微表处技术在公路养护中的应用
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摘 要
沥青微表处技术是目前公路预防性养护中一种常见的养护方法。本文以G316线长同路K2430+000-K2450+000段养护为例，对微表处原材料要求和配合比设计进行了总结，并对施工前的准备工作和施工方案进行了分析，并提出了相应的注意事项，从而更好的提高微表处技术在公路养护中的应用效果。
关键词
微表处;公路养护;施工方案
中图分类号： U418.6 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.64
0 前言
微表处采用专用机械设备摊铺，按照相关要求和比例对所采用的聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、添加剂和水等材料，通过在一定的条件下进行拌合而成的一种稀浆混合材料，将这一种混合材料摊铺在原有的公路上，并且在施工完成后形成的一种路面预防性的结构层。这种结构层在实际的公路使用过程中能够起到较好的效果，帮助公路承受住更大的荷载，并且也能够延长公路的使用寿命，因此，沥青微表处技术已经成为了公路预防性养护中一种非常有效的养护方法，同时，由于沥青微表处特有的性质，可以得到了大家的认可。希望能够在以后的应用中可以更广泛的推广和应用。
1 微表处施工工艺技术指标要求
1.1 原材料要求
微表处所用集料为一定级配料，主要分为细集料和粗集料两类，粗集料在混合料中起到一定骨架的作用，细料用来填充剩余空隙，以保证整个混合料具有较良好的密实性。
微表处采用改性乳化沥青，为了保证改性乳化沥青质量和供应的稳定，运到现场的改性乳化沥青应附有每批次的检测报告。进场改性乳化沥青每批进行取样和试验;对现场所存贮的乳化沥青应经常进行蒸发残留物含量试验，以便调整乳液用量，控制施工油石比。基质沥青采用SK90#级道路石油沥青，其所检指标均满足《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）相应技术要求。改性乳化沥青采用内掺法，即在生产乳化沥青的过程中同时加入胶乳。生产过程中，胶乳同沥青一样，也经受着强烈的剪切作用，打破了其中的聚合物粒子包封膜，使界面中插入了乳化沥青选用的乳化剂，在聚合物胶乳改性乳化沥青中同时还存在较多的沥青微粒和聚合物微粒，改性乳化沥青中形成了三种物质粒子的混合体，其稳定性好。该项目所用SBS改性乳化沥青，其中，基质沥青为SK90#级道路石油沥青，乳化剂和胶乳为美国进口产品，水为可饮用自来水。在本次试验中所用集料为当地产的玄武岩，其规格为：5-10mm碎石、3-5mm碎石以及0-3mm机制砂。所检指标均满足《微表处和稀浆封层技术指南》国家规范的相应技术要求。
通过填料的配合比试验来确定各粒径填料用量，水泥采用普通硅酸盐42.5 的水泥，用于微表处的水泥不能有风化结块现象。
水的用量是决定稀浆稠度和密实度的主要因素，施工用水采用中性水，且应严格控制微表处加水量，原则上越少越好，如需加水来满足拌合时间，则乳化沥青的用量应通过试验来确定。
1.2 配合比設计
设计配合比的过程：选用符合规范的石料和沥青，经过筛分试验确定目标配合比，并调试生产配合比。然后进行混合料的配合比试验，以确定混合料的用油量以及填料的添加量，并确定混合料符合规范的最佳配合比。
根据设计文件，本项目选定的级配类型为MS-3型。由壳牌（北京）沥青技术咨询有限公司技术部提供目标设计配合比设计，5-10碎石：（3-5）碎石：（0-3）机制砂：矿粉=30%：15%：52%：3%，设计油石比为10.5%（改性乳化沥青含量为62%），42.5水泥掺量1.5%（占矿料总量）。河南大道路业有限公司试验室负责配合比验证和调试，各项指标满足《微表处和稀浆封层技术指南》要求。
1.2.1 拌和试验
通过拌和试验确定沥青混合料的拌和的时间以及初凝的时间，依据拌和试验获得最佳的沥青用量以及水泥用量。拌和试验要求初凝的时间不大于30min，温度在25℃时，混合料拌和的时间大于120秒。
1.2.2 湿轮磨耗试验
湿轮磨耗试验通过模拟行车当中轮胎与公路路面的磨耗作用，来检验设计的微表处混合料配比是否达到行车磨耗的需要。是通过标准的成型方法，将试件成型后放入水中，采用磨耗头，对成型试件磨耗五分钟，最后来测定试件磨耗后的损失。
1.2.3 粘聚力试验
粘聚力试验是用来测定不同的时段微表处混合料试件在128.5±1.0N压力下所发生的最大扭矩，并通过数据来确定微表处混合料的固化时间。且每一组的试验中均不少于3个平行试件。
2 准备工作
2.1 施工现场的准备情况
施工前对施工进行安全围挡交通封闭，对过往行人和车辆进行疏导，并将即将施工区域的原路面进行处理，清除路面附着的泥土、泥块、生活垃圾等，对路面龟裂、拥包、裂缝、坑槽、车辙等病害提前处治，相对光滑的沥青或水泥路面表面应当进行凿毛或者拉毛处理，保证新铺层与原路面的良好结合。
2.2 施工用水、用电
现场施工及照明等少量用电由自备发电机供给，施工用水由自备水车从指定取水点拉至施工现场供给。
2.3 机械设备准备
稀浆封层摊铺车、一台ZL50型装载机、一台发电机组、石料运输车、沥青存储罐、吸尘车、水车，以及其他辅助设备。稀浆封层车应在开工第一次使用前和原材料改变或配合比发生较大变化时进行标定。
3 微表处施工方案
3.1 试验段铺筑
在正式摊铺微表处之前，应当选择合适路段进行试验段的摊铺，试验段长度不少于200米，通过试验路段的摊铺来确定沥青与混合料用量，施工人员、机械需求量等并对施工过程进行经验总结，指导正式施工作业。 3.2 现场施工流程
交通管制：首先由专职安全管理人员带队对作业区进行安全布设，同时对过往车辆进行引导和疏通，保证施工区域内人员及车辆以及安全，以及施工完毕对新铺路面一定时间的养护。
原路面清扫：将原路面上的泥块、生活垃圾等杂物全部清除，对路面尘土采用吸尘车清除，对于难以清除的杂物、油污等，利用人工剔除，及时清除原路面积水，以保证新铺层与原路面的良好结合。
路面放样划线：对于边缘有路面标线的，沿标线行进，无标线的，采取划线法。
人员设备就位：将稀浆封层摊铺车加满乳化沥青、掺配好的集料、水泥等，沿摊铺区域顺直车辆，并将摊铺箱的宽度和厚度调整好，必要时附挂拖布以确保摊铺面的良好外观。
混合料摊铺作业：（1）稀浆封层摊铺车就位，并通过车辆固定标杆按照放线线型调整好车辆位置，并且摊铺箱调整就位;（2）启动摊铺箱发动机，确认料门的高度和添加剂的用量符合标定用量以及配合比的要求。（3）同时将混合料、添加剂、水开关同时打开，使混合料、添加剂和水同时进入拌缸内，稍微浸湿后乳化沥青喷出，在拌缸内进行拌和;（4）随着微表处混合料在拌缸内拌和均匀并从出浆口流向摊铺箱内，调节出料分向器，均匀地将微表处拌和料满布摊铺箱;（5）出料过程中，操作人员及时观察微表处拌和料的稠度，并根据要求及时调整水量，保证浆液稠度适中;（6）当微表处混合料均匀分布在摊铺箱内，并达到接近摊铺箱一半高度时，稀浆封层摊铺车缓慢开始前行，行进速度一般保持在1.5～3.0km/h，行进过程中，应保持摊铺箱内微表处混合料高度始终保持在摊铺箱一半高度左右。（7）稀浆封层摊铺车摊铺作业过程中，随机作业人员随时检查厚度、平整度，保持良好的和易性和流动性，摊铺箱内有大面积破乳并且已经结团时，应当立即停止施工，检查原因。（8）摊铺车后，应紧跟人工进行抹平，对接头、接缝薄厚进行修整，对因破乳接团或者超粒径骨料产生的划痕，及早剔除，并修复。（9）气温过高施工时，打开稀浆封层摊铺车的前置路面喷水系统，喷洒少量水，以湿润路面不积水为宜，保证摊铺箱的稀浆混合液具有良好的和易性和流动性。（10）为减少微表处施工对通行车辆的影响，每次微表处施工只摊铺半幅，保持施工路段车辆交替缓速通行。（11）每车在摊铺前起点处铺设薄铁皮，保持横接缝平顺，减少废料污染。（12）操作人员随时观察材料使用情况，当任一种材料用完时，立即关闭所有材料的开关，并通过操作将拌缸中的混合料均匀搅拌，輸送摊铺箱，通过控制摊铺箱搅轮转动均匀分料，将混合料摊铺完毕，摊铺车停止。（13）缓慢提起摊铺箱，稀浆封层摊铺车开出施工区域外，对拌缸和摊铺箱进行清理。
局部接头处理：纵缝搭接的宽度不超过80mm，横缝搭接采用对接缝，接缝处平整度用3m直尺测量不大于6mm。
封闭养护：施工结束，乳化沥青尚未破乳前，严禁一切行人车辆通行，开放交通时间应根据施工温度和天气情况，一般在施工结束2-4小时后，高温天，宜等温度下降后开放。
放开交通管制：经技术人员确认达到放开交通条件后，组织人员撤掉交通管制标志标牌，车辆通行碾压。
3.3 注意事项
摊铺完未成型路面遇雨冲刷时，应当予以铲除。气温低于10℃、雨天以及路面积水时严禁施工;当新铺路面达到放开交通条件，应当尽早放开交通，接受车辆通行碾压。微表处摊铺剩余的废渣应集中处理，不得随意丢弃在河道或农田中。
4 总结
在经济飞速发展的今天，我国的交通事业在不断的进步和发展，随之公路的建设也取得了巨大的成就。但是问题也就随之而来，由于车流量的增加，对于公路的破坏也逐渐的增大，导致路面出现了各种程度的破坏。在路面出现轻微破坏时，立即在上面加铺一层微表处，增加一层磨耗层，既能改善路面的外观还能提高路面的平整度和防水性能，从而有效延长了沥青路面的使用寿命。通过对该技术的应用，可以减少公路路面损坏所造成的经济损失，也可以确保我国居民的生命交通安全。
参考文献
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