北京京沈高速公路微表处封层施工

1、.北京京沈高速公路微表处封层施工实施建议交通部公路科学研究院北京三鑫路桥路用沥青技术有限公司二OO九年九月北京京沈高速公路微表处封层施工实施建议一、工程概况北京京沈高速是北京东出口的重要通道，也是连接河北东部沿海、辽宁、吉林、黑龙江的咽喉要道，全路段分上下双向3车道行驶，设有中心分隔带，道路日均交通量约20,000辆。该路段于2000年由北京首发公司投资建成，经过近10年的使用，目前已达到维修期限。由于该路段为重要的东出口路段，重载交通和超载运输比较严重，交通压力很大，目前已经过近10年的运行，目前全路段路状出现表面状况退化，部分路段出现路表面路表面粗糙、轻微露骨、泛油、局部地方有基层裂缝反射

2、和出现车辙。本次京沈高速北京段面层加铺采用先对基层进行挖补处理、后采用稀浆封层或微表处封层处理、再用5cm温办沥青混凝土作面层的方案。基于该路段的交通状况及路表面粗糙、露骨及轻微车辙等病害，建议在挖补后的路面采用微表处进行封层处理，以增强加铺层与原路面的黏附能力。北京京沈高速公路二、微表处封层原理微表处封层是指在常温下将硬质级配骨料(通常是玄武岩或灰绿岩)、改性沥青乳液(SBR改性乳化沥青)、填料、水和外加剂等材料按一定比例配合拌制成糊状流动的混合料，并及时用摊铺机(带高速拌和装置的微表处探铺机)将其均匀地摊铺在路面上，经过乳液与骨料的裹覆、破乳、析水和固化等过程，形成密实、坚固耐磨的表面薄层

3、。混合料的粘结料仍是改性沥青，是通过乳化方式使高温下才能流动的沥青在常温下就可以拌和施工。由于乳化过程及拌和成型过程中，沥青和混合料中存在物理化学变化，因此，合格的材料和正确的配比是保证施工成败的关键因素。由于微表处封层具有防水、防滑、耐磨、平整及恢复路面表面功能的作用，因此，它既可作为新建路面的下封层、改建路面的表面磨耗层，又可作为维修旧路面病害的加铺层，可以处理路面早期病害如磨损、老化、细小裂缝、光滑、松散、车辙等，延长路面使用寿命。 1、微表处封层混合料的特点： 提高改性沥青与矿料的粘结力,沥青通过乳化过程进行改性，使其酸碱成分发生变化，与矿料拌和后产生化学反映，选用高性能的基质沥青、乳

4、化剂、改性剂和矿料，保证沥青与矿料的粘结效果；与原路面结合牢固，微表处封层混合料在破乳之前是稀释糊状流动物体，与原路面嵌接紧密，破乳后形成牢固的粘合体； 改性沥青能完全裹覆矿料，在级配料中由于矿粉表面积大，所以与乳液接触面大，再加上破乳前是稀释状态，矿粉和石料表面可与乳液完全裹覆； 强度高、耐久性好，由于微表处封层属于道路表面修复技术，通常作为磨耗层，在矿料选择上应考虑强度较高的玄武岩、灰绿岩，以提高路面强度和耐久性能。2、微表处封层在养护中的作用： 防水作用，采用连续级配时，矿粉的作用除了嵌固粗骨料，以及增强与原路面的嵌接外，其重要的作用是在原路表面形成一层密实的防水层，能大大提高路面的防水

5、作用； 防滑作用，矿料中的粗骨料形成路面构造深度，起到防滑作用； 填充作用，微表处封层混合料在破乳之前是稀释糊状流动物体，对原路面的细小裂纹、路表麻面等具有填充作用，同时对轻微车辙如10mm以下的车辙能起到填充修复作用； 耐磨作用，在矿料选择上通常采用玄武岩、灰绿岩等高强度的矿料，使修复后的路面具有较强的耐磨耗性能； 恢复路面外观，微表处封层技术作为一项路面养护工程，具有对原路面的表面性能修善以外，同时恢复路面的平顺、色泽一致等外观功能。三、微表处材料相关技术标准1、改性沥青材料选取：改性沥青材料采用专用配方改性乳化沥青，各项指标应符合下表中所规定的技术要求：表3-1 微表处和稀浆封层用乳化沥

6、青技术要求 种类试验项目单位BCRBC-1BA-1试验方法筛上剩余量(1.18mm筛)0.10.10.1T0652电荷阳离子正电(+)阳离子正电(+)阴离子负电(-)T0653恩格拉粘度E253-302-302-30T0622沥青标准粘度C25，3S12-6010-6010-60T0621蒸发残留物含量%605555T0651蒸发残留物性质针入度(100g，25，5s)0.1mm40-10045-15045-150T0604软化点53-T0606延度(5)Cm20-T0605延度(15)Cm-4040弹性恢复(25)60溶解度(三氯乙烯)%97.597.597.5T0607贮存稳定性1d%11

7、1T06552d%555*注：微表处选用乳化沥青采用表中BCR型。2、矿料选取：施工前应根据选用料场的通过试验，确定本项目的配合比。玄武岩按表MS-3级配要求筛分，细集料必须满足各项技术指标的要求。集料的质量和级配必须符合下表要求：表3-2 微表处用粗细集料质量要求材料名称项目标准试验方法备注微表处稀浆封层粗集料石料压碎值不大于(%)2628T0316洛杉矶磨损失不大于(%)2830石料磨光值不小于(%)42-T0321坚固性不小于(%)1212T0314针片状含量不大于(%)1518T0312细集料坚固性不小于(%)12-T03400.3mm部分矿料砂当量不小于(%)6550T0334合成矿

8、料中4.75mm部分3、填料选择：微表处封层矿料中可掺加矿粉、水泥、消石灰等填料。填料应干燥、疏松、无结团，并应符合公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)中的相关要求。4、添加剂选择：添加剂主要作用是调节稀浆混合料可拌和时间、破乳速度、开放交通时间等施工性能，并一定程度上改变混合料的路用性能。5、水选择：微表处封层用水不得含有有害的可溶性盐类、能引起化学反应的物质和其它污染物，一般采用饮用水。四、微表处混合料相关技术标准微表处混合料应为MS-3型，公称最大粒径为9.5mm。表4-1 微表处混合料级配级配类型通过下列筛孔(MM)的质量百分率(%)12.59.54.752.361.18

9、0.60.30.150.075MS-310070-9045-7028-5019-3412-258-175-15允许波动范围±5%±5%±5%±5%±5%±4%±3%±2%表4-2 MS-3型微表处通常的材料用量范围项 目MS-3养生后的厚度(mm)8±2矿料用量(kg/m2)10.0-22.0油石比(沥青占矿料的质量百分比)%6.0-8.5水泥、消石灰用量(占矿料的质量的百分比)%0-3外加水量(占干矿料质量百分比)%根据混合料的稠度确定外加水量(占干矿料质量百分比)%根据混合料的稠度确定表4-3 稀浆混

10、合料技术指标试验项目标 准微表处稀浆封层快开放交通型慢开放交通型可拌和时间(25) 不小于(s)120120180粘聚力试验 不小于(N.m)30min(初凝时间)60min(开放交通时间)1.22.01.22.0-负荷车轮粘附砂量 不大于(g/m2)450450湿轮磨耗损失 浸水 1h 不大于(g/m2)浸水 6d 不大于(g/m2)540800-800轮辙变形试验的宽度变化率 不大于(%)5-配伍性等级值 不大于11-根据试验结果，选择3个认为合理的混合料配方，按表规定试验稀浆混合料的性能，选择合适的材料配合比。控制合适的油石比，使得在该油石比情况下混合料的各项技术指标均可以满足要求。通过

11、混合料设计，提出混合料设计报告。报告的内容应包括：1、改性乳化沥青技术指标；2、集料技术指标、矿料配合比和矿料级配范围；3、1d或6d湿轮磨耗指标及砂粘附量指标。五、微表处的施工质量控制微表处的施工质量控制应控制以下方面内容：1、稠度：本项目采用的BCR型改性乳化沥青固含量不小于60%，在混合料的配比设计中，用水量已被确认，因现场集料的含水量、温度、湿度、路面的吸水情况等条件都会有所偏差，故在施工中应根据实际情况作相应调整，以保证混合料合适的粘稠度。2、破乳时间：本项目采用BCR改性乳化沥青和玄武岩骨料，根据探铺温度，破乳时间在20-30分钟，在1- 2小时左右开放交通。破乳过早常常是造成施工

12、质量问题的重要原因，稀浆混合料应该在搅拌和摊铺过程中保持必要的稳定性，过早的破乳造成沥青结团，厚薄不均、刮痕等现象，而且对封层与路面的粘结不利，破乳时间过长会影响成型时间。解决办法是通过调节水量或适当加入一些化学添加剂来实现对破乳时间的控制。3、接缝：纵缝与摊铺方向平行，因此纵缝的处理非常关键。接缝处进行预湿水处理有助于稀浆混合料的连接，用橡胶刮耙处理接缝处的突出部分也比较有效，再用扫帚进行扫平，使纵向接缝变得平顺，总体外观更佳。在高速公路上，应尽量减少纵缝的搭接宽度。并尽可能将重叠的位置安排在标线的位置，将一车道分成2幅或3幅摊铺的情况应当避免。4、加水量：采用石料与改性乳化沥青混合，当外加

13、水量为最佳用水量时，可以成为稳定的稀浆。机械作业时的外加水量，可以采取允许范围的中值，根据经验达到满意的拌合时间、成浆状态时，外加水量一般不超过7。若加水量过少，拌和时的和易性及均匀性都受影响，甚至拌不出稀浆。5、超径颗粒及细料凝块石料中难免会有超径的颗粒，这些颗粒有可能会卡住搅拌轴，引起机械故障。更有可能卡在橡胶刮板下面，形成纵向划痕。矿料受潮时会产生细料凝块，特别是对于砂当量较低的矿料，这种凝块也容易造成纵向划痕有时也可能在摊铺箱下压碎，给封层表面留下一条松散的浅色痕迹、通车后这条痕迹很容易跑散而形成一条凹槽。为避免这种现象，在矿料装入矿料箱前检查矿料的均匀性。6、摊铺箱摊铺箱的功能是把混

14、合的稀浆以一致的形式分布在路面上。用哪种形式的摊铺箱常取决于封层的类型和摊铺速度。摊铺箱的清洁非常重要，每天工作结束后必须清洁摊铺箱。在每车摊完的间隙内，也应该清洁摊铺箱和后面的橡胶刮板。如果在橡胶板的边缘堆积过多凝固的颗粒，会在摊铺时形成划痕。摊铺箱不应有漏浆现象，其侧面应安装橡胶板以使侧面保持整洁。摊铺箱的橡胶(或钢板)厚度应一致，这样在摊铺的封层表面就不会留下纵向不均匀的划痕式凸起的条纹，橡胶刮板的宽度、厚度和硬度应满足理想摊铺效果的需要。7、摊铺速度：微表处一个突出的优点是在摊铺过程中自动填充需要修补的路面，因此正确的摊铺速度对项目成功起着非常重要的作用。过快会引起波纹、推移和离析。摊

15、铺的速度应根据路面的状况进行调理。一般摊铺机行走速度为1-3 km /小时，摊铺宽度3.5m，工作时间9小时摊铺量为6,000-8,000m2/日。8、摊铺厚度：根据经验微表处摊铺厚度控制在8±2mm,效果较好。微表处的设计厚度为稀浆中最大颗粒的粒径，如果强行将封层铺厚或铺薄，将造成封层稳定性差，易出现松散、泛油和车辙等病害。9、人工摊铺：有些路段不适合机械摊铺，必须通过人工摊铺来完成，这些地段的摊铺可以用胶滚来完成。人工摊铺的原则是越少越好，人工摊铺的稀浆越多，发生的离析也越多。10、降雨：在尚未达到通车的粘聚力之前，突然发生降雨冲刷封层表面时，应在雨停后立即上路检查，如有局部轻度

16、损坏时，可等路面干硬后进行人工修补：如普遍有损坏时，应在路面强度较低的情况下，将全部雨前摊铺的封层铲除，重新摊铺。11、其他应注意的问题：应避免雨天施工，施工及养生期间的气温应高于13，路面过湿或有积水不可施工。六、车辙填补施工根据沥青路面养护技术规范(JTJ073.2-2001)的规定，轻度车辙病害维修以日常性养护为主，而对于严重车辙路段需结合其他检测结果进行铣刨回填或罩面处理。因此，对车辙病害程度的划分标准将直接影响病害维修工程量，进而影响工程造价，在车辙病害处理方案确定过程中很有必要制定合适的车辙病害程度划分标准。根据招标文件要求，车辙病害处理按照如下方案进行：1、深度小于18mm车辙的

17、处治方案针对车辙作一次性填补，填料级配为ISSA-4型，改性乳化沥青的技术指标及玄武岩的掺配比例同微表处。具体级配要求如下表。表6-1 ISSA-4填补下层车辙混合料级配要求表级配类型通过下列筛孔(MM)的质量百分率(%)12.59.54.752.361.180.60.30.150.075ISSA-IV10085-10060-8740-6028-4519-3414-258-174-8允许波动范围±5%±5%±5%±5%±5%±4%±3%±2%2、深度大于18mm小于30mm车辙的处治方案针对此类车辙处置要分两次填补

18、：第一次填补方法与深度小于18mm车辙的处治方案中的填补方法相同。第二层填补：车辙深度大于24mm的，两层矿料级配均采用ISSA-4型；车辙深度大于18mm、小于24mm的，第一层厚度不大于12mm，第二层级配采用ISSA-4型，或根据实际情况采用MS-3型。第二层与第一层施工时间间隔不得少于7天。3、深度大于30mm车辙的处治方案针对此类车辙，要先进行铣刨，铣刨深度按实际情况确定，然后恢复沥青混凝土面层。七、确保养护工程质量和工期的措施1、材料控制材料控制是确保工程质量的基础，为保证材料满足工程要求，从以下几方面加强管理。 强化材料选择制度：明确采购质量：明确材料类别、名称、型号等级、式样、

19、技术规范和检查规程。选择供应商：作好资信调查、了解供应商的供应能力和商业信誉，并建立合格供应商的档案。订立采购合同：按合同管理的要求操作，注意检查方法和争端处理条款的洽谈。进货质量记录：做好进货质量记录，并保存好各批物资的识别标记。 材料进场检验制度：对采购的原材料必须索取质量证明，并由实验员对原材料进行抽样检测和实验。 现场材料质量管理：及时做好现场原材料的送检试验，及时向第二级质量管理人员汇报试验结果，工程中原材料等材料试验均应严格按照有关规范规定执行。八、京沈高速公路微表处封层的施工组织1、施工范围修补后的京沈高速公路K17+000.00 至 K21+000.00(进京方向)，全长5km，11.25m宽，约56250m2，实施微表处封层施工。2、开竣工日期：10月15日-10月30日，15天。3、施工人员组织：采用项目经理负责制，设项目经理1人，副经理1人，总工程师1人，技术工程师3人，化验员1人，操作手4人，辅助人员5个。主要负责人员： 项目经理：马奇跃 总工程师： 张 坚 副 经 理：陈国利 技术工程师：郭汝华、李 浪、龚连柱 现场管理组织机构设置如下图示： 经理：马奇跃 化验室 机械手 操作手 队 长 料 场 后 勤 主 任 主 任 部 长 张 坚 龚连柱