微表处技术在农村公路养护中的应用
2022-12-05陈琛
陈琛
(河北省公路事业发展中心,河北 石家庄 050051)
0 引言
路面作为农村公路主要的功能部位,其使用情况与路面状况具有密切关联。路面使用频率越高,病害出现的可能性就越大。对于路面裂缝面积不大、坑槽数量较少,波浪和泛油面积少的路面病害,可以采用微表处技术对其进行养护处理。微表处技术是指将聚合物改性乳化沥青稀浆封层摊铺到原有的路面上,减少原有路面病害的发展,具有施工速度快、交通影响小、节约成本等特点,能够显著提高公路养护效率,延长公路的使用寿命。
1 工程概况
某农村公路原设计为水泥混凝土路面,随着沿线交通量的不断增加,对本路段进行了全线水泥路面“白改黑”改造施工。自本路段“白改黑”改造后已通车运营多年,路面又出现了大量病害问题,主要表现为裂缝、小型坑槽、波浪和泛油等。针对出现的病害,采用微表处技术对其进行处理。
2 公路路面的主要病害
2.1 裂缝
纵向裂缝和网状裂缝是该农村公路沥青路面裂缝病害的主要类型。纵向裂缝主要是因为施工单位在进行农村公路路基施工过程中,所使用的各种施工材料质量与相关标准差距较大,材料不合格导致路基在吸水膨胀之后出现了内部张力超过表面张力的现象,从而引起路面纵向开裂。农村公路路面由于未能严格遵循相关要求进行工程施工,或者材料的碾压指标未能达到工程既定的标准要求,致使出现局部的沉降,最终带来了路面裂缝问题。此外,在路面上层、下层清理工作未能全面落实的情况下,部分质地较软的土质保留在上层和下层路面之间,导致路面基层和面层之间的吻合度较低,很容易带来上层和下层路面的松动,一旦遭遇长时间的雨水冲刷以及重型车辆的碾压,就会导致裂缝的发展。
2.2 坑槽
导致坑槽病害出现的原因是多方面的,首先,在该农村公路建设完成并正式投入运营之后,部分车辆运行过程中会有一些沙粒夹杂在车胎的花纹中,在车辆自身重量的碾压下,这些砂粒就会导致沥青路面坑槽的出现。然后,在农村公路沥青路面正常运营的过程中,如果车辆处于一种高速行驶的状态,油箱中的汽油或柴油出现一定程度的滴落现象,很容易对沥青材质的路面表面产生侵蚀,从而降低沥青和路面之间的黏结力,最终形成坑槽。最后,在沥青路面铺设过程中,需要针对沥青铺设工作温度进行严格的控制,而一旦温度控制失灵,则很容易带来沥青材料、路面之间压实程度不足的问题,再加之车辆反复持续的碾压,加大了沥青路面坑槽病害的出现概率。
2.3 波浪
农村公路沥青路面出现了波浪形起伏的问题,最为主要的原因是在铺设沥青材料的过程中,所选择的处理方法不够恰当。在农村公路正式进入施工阶段之后,沥青路面表面材料的铺设需要先针对下层的路面进行处理,具体包括对其表面存在的杂物进行清除,一旦出现杂质残留的问题,也会导致上层沥青路面和下层路面之间的黏结力下降。
2.4 泛油
沥青路面的泛油病害主要出现在气温相对较高的夏季,农村公路沥青路面在铺设过程中,如果所选用的混合料配比不符合要求,很容易在遭受阳光长时间暴晒之后,加速其中沥青材料的挥发,最终引起泛油问题。除此之外,如果沥青材料的性能指标和当地的气候条件特征完全不相适应,同样也会在外界客观自然环境的影响下引起泛油问题的发生。
3 微表处养护技术的特点
针对该农村公路路面出现的裂缝、坑槽、波浪和泛油等病害,结合现场的实际情况,决定采用微表处技术对其进行养护处理。微表处养护技术的特点如下。
3.1 通车时间短
微表处技术对于施工条件限制较少,所使用的施工机械设备也较少,其所用的摊铺车可以在进行混合料拌和的同时进行摊铺作业,从而有效缩短了施工所用时间,同时路面完成养护后,微表处可以快速成型,使交通在更短的时间内得到恢复,避免对交通造成影响。
3.2 抗滑性和舒适度更好
将微表处技术合理运用到农村公路路面养护中,能够有效降低路面发生损害的概率,同时也能确保路面抗滑性能得以提高。而且应用微表处技术,能在一定程度上提高路面行车的舒适度。
3.3 成本低
利用微表处技术,也能降低施工人员的工作难度与工作压力,而且,无论是材料还是设备的使用量都不大,施工造价不高,人工成本、机械设备成本、材料成本都较低。
3.4 环境污染小
该农村公路沥青路面微表处养护技术的应用过程中,不需要对整个路面进行破碎处理,只需要对坑槽等进行局部修补后,将聚合物改性乳化沥青稀浆封层摊铺到原有的路面上,对周围的环境污染小,不会造成对地下水等周围环境的污染。
4 微表处技术的材料选择
4.1 骨料
骨料是微表处技术中最主要的构成物,占比85%以上,骨料质量对微表处技术的效果具有决定性的作用。骨料需要质地坚硬,不含泥土杂质,满足农村公路路面的各项指标要求。要对骨料进行多次筛选,以保证骨料起到良好的骨架作用,若含泥量较高或质量较差,会导致封层强度和混合料高温稳定性能下降,通过掺入必要的骨料确保密实度和黏性达到要求。在室内拌和试验中,要合理控制骨料的大小,避免造成混合料之间的空隙过大,而且若骨料比表面积较大,在拌和时会引发离析现象,而且大颗粒的骨料会快速沉淀,无法达到黏稠的状态,不满足微表处理的要求,所以在进行混合料级配设计时,必须做好骨料的合理选择。
4.2 集料
要严格控制好砂当量,使用不低于45%的集料砂量展开相应的湿轮磨耗试验,如果湿轮磨耗值比较大,这也就代表砂当量比较低。如果砂量太低,那么改性剂的效果将会受到较大的影响。
4.3 改性乳化沥青
在进行农村公路微表处施工时会使用沥青材料。沥青材料是一种特殊的黏结材料,但是改性乳化沥青又有一些新的特征,它的特征主要由改性剂和乳化剂所决定。在进行微表处施工时,要想更快实现通车,需要确保乳化剂可以实现快凝,因此,必须使用阳离子乳化剂,最大限度降低对沥青性能的影响。另外,在进行改性剂选择时,还要根据实际的气候以及交通条件来确定。
5 微表处技术施工工艺
5.1 准备工作
在农村公路微表处施工之前,首先,需要做好安全施工的准备,在施工前需要配置安全隔离区域,强化施工养护的安全性,做好技术培训,确保施工人员的综合素质过硬,职业道德良好,要配置相关的安全指挥员和车辆调度员。其次,由于微表处施工的过程中会使用机械设备,需要加强对这些机械设备的保养,确保机械设备符合施工要求。再次,摊铺材料的配比要符合设计需要,在施工前期做好科学方案,合理确定混合料配比。另外,对于破损路面需要进行及时修补,在破损路面上如果出现比较大的裂缝或坑槽,要先进行局部修复后方可开展微表处施工。最后,要做好路面的清洁,对路面表面出现的杂物、泥块全面清除,可以利用高压水枪进行冲洗,如果路面有大量的油污残留,需要快速清除,避免油污影响路面与微表处的黏结效果。
5.2 微表处施工
在混合料摊铺施工过程中,需要开展规模化摊铺施工,首先,摊铺车的速度需要严格控制,在设定值内确保摊铺路面的整洁性。在摊铺施工中要加强清洁和质量检查,如果出现漏铺或者铺摊过于粗糙的问题,需要及时补铺。其次,需要施工人员实时关注集料的整体状态,尚未成型的混合料在摊铺后遇到雨水要铲除掉,保证集料在摊铺过程中不出现离析或者乳液分层等情况。再次,需要根据道路的实际情况选择合适的集料,当其中的一种集料使用完毕之后,需要马上关闭集料的出口,等到其中的材料全部使用完毕之后,摊铺车才能停止前进。另外,在微表处施工完毕后,应该利用压路机进行多次碾压,并且通过洒水来防止粘黏的问题,在常规微表处施工时,要尽可能在施工4h后才开放交通。在农村公路路面施工完成后要禁止一切车辆通过,以确保养护效果。
6 微表处施工技术质量控制措施
6.1 做好技术应用适用性分析
在进行农村公路微表处养护作业的前期,要对微表处技术的适用性进一步分析,才能够很好地判断该技术能否达到作业要求。因此,需要做好路面的调查分析工作,进一步了解路面存在的各种病害问题,确定科学合理的养护方案。由于该农村公路出现的裂缝、坑槽、波浪和泛油病害不是特别严重,还不需要进行全面的碎石化处理,采用微表处养护技术就可以达到预期的效果,故采用微表处技术对该农村公路进行养护。
6.2 完善施工管理制度
在农村公路微表处施工开展之前,需要针对不同区域制订施工方案,明确施工的进度和步骤,做好提前规划,为后续的工程项目施工管理提供重要保障。在农村公路微表处项目施工开展中,由于不同的阶段会面临不同的施工问题,管理人员需要严格按照相关的技术标准和操作流程进行处理,加强对农村公路微表处施工项目的准确判断,在最短的时间内获取施工资源,从而有效避免对后续施工造成影响。另外,在农村公路微表处施工管理中,要完善管理制度,并且对比不同公路项目的实际要求,采取科学高效的施工管理措施,在实际施工中应尽可能避免出现质量问题,确保施工流程得到全面优化,材料之间的配比符合施工要求,加强路面施工养护管理,提前与施工人员做好技术交底工作。
6.3 做好施工过程质量控制
合理制定该农村公路微表处养护施工的安全质量准则,要求相关人员对工作尽职尽责,不得忽视规范内容,认真执行,落实养护作业策略,进行人员培训,确保微表处养护技术的运用效果,保证路面的质量安全,实现公路建设的最大效益。
(1)做好施工现场的跟踪检查。对于微表处养护实际作业的全面控制工作必须从现场开始进行管控,包括涉及的各类材料以及运用到的各类机械设备都必须符合标准要求,从根本上保证养护作业的顺利进行,处理好路面病害,完成养护作业。
(2)落实施工质量检测。农村公路采用微表处养护技术,通过施工质量检验和检测,严格把控微表处作业的质量。施工作业期间,对配制的混合料、摊铺作业参数等进行相应的检查,检验微表处施工作业能否达到要求。
7 结语
养护工作对农村公路的安全性和稳定性具有十分重要的作用,也是保障交通安全的重点。微表处技术施工就能够有效提高农村公路养护的整体质量,施工方便、养护成本低,而且能减少对公路交通产生的影响。该农村公路在采用微表处技术施工一年后,经现场调查,未出现裂缝、坑槽、波浪和泛油等病害,只局部有少量的纵向裂缝。表明此微表处养护技术效果理想,达到了预期的目标,可有效提高该农村公路的使用寿命。