预防性养护技术“微表处”的应用及施工质量控制

预防性养护技术“微表处”的应用及施工质量控制【摘要】概述了微表处技术的应用,介绍了微表处技术施工质量控制,指出微表处施工过程中常见质量问题分析及处理。【关键词】微表处;预防性养护;施工质量控制微表处是功能最完善的道路养护方法之一，七十年代出现于欧洲，八十年代进入美国，如今已成为美国、加拿大、欧洲等很多国家高等级公路养护的主要手段之一，在中国的推广和应用已有十年，成为国内高等级公路预防性养护的主要工艺。它是由改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并采用专门机械设备摊铺到原路面上，并迅速开放交通的薄层结构。它可以起到封水、恢复路面抗滑性能、填充车辙、改善路面轻微不平整的作用，是针对高速公路、城市干道、机场跑道等高等级路面的经济有效的预防性养护技术。一、微表处技术的应用（一）沥青路面微表处下封层由于沥青路面具有对路基及基层形变的适应性强、养护和使用性能的恢复较容易、行车舒适噪音小等特点，而被广泛用作路面结构层。由于沥青面层与半刚性、刚性基层在结构、组成材料、施工工艺与时间等方面有着明显的差异，因此面层与基层之间客观上形成了断层或滑动面，由于路面结构体系中各结构层承担作用不同，必须使面层与基层之间有着较强的连续性从而达到传递荷载的目的，这种连续性可通过下封层、粘层、透层的作用来实现。另外，由于沥青混凝土的施工工艺受到诸多因素的影响往往致使沥青面层透水率偏大，路面防渗能力降低，造成基层及路基的稳定性较差。《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）明确规定：位于多雨地区且沥青面层空隙较大、渗水严重时，应在沥青面层下铺筑下封层。下封层是一种细料式沥青混凝土薄层施工技术，其矿料级配应是连续的，通过拌和、摊铺、碾压等步骤，使沥青混合料在基层表面形成密实均匀的结构层。由于混合料是一种可以流动的浆体，在流动过程中浆体底部的游离沥青颗粒可以形成一个相当于粘层的沥青油膜，油膜的隔水作用相当好，即使封层在没有密实情况下地表水也很难渗透到下层。实践证明，下封层对原路面的封水效果比热沥青表面层好，封层时间越长，渗水系数越小；用油量越大，渗水系数越小。（二）桥面微表处研究表明：由于桥梁在交通道路中使用的特殊性，桥面的铺装在交通状况改善维修中是个薄弱部位。采用微表处技术施工，具有简易、快捷、经济、环保等特点，同时对桥梁本身不存在结构性破坏，快开放交通最小限度影响交通压力，相对传统的铣刨加铺、多涂多布等施工工艺是最有效的一种桥面处治方法。这种技术的应用在泉厦高速公路扩建工程桥面上得到了有力的证实。（三）高速公路微表处近几年，由于政府强大的投资倾向，我国公路建设事业得以迅速发展，特别是高速公路的建设取得了引人注目的成就。2011年底，全国高速公路通车里程已达8.5万公里，位居世界第二。这些高速公路大多采用密级配的沥青混凝土路面，为使建成的公路发挥应有的经济和社会效益，交通部提出公路的发展要“建养并重”。由于高速公路养护线长，南方雨季漫长，北方寒冷低温时间长，热沥青养护工作存在着诸多不便，微表处是一种常温施工方法，能够满足高速公路的养护要求。微表处在高速公路的养护中具有以下特点：①代替粘层油，提高抗滑能力与罩面完好结合；②作为防水层，封闭道路表面下渗水，防止道路基层受水侵蚀破坏；③弥补沥青面层贫油情况，修复沥青面层功能；④增加粗糙度，改变道路面层构造深度，提高路面抗滑性能；⑤提高路面平整度，有效的填补车辙；⑥改善旧路状况，使病害得到妥善处理，延长道路大、中修周期。至此，我们对微表处应该有一个客观的认识，由于微表处工艺对道路不具有补强作用，它只是一种快捷、有效、经济、环保的道路预防性养护方式。为了充分体现微表处工艺的优良作用，我们在采用微表处施工时，就要用其所能。必要有效地进行路面前期病害处理是尤为重要的。几年来，通过微表处技术在泉厦高速、漳诏高速、漳龙高速、福泉高速、福宁高速等养护工程中的应用，均取得了较好的使用性能和明显的经济和社会效益。二、微表处技术施工质量控制（一）原路面施工要求微表处技术作为道路预防性养护工艺，主要起防水、防滑、耐磨和改善路表外观的作用，在路面结构体系中，只能作为表面保护层和耐磨层，不起承重性的结构作用，因此为确保施工后的质量，原路面必须满足：1、有足够的强度和刚度；2、具有良好的整体稳定性；3、表面平整、密实、清洁（二）施工前准备工作1、材料准备与控制1.1集料用于微表处的集料，必须坚硬、耐磨，不含泥土杂质，砂当量不低于65%，组成级配依据施工设计类型满足相应的级配标准。1.2乳化沥青乳化沥青是微表处的粘结材料，其性能的优劣直接影响着微表处施工后的质量与使用效果，为确保施工质量，乳化沥青技术指标应该满足相关的技术要求。1.3填料微表处施工常用的填料有水泥、熟石灰、硫酸铵、粉煤灰等，其质量要求主要是细度和含水量，确保不含泥土杂质，应干燥、疏松、没有聚团和结块，并且小于0.075mm的含量不少于80%。1.4水施工拌和所使用的水采用引用水即可，避免使用盐水、工业废水、生活废水及含泥土的水，当PH值在7左右并无咸味时通常可使用。1.5添加剂添加剂主要起调节拌和时间的作用，尽可能使用室内试验同一品牌的添加剂，使用时一般需要稀释，避免使用含有铁锈的容器进行稀释。2、室内试验室内试验是确定微表处生产施工配合比和施工质量的主要依据，其试验内容主要有：1)拌和试验;2)破乳时间试验;3)粘聚力试验;4)湿轮磨耗试验;5)负荷车轮粘砂试验;6)微表处混合料轮辙变形试验;7)配伍性等级试验通过上述试验确定微表处施工配合比、掌握交通开放时间及材料间的相容性等，保障施工顺畅进行，确保工程质量。3、人员设备组建一支管理经验丰富、操作技术熟练的施工队伍，是确保微表处施工质量的前提;施工前对相关的机械设备要安排到位并进行必要的检测与调试，尤其是对施工封层车的机械检查和计量标定，在下列情况下要进行重新标定：机械第一次使用时；材料输送系统调试维修过时；一定使用时间后（通常为1年）；原材料或配合比发生变化时。（三）现场质量控制1.材料存储与使用施工材料在满足相关的技术指标要求时，施工过程中的存储与使用也要尤为注意：1.1集料在使用前要充分拌和，避免施工中出现离析现象1.2集料的存放地点要进行场地硬化处理，防止杂物掺进1.3集料的使用前既要避免过分干燥和雨水淋泡1.4改性乳化沥青避免生产后高温使用，宜至常温后使用1.5改性乳化沥青的存放尽可能减少与空气接触的面积1.6改性乳化沥青常时间存放时要进行定期搅拌1.7填料的存放与使用要确保干燥、疏松2.摊铺质量控制施工摊铺是微表处技术在路面体现的关键工序，现场管理与操作工人的熟练程度直接影响到工程质量和外观效果。2.1根据道路宽度调整摊铺箱，确保摊铺幅数为整数2.2施工摊铺行驶时要设置行走控制线2.3依据计量标定结果确认各料门开度，必要时进行吐料观测2.4摊铺起点放置油毛毡或薄铁板，移走不合格的混合料2.5调节混合料分向器确保摊铺箱内混合料均匀分布2.6严格控制混合料拌和使用水的用量尽量避免外加水使用2.7保持混合料的输出与摊铺用量的一致性，通常为1/2左右2.8施工摊铺中出现的局部问题要进行及时修补2.9依据混合料级配类型严格控制摊铺厚度，避免麻面和泛油现象2.10严格控制横、纵接缝的施工，避免台阶和重叠现象3、成型养护养护的时间，视混合料中水的驱除及粘结力的大小而变化，通常认为，当粘结力达到120N.cm时，混合料已初凝，当粘结力达到200N.cm时，混合料已凝固到可以开放交通的状态。影响养护成型的因素有：1）集料的本身性质和级配组成；2）乳化沥青含量及乳化剂的性能和用量；3）填料、添加剂的类型及用量；4）拌和使用水的用量；5）气候条件等多种因素。（四）施工质量外观评定1、表面平整、密实、无松散现象；2、横纵接缝平顺，外观色泽均匀一致；3、摊铺范围外无稀浆流淌现象；4、整体粗糙度一致，无光滑现象。三．结束语微表处技术是一种功能完善的道路养护方法,它不仅可以迅速恢复和改善原路面的磨损、老化、光滑、松散、坑槽等病害,提高路面的抗滑性,改善路面平整度和行车舒适性,提高路面的使用性能和耐久性,还可以提高原路面的承载力和防病害能力。对于降低路面的透水性,治理