高速公路养护中的微表处技术应用及实施要点分析
2018-02-18吴媛媛
吴媛媛
摘 要:文章在阐述微表处技术内涵、特点和应用实际情况的基础上,以微表处技术在高速公路施工养护中的应用实际为基本研究对象,从高速公路养护中的微表处技术设计试验、微表处试验铺筑应用情况和应用效果几个方面具体探究高速公路养护中的微表处技术应用,旨在能够更好地提升高速公路养护施工成效。
关键词:高速公路;微表处技术;养护施工;应用
中图分类号:U412.36 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)21-0096-02
路面是公路服务功能的集中体现部位,路面施工建设质量深刻影响公路的使用寿命和服务质量。为此,在高速公路施工建设中需要相关人员做好路面养护工作。其中,在现阶段高速公路路面养护技术中,微表处技术是一种常用的预防性养护技术,适合应用在高速公路、城市干线等高级路面施工养护中。为了能够更好地促进高速公路施工建设发展,文章结合实际就高速公路养护中的微表处技术应用及实施要点问题进行探究。
1 微表处技术概述
1.1 内涵
微表处技术是在稀浆封层基础上发展起来的预防性养护方法,被人们广泛的应用到高速公路和城市干线等高级路面中。微表处技术由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、水、各类添加剂按照一定比例搅拌配合组成,具体工作原理是应用一定级配的石屑、砂石、填料等和聚合物乳化沥青、外加剂、水等按照一定比例配合搅拌形成的流动型混合料,在配合完成之后按照一定的比例均匀的铺洒在高速公路路面上以作为封层。
1.2 优势
微表处技术在高速公路工程施工建设中的应用具有以下几个方面的优势:第一,能够在常温的环境下进行施工,且施工速度较快、施工污染小、施工效果良好。第二,通过应用这项技术形式能够提升路面的宏观构造深度和摩擦系数,进而增强整个高速公路路面的抗滑性能,在最大限度上避免路面裂缝的出现,延长路面的使用寿命。第三,施工空隙小,透水可能小,进而能够在最大限度上防止路表渗水。第四,在使用的过程中能够修补路面的轻微病害,提升整个高速公路路面的平整度。第五,在施工的过程中能够被制作成很薄的封面,从而有效增强整个高速公路工程的重量和的厚度。
1.3 使用情况
第一,微表处技术作为高速公路的封水处理措施,在使用的过程中能够实现对高速公路路面水损害的综合治理。从当前高速公路施工建设发展实际情况来看,水损害是导致整个高速公路路基路面受到破坏的重要原因,经过相关数据调查分析,使用一年以上的高速公路都在不同程度上存在水损害问题。而出现水损害的主要原因是高速公路铺路不均匀,高速路面总体存在一些空隙大或者自由水资源渗漏的问题。微表处技术在高速公路施工建设中的应用能够有效防止病害问题的发生,从而避免出现高速公路路面恶化问题的发生,在一定程度上延长整个高速公路的使用寿命。第二,提升高速公路抗滑能力。高速公路在长时间的使用下会出现表面功能衰减、轻微不平整等问题。微表处技术在高速公路施工建设中的应用能够提升整个高速公路工程的密实度,避免高速公路路面出现病害问题。
2 高速公路养护中的微表处技术混合料级配设计实验
高速公路养护施工混合料的配置需要严格参照相关设计方法进行,混合料的组成设计包含原材料试验操作、混合料的粘结力试验、混合料的磨损试验等。第一,原材料。在具体的施工操作中需要相关人员按照有关规定对各档次的级配骨料进行筛选试验。其中,细骨料砂试验可以被应用在测定细集料中的黏土杂质质量中,同时还能够根据测试结果评判骨料的清洁程度。在原材料的级配试验中需要结合施工现场的骨料含水率和稀浆混合料的粘稠度来使用不添加的硅酸盐水泥。第二,微表处混合料的级配设计。结合混合料的级配结果,按照相关标准进行微表处混合料的级配设计。首先,骨料的选择。微表处技术中的混合骨料占据总体成分的85%以上,由此可见,骨料的质量深刻影响微表处技术的应用功能成效。为此,在骨料的选择上需要尽可能选择耐磨、质地坚硬的材料。骨料的具体指标如表1所示。砂当量是衡量集料有害粘土含量的重要指标,根据表1所示,在对骨料的要求中特别强调最低砂当量需要超过大于等于65%的这一指标,同时,经过试验证明,在砂当量低于60%的时候,混合料的稠度、初期强度等都会受到负面因素的影响。而出现这种现象的原因是在拌和混合料的时候,粘土会吸收大量的水分,体积会快速膨胀,进而影响微表处道路路面的质量和寿命。由此,在骨料的选择上需要尽可能选择耐磨、质地坚硬的材料。其次,改性乳化沥青的选取。从实际施工情况来看,改性乳化沥青在微表处充当粘结料,对整个工程施工质量和骨料的使用有着十分重要的影响。为此,在选择改性剂的时候需要充分考虑沥青和石料的粘附力和抗剥离的能力。再次,填料的选择。在高速公路施工建设中,填料的作用主要是协调施工材料的属性,实现微表处混合料摊铺的连续、均匀。根据实际混合料拌和实验和粘粘实验结果证明,在集料中添加水泥能够提升稀浆的和易性,增强微表处强度。最后,混合料的最佳配合比。公路工程施工混合料最佳配合比的确定不仅需要考虑工程施工的和易性和路面质量,而且还需要考虑微表处的交通开放程度。
3 高速公路微表处试验路的铺筑
3.1 试验路的基本情况分析
护杭高速公路在1998年开始通车,在通车之后由于路面结构不够合理和施工过程中出现的问题,高速公路路面出现了较多的裂缝、翻浆等病害问题,这些问题的存在影响了通车质量。在对这个问题进行现场调查研究分析之后发现出现这种问题的原因有:道路基层收缩之后出现的大量路面裂缝;雨水渗透到道路工程的基层和路基;在车辆增多的情况下出现了路面网裂、沉陷等問题;沥青从石料上剥落导致工程强度降低,最终出现了路面网裂、沉陷等问题。
护嘉高速公路东段自通车以来,在交通流量的逐渐增加下,经过这个路段的大型集装箱运输车辆经常会被拥堵在黄金通道上,由此出现了高速公路路面损坏现象。
沪宁高速公路路面的主要病害是贫油,且路面的细小裂缝较多,渗水系数较大,在很大程度上影响了车辆的行车安全。
3.2 高速公路路面治理技术
沪杭高速公路的通路时间较短,路面整体结构良好,为此,在这段高速公路路面治理的时候要注重防止水对面层和基层的损害,减少贫油对路面摩擦系数的不利影响。护嘉高速公路中车撤要求不能超过3cm,对其中超过3cm的部分需要采用两层微表处摊铺罩面处理。
3.3 摊铺情况和路面处理情况的前后对比分析
护杭高速公路在2001年9月开始施工,石料的温度达到了45摄氏度,路面的温度达到了60摄氏度,在这样的温度下,高速公路摊铺操作比较困难,在具体施工操作中需要使用一定添加剂。在摊铺之后的2个小时左右会恢复交通。但是由于存在少量的超直径颗粒,加上局部摊铺厚度比较稀薄,因而在施工操作的过程中会出现一些问题。高速公路管理部门联合上海市政研究院来对试验路的进行微表处路面的性能测试,经过测试发现,在交通开放之后的半年,高速公路路面的性能基本符合相关要求,高速公路的路面表面基本光滑,摩擦系数也得到了衰减,仅仅出现了轻微的裂缝。
之后結合材料配比和原有的高速公路施工情况,将出现这种问题的原因有以下几种:第一,原路面的裂缝是一种结构性破坏,加上没有经过预处理,使得路面表面厚度较薄,无法承担起整个高速公路的承重性结构责任。对于这种结构性破坏问题,需要采取有效措施进行封层处理。第二,矿料的级配操作粗粒径的骨料使用较少,在施工的过程中容易出现施工裂缝问题。第三,矿料中包含少量的超直径颗粒,由此使得整个路面工程施工出现了裂缝问题。
为了能够有效解决以上的问题,需要相关人员结合实际积极寻求解决微表处高温和低温环境中的最理想施工方法,确保混合料在达到最高温度的时候能够顺利摊铺。另外,在施工的过程中,为了增强微表处的平整度,降低通车之后摩擦系数的衰减问题,需要对工程级配对比数据进行调整,增加粗粒径的集料比例,加强对矿料的严格筛选。
3.4 微表处处理效果分析
在对微表处施工之后前后路性能的综合比对分析发现,施工前路渗水系数是6.5,施工之后的渗水系数是0时达到了理想的防水效果,同时也提升了整个高速公路路面的抗滑性能。经过改造之后的路面在通车之后,高速公路路面没有出现脱皮、掉粒问题,说明高速公路的抗磨耗能良好,能够满足整个工程交通荷载要求。
4 结语
综上所述,微表处技术是一种功能完善的道路预防护方法,微表处技术在高速公路施工建设中的应用能够有效增加路面色彩对比度,在一定程度上减少高速公路路面的透水性,提升高速公路路面的防滑能力,并有效恢复高速公路路面的磨损、坑槽等病害。在高速公路施工建设的不断深化发展下,为了能够更好的提升微表处技术在高速公路的应用成效,需要打造高素质、专业化的施工队伍来完成高速公路施工建设,并在具体施工操作中为之配备相应的施工设备,加强对高速公路微表处技术过程应用控制,从而更好的促进高速公路施工建设发展。
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