微表处在高速公路养护技术中的应用研究

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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微表处在高速公路养护技术中的应用研究

毛峥 ,张冬冬

陕西交通控股集团有限公司白泉分公司   陕西安康725000

摘要:微表处技术可以有效提升路面平整度与抗滑性,在高速公路养护工程中得到广泛应用。本文对微表处技术加以分析,并以某高速公路养护工程为例,对微表处技术的应用展开讨论,对前期准备工作、选料与配比设计、原沥青路面铣刨处理、高温施工质量控制、混合料摊铺施工与碾压施工等环节展开深入探讨。

关键词:微表处;高速公路;养护

引言:随着经济水平的提升,对高速公路交通运输也提出更高要求。在当前的高速公路养护中微表处技术得到广泛应用,该技术具有较高的经济性与机械化程度,对于处理各类路面表层病害、提高道路耐久性均起到重要作用。在应用相关技术的过程中,还应做好材料选择、摊铺碾压等环节,以发挥出更强的技术优势。

一、微表处技术分析

微表处技术最早由国外引入,在路面养护工作中得到较为广泛的应用。微表处技术主要是通过石屑活砂、填料、聚合物等化学材料,依照科学比例进行配合,通过相关设备喷洒在施工部位,逐步形成封层结构,进而对公路表面形成养护作用。通常情况下,微表处技术的应用场景主要集中在以下几方面:(1)路面表层存在轻微裂缝且凹陷深度在20cm以内可以采取微表处技术,若裂缝严重且路基稳定性较差则不适用该技术;(2)微表处处理技术主要应用在损坏在15mm以内的路面上,若在25mm以上则需先采取其他处理方式。相较于以往的道路养护技术,微表处技术在高速公路路面维修与养护方面体现出更突出的优势。具体来看,将施工材料进行配比后铺设在路面表层,其材料具有空隙较小且不透水的特点,有助于提升路面密封性,避免水下渗到道路内部结构中;将改性沥青材料与微表处处理集料粘结,有助于提高结构摩擦度与路面抗滑性,延长道路的使用寿命,满足道路交通通行需要;而且微表处技术施工材料具有较强的流动性,可以更好地填充路面凹陷,修复轻微病害问题,提升路面平整度。此外,微表处技术可以在常温环境下进行施工,对环境的污染较小,保证施工质量与效率。在实际应用的过程中,其实施效果还受到材料与施工技术配合情况的影响,因此应加强材料及技术管理,以实现施工效果的提升。

二、微表处技术在高速公路养护中的应用

(一)工程概况

以某段高速公路项目为例,该路段全长为164.5km,于2013年3月通车,至今已经运行近10年。随着通车时间的延长,公路路面存在一定质量问题,经检查人员确定,车辙、路面平整性降低,部分路面存在较为严重的破损,同时伴随裂缝、沉陷等多种病害。为控制路面病害问题进一步扩大,管理单位开展养护工程采取微表处技术进行病害问题处理,保证提升公路性能,为公路运行安全及使用寿命提供保障。

(二)前期准备工作

在开展微表处技术高速公路养护作业之前,施工人员需要先做好前期准备工作,包括对作业现场进行全面检测与勘察,判断施工环境温度是否满足微表处施工需要。与此同时,还应考虑到自然环境因素对技术实施的影响,针对可能出现的问题采取一定的预防措施。随后,施工人员还需要开展路面处理与清扫工作,保证满足养护作业的平整性、清洁度要求,保证微表处技术的使用效果。路面清扫工作流程简单,但容易因施工人员重视不足而导致清扫不到位。因此,施工人员应做好路面清理工作,避免灰尘、杂物等对施工工艺的落实造成影响。除此以外,开展高速公路养护往往需要用到一定的机械设备,施工人员应加强机械设备管理,避免出现设备无法正常运行的情况;在使用之后施工人员还需要进行机械设备清理工作,以为后续使用做好准备。

(三)选料与配比设计

采用微表处技术进行高速公路养护需要相应的混合材料,主要包括改性乳化沥青、矿料、集料等,为提升路面养护效果,应选择具有较强耐磨、抗滑性能的材料,施工人员进行材料选取主要应关注以下要点。(1)作为微表处的主要黏结料,在制作改性乳化沥青时可以通过加入一定的添加剂来提升沥青性能,保证微表处与路面的稳定连结[1]。乳化剂与改性剂的选择应对高速公路交通状况、自然条件等多种因素进行考量,以实现其综合性能的提升。(2)粗集料作为路面结构主体在选用时应选择高硬度石料配合一定的细料与矿粉,来提高路面强度与密实度,满足交通运行需求。(3)在选择集料的时候应保证具有较高的硬度、洁净度与耐磨性。在完成材料选择后,需要对进行混合材料配比设计。首先应对改性乳化沥青展开试验分析,通过调节改性剂SBR含量以提高沥青性能。根据试验结果来看,随着SBR含量的增加,改性乳化沥青在软化温度、敏感度等方面均有改善,但在SBR含量超过4%后改善效果不显著,因此确定最终含量为4%。其次进行集料与级配设计,控制加水量为10%,保持较低的碎石活性。级配选型的开展应充分考虑高速公路自然环境条件,根据具体需求提出不同级配设计方案进行综合考量。科学的级配设计有助于提高路面平整度与抗滑效果,有效满足高速公路运输压力大、车流量较大的要求。

(四)原沥青路面铣刨处理

在实施微表处技术之前,施工人员需要先对原沥青路面进行铣刨处理,针对路面病害采取一定的处理措施,并进一步完成新路面的构建。通过铣刨处理可以起到降低路面光滑度的作用,再通过微表处填补进行养护的时候,有助于增强混合材料与路面的结合度,提高整体结构的稳定性。对于施工人员来说,实施路面铣刨还应做好清洁工作,避免存在灰尘杂物影响到原路面黏结度。

(五)高温施工质量控制

结合高速公路项目的实际情况来看,由于是夏季施工,地面温度最高可达60℃以上,因此有必要进行高温环境下的质量控制工作。高温施工环境下,易出现沥青破乳时间不足导致拌和期间过早破乳,对铺层平整度造成影响[2]。若施工人员强行拌和摊铺则会导致材料出现油膜,造成短时间内路面水分的散失。另外,温度过高还会限制粗集料与乳化沥青的黏结,容易出现脱落情况。因此在施工之前可以先调整乳化剂配比,减少消石灰并加入一定量的缓破剂,还可以通过洒水等方式来降低路面环境温度,保证微表处技术效果的提升。

(六)混合料摊铺施工

混合料摊铺施工是养护作业的重要环节,其中应关注的要点主要集中在两方面。一是控制混合材料稠度。混合材料稠度直接关系到高速公路养护工程质量,而其主要受到材料性能以及施工环节等因素的影响。因此在确定混合材料配比的时候,应根据现场施工环境调整用水量,保证混合材料稠度满足工程要求。一旦用水量不足,就会导致拌和难度增加、出浆困难,影响材料摊铺成型,因此施工人员应及时调整,避免混合材料稠度对养护作业造成影响[3]。二是合理设置摊铺厚度。微表处技术的使用效果还会受到材料摊铺厚度的影响,施工人员需要对其厚度进行严格控制,一般应在1cm左右。与此同时,施工人员还应把控材料摊铺的均匀程度,避免因摊铺不均影响路面养护成效。

(七)混合料碾压施工

碾压操作是微表处技术的最终环节,其主要目的是将混合材料中的空隙排出,以呈现出更好的养护效果。在此期间,施工人员需要加强对碾压时间的控制,通常碾压时间应为材料初凝到固化的时间。

结语:综上所述,微表处技术的应用有助于提高高速公路的养护效果,提升其平整度与抗滑性。结合高速公路养护实例来看,使用微表处技术需要先进行路面清理工作,保证材料选择与级配设计满足路面养护需求。随后施工人员需要对原沥青路面进行铣刨处理,将混合材料进行摊铺碾压,以保证路面养护效果的提升。

参考文献:

[1]孟军超.高速公路沥青路面养护中微表处技术的应用分析[J].交通世界,2020(28):51-52.

[2]徐建军.公路养护技术中的微表处技术应用及实施要点分析[J].中国设备工程,2021(17):219-220.

[3]李政.微表处在高速公路养护工程中的应用[J].交通世界,2021(24):122-123.