微表处技术在城市道路养护工程中的应用
2023-01-07张儒意
张儒意
(北京公联洁达公路养护工程有限公司,北京 100000)
城市道路是城市重点基础设施,城市道路的实际状况,不仅关乎城市形象,与城市发展和民众生活的关系也非常密切,随着人们对城市道路质量要求的不断提高,城市道路养护工作的重要性也越来越突出,随着车辆的长期碾压和风雨的持续侵蚀,城市道路不可避免的会出现路面破损、松散等现象,如果不对此进行有效处理,久而久之会造成病害问题的发展和恶化,因此缩短城市道路运行年限。微表处技术属于道路养护施工技术之一,具备便于施工、经济性强及效果好等应用优势,有利于尽快恢复交通,因此,很有必要针对该项技术及其在城市道路养护施工中的具体应用进行深入且广泛的研究探讨。
1 微表处技术概述
微表处技术多用于道路养护作业,它是一种预防性措施,由稀浆封层技术衍生而来,它的制作方法是把合适的配料以经过反复调试的配合比进行混合,生成的成料具有流动性,在路面封层修补作业中加以应用,它的最佳处理时间是道路损害程度还很微小的时候,为预防损害进一步扩大而采取的预防性养护,它具有很高的技术优势,具体表现为:①防水性较强,国内的普通等级沥青材质当前的防水性能都比较差,在雨季较多降水量冲击和地表径流的冲刷中,给城市道路工程的整体质量带来很大的不利影响,使用微表处处理技术对其进行修补,混合液可均匀摊铺于整个路面表面,防水面积得以大幅提高,水体对城市道路的渗透作用得到有效扼制;②使用微表处处理技术等于给城市道路表面加铺了耐磨层,城市道路的整体防滑性能得到有效提高,对因路面摩擦力太小而导致的交通事故是一种很好的防范,城市道路路面经过微表处处理,显得更加平整美观,对路面松散老化等质量问题也可起到防范作用,从而延长城市道路工程的生命周期;③新修道路的路面采用微表处处理技术进行预防性养护,可对其耐磨层起到直接的防护作用,工程建设石料用量得到大幅缩减,工程造价和成本费用得以压缩,施工企业也可因此在经济效益方面受益匪浅。
2 微表处技术的处理要点
使用微表处处理技术对道路路面进行处理需要满足一定条件:①待处理的道路表面必须在承载能力和强度方面达到较高水平,正式作业开始之前技术人员应对道路荷载能力进行分析验证,若分析结论显示其强度和荷载能力都不符合技术标准,须以有效措施对其加以提高,达到技术标准后方可实施微表处处理;②修补新修路面车辙时须注意,车辙实际情况不同,微表处处理方式也不一样,如果车辙深度低于10cm,微表处处理可直接进行,超过这个深度就须先行修补处理车辙印,下一步单层处理方可实施,针对城市道路裂缝若大于5cm,灌浆修补是第一步,接下来才是微表处理;③针对城市道路路面的下沉和翻浆等质量问题,要先行处理问题本身,最后才是微表处处理。
3 城市道路养护微表处理技术具体案例
以某城市道路微表处处理实际应用为例,道路于2010年上半年修建完成,运营至于2020年产生了裂缝、沉降、坑槽以及车辙和松散等一系列质量问题,研究决定以微表处处理技术对路面进行修补,修补养护工期为20d左右,需要230万元的总造价概算。
3.1 材料管理
①沥青材料。此城市道路工程原路面材质为石油沥青,等级达70号A级,建成后按照国家权威发布的技术标准验收,完全符合技术标准,由马歇尔试验原理论证材料用量,材料材质为进口改性乳化沥青阳离子材料,在材质层面确保了工程质量,使用内掺法对改性剂和基质沥青进行调配,其中4%的改性剂,其余96%是沥青材料,以针对沥青材料发布的权威型号标准选用乳化沥青材料,沥青材料到位后经性能测试达到了工程技术标准。
②集料。微表处处理技术用的集料叫填料,以碎石屑和砂料为主混合而成,本次作业以玄武岩粉为主集料,施工单位可视具体情况决定是自行加工还是从正规的持有国家合格采石证的供应厂家购买,以国家和行业权威部门发布的相关技术标准检测材料质量,能对微表处处理效果产生影响的主要集料指标大致要超过85%的占比,而普通微表处理技术的材料占比中砂料能占到占比比例的65%,即使对城市快速主干道的材料砂料占比也有60%,集料的选择要严格测试其含砂量,以集料质量符合微表处处理技术要求为准,须注意太低的含砂量会影响改性剂的整体性能,微表处处理集料的选择须具备硬质耐磨,干净清洁的特点,对集料进行拌和时要保障其连贯性,最终目的就是要确保微表处混合料在质量和稳定性方面达到技术标准,合格的混合料能确保摊铺作业的均匀性,如果所选集料中含有包括有机物,化学品等在内的大颗粒物质时,这些物质进入混合料会给微表处处理后的路面防水性能带来不利影响,因此这些大颗粒物质必须在集料混合前就完全剔除出去,混合料拌制成料后,其运输状态须严格注意,一些混合料可能会有离析现象发生,这是由于集料在使用前未进行严格的性能测试而造成的,施工人员须严格检测集料质量,确保其达到作业技术标准。
③改性剂。改性剂对微表处处理集料来说至关重要,实际上改性剂的全称是改性外加剂,把它应用于微表处处理混合料的配制,有助于全面提高施工材料性能,大大增加骨料黏性,改性剂包括多个种类,用于城市道路微表处处理的改性剂多为乳胶型的,这种改性剂可有效改善沥青材料低温状态下的延伸性,对石料起到裹覆和黏结作用,确保沥青材料在高温状态下保持性能稳定,不会因过度受热而融化,从而有效延长道路的生命周期。
3.2 交通管制
本次微表处处理作业路段地处城市中心繁华区域,道路途径区域广泛分布着居民区和各类企事业单位,车水马龙,流量密集,全封闭交通管制不可取,研究决定以半封闭交通管制实施微表处处理作业,这种半幅封闭的交通管制措施是以交通锥把作业区域实现围挡封闭,于道路明显位置进行安全警示标志以及标语或横幅的提示,对作业路段的起始点和沿途区域路口设置波压型钢板,微表处作业宜分段开展,确认全部封闭措施到位后方可正式开始微表处处理作业,确保作业人员和设备的生命财产安全。
3.3 修补和清洁原路面
作业人员要对待处理路段进行全面检查,针对达不到作业质量标准的路面须实施专业修补,针对散落在路面的淤泥等异物杂质进行彻底清理,先以人工或者清扫机等进行初步清理,再以吹风机进行强力吹净,确保实施微表处处理时路面能与混合料实现强力粘结,作业过程要对各类雨水和污水处理井盖做好有效保护,须注意在气温炎热的季节施工时,针对路面的过度干燥和高温要进行洒水增湿和降温处理,然后才能实施混合料摊铺作业,洒水时要对洒水量进行严格控制,以路面湿润为宜,确保路面无积水,待洒至路面湿润立即投入摊铺作业,不得延误,如果摊铺路面有贫油迹象,则须向待微表处处理的路面喷洒标准为0.3kg/m2~0.4kg/m2的沥青乳化粘层油再进行微表处处理作业。
3.4 摊铺
①向摊铺机内注入微表处处理作业混合料并到达作业位置,将机身和走向控制线进行对准,对摊铺作业的拱度和厚度进行确认,摊铺箱贴紧作业路面,摊铺机司机对料门开度和高度进行二次确认;②启动摊铺机的发动机以及拌和缸离合器,促使揽拌轴保持正常状态运转,螺旋分料器也要同时开启;③料门开关同时打开,水和各种集料须确保能同步到达拌和缸,微表处处理混合料事先已进行湿润度的预处理,由乳液喷口向外喷出;④分向器是稀浆的流出设备,在上面对流向进行调节,确保稀浆到达摊铺箱左右的均匀分布,水量调节要严格控制,以保证浆液稀度和稠度符合技术标准为准;⑤调节摊铺箱内的浆液全宽度均匀分布,底盘启动保持1.2km/h~3km/h的慢时速行进,作业过程须注意生产量和摊铺量的同步一致性,摊铺箱内混合料始终维持在容积的一半左右;⑥摊铺机走过路面,作业人员要立即对有缺陷的路面进行修补,重点关注起始点,纵向裂缝,薄厚不均或未摊平区域,因大颗粒物造成的划痕须立即剔除并修补;⑦摊铺机无论何种材料告罄,所有控制开关必须立即关闭,补齐集料待拌和缸均匀拌和后向摊铺箱均匀摊铺,完毕后摊铺机停下;⑧提起摊铺箱,摊铺机携带摊铺箱向路外开出,对摊铺箱和拌和缸进行彻底清理。
3.5 成型养护
因繁忙的交通流量需要,微表处处理作业须尽快完成,一旦完成摊铺作业,即以专业压路机对适合碾压的作业区域实施沥青混合料的碾压作业。
3.6 开放交通
完成微表处处理后路面须实施1~3h的养生,到达时限后即对交通进行开放,但要限制过往车辆保持低于30km的时速。
3.7 微表处理技术质量控制
3.7.1 原材料控制
用于微表处处理作业的混合料配合比一旦经实验室反复测试确定,作业过程不得擅自更改,因作业路面和环境实际情况只能允许少量调整用水量和外加剂用量,要确保进入摊铺箱的混合料在性能和粘度方面保持稳定性,混合料用量和摊铺作业厚度必须是成正比例的,这个数据大致和通过率最大粒径的90%相当,混合料用量控制得当,摊铺作业厚度就可实现有效控制。
3.7.2 接缝控制
作业过程须对接缝和接头衔接以及摊铺平整度进行严格控制,横纵向接缝越少越好,纵向接缝的衔接应保证10mm~20mm的重叠,人工修正须及时跟进,横向接缝的处理须在铺好部位以油毡铺设,若摊铺出现补丁和隆起等问题则是因材料告罄后提起摊铺箱时带走了混合料所导致的,一旦机械离开必须立即人工修正,确保无论横纵向接缝都不得有隆起和露底问题,局部摊铺缺陷须以人工方式用专业工具找平,确保平整度和作业效果外形美观。
3.8 施工措施效益
①外观效果。须保证作业表面密实平整且不松散,没有明显印痕,衔接缝与别的构造物过渡要平顺,路面处理后色泽均匀,有良好的一致性,作业区域以外不得有混合料外流,确保路面不泛油且有合理的粗糙度;②物理性质优化,须保证养护完成摩擦系数达到45,不渗水以及6mm的标准厚度;③创新性,把玄武岩材质的纤维填料掺入集料,有效扼制反射裂缝的产生,路面抗裂性能良好,以黑色玄武岩集料取代石灰岩,更贴近路面原色,保证外形美观,同时充分发挥玄武岩较高的抗压抗腐蚀性能,与沥青材料粘附性好不易压碎。
4 结 语
从总体上说,城市道路工程是关乎民生与城市形象和发展的重点项目,良好的工程质量是城市有序运行和稳定发展的重要条件,由于城市道路养护施工对于道路工程质量的影响尤为重大,合理高效的城市道路养护施工是保证城市道路有效运行,提高城市道路交通效率的重要举措,因此,相关人士应充分意识到城市道路养护施工的重要性,鉴于微表处技术属于一种预防性道路养护措施,将之科学性的应用于城市道路养护施工,能够发挥提高城市道路防水性能和耐滑性能等多种积极作用,可以说在城市道路养护施工中具备较高的应用价值,因此相关人员应重点加强微表处技术研究,通过对微表处技术处理要点的合理分析和掌握,不断促进该项技术在城市道路养护施工中的合理应用,借此提升城市道路养护施工效果和施工水平。