高速公路微表处养护技术

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高速公路微表处养护技术

前言

随着沥青路面使用年限的增加、沥青路面不断老化,病害增加,使用功能不断降低。微表处技术对改善沥青路面使用性能、延长其使用寿命、节约投资,具有十分重要的意义。本文通过微表处技术的概念、优点、适用范围及在高速公路养护中的应用进行阐述。

一、微表处的概述

微表处微表处是功能最完善的道路养护方法之一,它是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的铺筑技术,采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂按照设计拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上,并很快开放交通的预防性养护技术,具有成本低、污染小、施工时对交通影响小、成型后具有高抗磨耗和高抗滑性能等优点,可以迅速恢复和改善原沥青路面的磨损、老化、光滑、松散、坑槽等病害,提高沥青路面的行车性能以及可靠性和耐久性,同时还可以提高原路面的承载力和防病害能力。适用于交通量大、重载车多的路面,可完成路面构造修复、裂缝密封、车辙填充等修复功能。该技术的优点总计起来主要体现在以下几个方面:①可在常温下施工,施工速度快、可迅速开放交通、对交通的影响小,污染小。②可以提高路面宏观构造深度和摩擦系数,具有良好抗滑性能,可改善路面裂缝的状况,延长路面使用寿命。③空隙小,不透水,可有效防止路表水下渗,可对路面细小的渗水裂缝进行有效处治,延缓道路大中修时间。④它所含的聚合物使乳化沥青增加了粘结力,同时采用质量较高的骨料,使得微表处比普通稀浆封层有着更强的粘合力,因而可适合重载交通路面、繁忙交通公路等。

二、微表处的适用范围

微表处作为预防性养护的有效方法之一,主要应用在改善路面的抗滑性能、降低路面渗水、进行车辙修复等方面。因微表处厚度仅lcm

左右,实施微表处技术不能增加路面抵抗变形的能力,不能太过于期望微表处实际的能力。因此,必须确定一个微表处的合理适用范围,不能什么样的病害路段都用微表处进行处理。实施微表处的路段应满足以下条件:

原路面结构强度必须满足要求。为保证微表处实施效果,就要求拟进行微表处的路段道路结构强度必须满足要求,否则应首先进行补强处理。原路面存在的裂缝、坑槽、龟裂、网裂等病害必须事先进行修补、灌缝处理。当桥面为沥青混凝土铺装时,若路面湿度较大情况下实施微表处工程,因微表处具有封水效果,会将沥青面层的水分封住,在车辆荷载作用下,会加速桥面混凝土的破损。

三、微表处的原材料选用

微表处混合料是由合理配比的乳化沥青、改性剂、集料、水和填料等组成的,材料的质量好坏直接关系到混合料的性能。微表处混合料中,集料质量占到了混合料总质量的90%以上,而改性剂则是微表处区别于稀浆封层最重要的材料之一。因此,集料和改性剂质量的好坏同样影响混合料性能。

1.集料的选择

微表处用集料应采用耐磨耗的硬质石料。微表处用集料砂当量不宜低于65%,高于对普通稀浆封层用集料砂当量不低于45%的要求,也高于规范中高速公路沥青面层用细集料砂当量不小于60%的要求。对不同砂当量值的集料进行湿轮磨耗试验,结果表明:砂当量越低,混合料的湿轮磨耗值就越大,耐磨耗能力也就越差;砂当量低的集料还可能使改性剂无法发挥改性效果。

骨料在微表处的薄层结构中起骨架作用,骨料颗粒组合应符合微表处骨料级配要求。同时级配尽可能遵循以下规则:②间断级配存在施工和易性的问题,并且间断级配曲线将加重矿料在运输、装载过程中出现粗料与细料离析的现象,影响摊铺的均匀性。此外,间断级配会显著影响混合料的使用效果,这种级配往往会造成微表处表观不均匀、大料容易飞散。因此,对于间断级配必须小心使用。①微表处级

配宜粗不宜细。随着微表处使用期的延长,最初外观表现较好,级配较细的微表处,出现抗滑功能不足的问题;而最初表观粗糙的微表处,不仅外观效果变得美观,而且保持了良好的抗滑性能。

2.胶乳改性剂的选择

微表处混合料大多选用胶乳改性剂,改性乳化沥青是微表处的粘结材料,其质量的好坏对封层质量的影响最直接,最明显。其中最为常用的是SBR胶乳。胶乳改性剂的加入,一方面改善了沥青本身的高温稳定性和低温延伸性,同时又可以增进沥青与石料之间的裹附性能,改善混合料的耐磨耗能力。改性乳化沥青的特性主要与乳化剂和改性剂的选择有关。为了达到快速开放交通的要求,乳化剂必须是慢裂快凝型的阳离子乳化剂,且所用乳化剂不能对沥青性能造成影响;改性剂的选择应根据不同地区的气候、交通特点进行试验后確定。

四、微表处技术在高速公路养护的应用

1.对路面水损害,作封水处理

高速公路路基路面破坏的主要因素就是水损害,主要是因为高速公路铺筑的不均匀,路面总存在一些空隙率较大和自由水容易渗透的位置,加之路面行车,容易出现一些随机分布的小坑洞等水破坏。而采用微表处技术作防渗水处治后,可阻止和延缓病害的继续发展,防止路面进一步恶化,避免造成结构性破坏,有效延长路面使用寿命。

2.路面服务功能

当出现了表面功能衰减、轻微车辙和不平整时,恢复路面服务功能。无论是在高速公路、城市道路上或在交通量大的交叉路口,微表处理技术都能以其特有的方式在一次摊铺中解决提高道路的抗滑能力、提高路面性能或封填网状裂纹等问题。微表处技术,可以在路面上形成比较密实、坚固的路面磨耗层,治疗路面早期病害,延长路面使用寿命,节约沥青材料和资金,提高养护质量。

五、微表处养护技术应用应注意的问题

1.微表处的设计、施工应严格按照相关的技术规程进行,同时应根据周围的气候和施工设备等外部条件的变化对各材料的用量进行

适当微量调整,以保证微表处的成功实施。

2.从国内一些微表处高速公路养护工程实践来看,发现微表处的使用效果受原路面状况影响较大,由于微表处结构层厚度薄,在路面结构体系中,仅仅只能作为表面保护层和磨耗层,不能起到承重性的结构作用,对于结构性的破坏和严重的坑等病害必须进行有效的预处理后才能加铺封层。

3.由于乳化沥青质量和石料质量的不理想,加上我国地域辽阔,高速公路路面各种因素的差异,使微表处施工质量也存在差距。因此具体实施中,只能根据当地实际情况制定出相应的技术指标和施工指南,来进一步提高微表处技术的应用水平,更好地满足当地高速公路路面维修养护的要求。

六、结束语

随着我国高速公路和城市道路建设及使用年限的延长,路面的维修养护工作量增加。微表处的应用将目前成为一种最优的高速公路养护技术。它不仅可以大幅度改善路面状况,对于降低路面的透水性,治理和改善路面网裂、松散等功能性破坏也有良好的效果。适时对沥青路面实施微表处,实践证明是一项较好的预防性养护技术。因此,微表处技术在我国高速公路的养护具有广阔的市场需求和良好的推广应用前景。

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