各項(xiàng)材料分別裝入料箱中,不同粒度的礦物質(zhì)均勻混合裝入合成料箱,便于后續(xù)的施工需求。
4.5.3 攤鋪
在攤鋪經(jīng)過銑刨車轍壓痕的路面時,應(yīng)先進(jìn)行MS-III 型微表處處理,對車轍的凹槽位置進(jìn)行填充,再選擇MS-III 型微表處,對需要鋪設(shè)的路段進(jìn)行全面的鋪設(shè),詳細(xì)的施工過程如下:
(1)將裝料的稀漿封層車開到起點(diǎn),調(diào)整填料箱的路面寬度和坡度,使填料箱的周長與原道路緊密接觸并符合方向控制線;
(2)通過調(diào)節(jié)料門的高度和開度控制集料的混合比;
(3)啟動發(fā)動機(jī)后,連接各個器械,確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)后,進(jìn)行分料器的開啟;
(4)啟動料門開關(guān),進(jìn)行稀漿混合物的攪拌,并將混合料通過乳液噴出口噴出;
(5)混合料的比例要符合工程要求能夠均勻流動,對存在問題進(jìn)行及時調(diào)整;
(6)調(diào)整加水量,使?jié){料混合稠度適中,嚴(yán)格控制加水量;
(7)稀漿混合物分布均勻時,操作員通知司機(jī),使其啟動壓實(shí)機(jī)向前移動,速度控制在10~30m/min。始終保持混合料在箱體中占總?cè)莘e的1/2 左右;
(8)如果攤鋪機(jī)中不存在材料時,需即刻停止攤鋪,使混合罐內(nèi)的混合物混合均勻再進(jìn)行攤鋪。仔細(xì)檢查厚度、鋪設(shè)平整度等的可加工性和流動性,并適當(dāng)調(diào)整漿料的狀態(tài)。如有問題,應(yīng)及時人工清除,路面出現(xiàn)乳化、結(jié)塊等問題時,應(yīng)暫停施工。
(9)將攤鋪箱吊起,將攤鋪箱、攤鋪箱駛離路面,清潔攪拌罐和攤鋪箱。
如果施工的時間,環(huán)境溫度較高,需要在機(jī)械施工的路面提前進(jìn)行灑水處理,保持道路濕度良好,但要確保不會出現(xiàn)積水現(xiàn)象。若氣候條件不佳,如連續(xù)陰雨等,導(dǎo)致路面中含水量較大時,需要待水量下降至標(biāo)準(zhǔn)值再施工。攤鋪結(jié)束需要靜置兩小時,再進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。為保障交通運(yùn)行,需要分車道進(jìn)行施工。
4.5.4 人工修復(fù)局部施工缺陷
完成攤鋪后,需要檢查攤鋪質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)存在不均勻情況時,需要立即進(jìn)行人工修復(fù),常見問題的部位主要出現(xiàn)在攤鋪的起始點(diǎn)以及接縫的位置,或者由于其他因素影響,導(dǎo)致部分位置的薄厚不一致,造成路面不平整的情況,特別是一些超粒徑礦料會導(dǎo)致攤鋪的縱向刮痕,需要及時進(jìn)行處理。修補(bǔ)時需注意表面一定要平整,邊緣一定要平整,接縫一定要平整。
4.5.5 碾壓
當(dāng)稀漿混合物開始破乳后,觀察其表面是否出現(xiàn)褐色斑點(diǎn),若無,應(yīng)馬上碾壓,壓路機(jī)應(yīng)采用8~10t 膠輪,碾壓2~3 次,每小時10km,碾壓過程中不可以停留在施工位置,直至表面沒有凹凸和劃痕為止。
高速公路微表處攤鋪完成后,要做好高速公路的養(yǎng)護(hù)工作。在恢復(fù)干燥狀態(tài)之前需完全封閉交通。微表處技術(shù)施工過程中,需要嚴(yán)格遵守施工標(biāo)準(zhǔn),在完成施工后,必須檢查施工質(zhì)量,確保路面安全、平整。稀漿混合物的攤鋪完成后,需要進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù),禁止一切人員和車輛通行,應(yīng)進(jìn)行封路處理,待微表處硬化后,形成凝結(jié)層,再開放交通通行。微表處施工完成后,最佳施工質(zhì)檢時間應(yīng)為通車后一個月,期間各種車輛碾壓路面,重復(fù)壓實(shí)水平?;鶎硬牧系姆€(wěn)定性將不斷提高,路面的漏水性能、防滑性能等路面性能將更具說服力。微表處技術(shù)的外觀必須保持較高的平整度,表面不得有凹痕和裂縫,整體結(jié)構(gòu)還必須提供足夠的強(qiáng)度。
在初期養(yǎng)護(hù)完成后,應(yīng)及時清除施工時的雜物、在滿足開放交通的條件后盡快恢復(fù)交通。
一是稠度。稀漿混合物放入攤鋪箱后應(yīng)保持良好的干濕性能。由于含水率、溫度、場地骨料水分、路面吸水率等條件會有所不同,因此設(shè)計(jì)時必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,以保證合適的混合料稠度。
二是破乳時間。破乳時間的早晚關(guān)系著養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的好壞,如果微表處破乳過早,將會影響瀝青的性能,造成路面薄厚不同,產(chǎn)生劃痕等情況,影響施工質(zhì)量;如果微表處的破乳時間太長,這時需要利用水量調(diào)節(jié)的方式,進(jìn)行破乳時間的控制,還可以用添加劑調(diào)節(jié)。除此之外,面對上述問題時,必須做好溫度控制,一旦溫度過高時,需要對施工位置進(jìn)行灑水降溫,使破乳時間得到有效的控制。
三是接縫??v向接縫平行于鋪設(shè)方向,這是影響接縫整體形狀的一個重要方面,因此縱向接縫的處理非常重要。用水預(yù)先潤濕第一個接縫有助于黏合漿料混合物,橡膠刮耙在接縫的脊上效果很好,然后用掃帚清掃以平滑縱向接縫并改善整體外觀。通常情況下,會導(dǎo)致攤鋪終點(diǎn)位置出現(xiàn)不均勻的現(xiàn)象,需要回鏟1~2m,下車要從前車末端倒回30~50cm,要鋪好鐵板重新開始攤鋪,最后一次攤鋪完成后,必須人工對中端點(diǎn)加工,做一條直線。
四是攤鋪速度。微表處施工過程中,能夠?qū)崿F(xiàn)攤鋪過程中的自動填充修補(bǔ),所以,需要控制好攤鋪的速度,太快會導(dǎo)致波紋、偏移和離析的問題,在面對不同的攤鋪路段時,攤鋪速度的要求不同,當(dāng)封層厚度較薄時,攤鋪的速度對于攤鋪質(zhì)量將會產(chǎn)生直接的影響。攤鋪速度通常受到集料的級配和原路面紋理兩種因素的影響,所以時間要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。
五是攤鋪厚度??刂坪梦⒈硖帞備伜穸龋軌蛴行а娱L養(yǎng)護(hù)路段的使用壽命。如果集料中的成分含有的骨料直徑較大,這時攤鋪時需要選擇厚鋪的方式,否則大顆粒材料無法實(shí)現(xiàn)封層鑲嵌,導(dǎo)致后續(xù)被刮板帶起,產(chǎn)生劃痕問題。如果集料中含有大量的細(xì)料,此時則需要進(jìn)行薄鋪。微表處施工期間,進(jìn)行稀漿封層的厚度選擇時,需要充分考慮集料的直徑,不可以強(qiáng)行進(jìn)行薄厚的鋪設(shè),否則將會導(dǎo)致封層的穩(wěn)定性降低,導(dǎo)致路面松散泛油的情況,影響?zhàn)B護(hù)施工質(zhì)量。原路面的粗糙度也是直接影響到稀漿攤鋪質(zhì)量的因素,如果路面具有較多的孔隙,則需要使用大量的材料進(jìn)行填充[5]。
高速公路建設(shè)能夠促進(jìn)交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)水平提升的重要保障,在施工過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題不容忽視,路面養(yǎng)護(hù)工作可以減少路面病害,減少建造成本的重要保障,其中微表處技術(shù)能夠較好的實(shí)現(xiàn)公路路面養(yǎng)護(hù)。目前我國已廣泛將此技術(shù)應(yīng)用于路面養(yǎng)護(hù)中,使微表處技術(shù)發(fā)揮最大的應(yīng)用價值,促進(jìn)我國高速公路路面養(yǎng)護(hù)工作的發(fā)展進(jìn)程。
綜上所述,將微表處技術(shù)應(yīng)用于高速公路瀝青養(yǎng)護(hù)施工中,能夠有效改善路面病害問題,提高公路的使用性能,取得了良好的社會效益。在未來的發(fā)展中,應(yīng)加強(qiáng)對公路瀝青養(yǎng)護(hù)中微表處技術(shù)的研究,為促進(jìn)我國的交通工程領(lǐng)域的發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。