微表处在沥青路面养护中的应用例谈

    微表处技术是一种应用于高速公路、城市干线、机场道面等高等级路面养护及预防性养护的专用技术。它作为一种由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、矿物填料、水和必要的添加剂按一定配合比进行拌和,并使用专用稀浆封层摊铺车一次性完成拌和、摊铺过程的施工工艺,是国外常用的比较先进的预防性养护措施。随着国内高速公路的迅猛发展,我国目前正逐步推广应用。下面以开封至商丘高速公路的应用为例作一阐述。

1.试验路段简述
    开封至商丘高速公路徽表处试验路段(下行K468+000一K470+000南幅)于2004年6月25日开始施工 7月2日完成施工当日路面开放交通。从车辙实测数据可知 该路行车道普遍存在轻度车辙.浓度为1 0cm左右 局部可达2 0cm 开裂破损处渗水严重。该路段横向裂缝1 21 28平方米 龟裂88.69平方米 松散55.97平方米 严重路段横缝龟缝1 2—16平方米 松散33平方米沉陷及坑槽基本没有。

2.微表处的配合比设计
2.1改性乳化沥青
    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。为了达到尽快开放交通的要求.乳化剂必须是慢裂快凝型的阳离子乳化剂。且不能对沥青性能造成影响。本工程采用壳牌公司生产的阳离子慢裂快凝型改性乳化沥青SS3 其技术质量要求如表1所示。


2.2石料
    试验所用石料由玄武岩和石灰石混合而成 其中粗集料为玄武岩 细集料为石灰石,主要技术指标如表2所示。


2.3配合比试验
    微表处的级配组成必须符合一定的级配标准 一般采用美国、加拿大等国常用的l S SA的II、III型级配。

    (1)可拌和时间试验可拌和时间试验是模拟摊铺施工现场的工作状况 通过该试验来确定乳化沥青的基本配方和评价乳化沥青与石料的相容性。可拌和时间的长短与沥青、乳化剂性能、乳化剂用量、乳化效果 集料性能、温度等有直接关系 根据要求的拌和时间确定添加材料的添加比例。微表处混合料要求的可拌和时间应不少于2mm. 试验环境温度为1 2℃。

    (2)湿剥落
    将完全固化的混合料放入沸水中煮3rain 观察石料表面沥青膜的裹附状况 要求裹附面积大于9 0% 。

    (3)湿轮磨耗试验
     湿轮磨耗试验旨在控制混合料的最小沥青用量.同时也对混合料的抗水能力进行初步判断。试件水泥用量1.5% .水浴时间1 h。

3.施工技术
    实施方案为
    (1)微表处施工前应先清除原路面上的松散材料、泥土、各种杂物等。如果用水 中洗路面 则要使所有的路面裂缝完全干燥后才能进行微表处施工。

    (2)摊铺前应划线放样.摊铺时全程控制调节集料 填料、水 乳液的配合比,搅拌形成的混合料应具有良好的施工和易性 保证混合料在摊铺箱中分布均匀。

    (3)摊铺施工时要控制稀浆封层铺筑机匀速前进.确保铺筑厚度均匀。起点、终点及纵向接缝在摊铺后应立即进行人工整平 纵向接缝应尽可能设置在车道标线上。

    (4)混合料在拌和及摊铺中应保持浆状均匀 不得含有多余水分和乳液 不能出现乳液及细集料与粗集料离析现象。

    (5)施工时应保证车道分隔线处的微表处摊铺成一条直线.不得有松散现象 并对摊铺末端进行处理 以保持直线端口。

    (6)施工结束后,必须将场地清理干净。

    (7)稀浆封层铺筑后需进行早期养护,待乳液破乳、水分蒸发、干燥成型后开放交通自然碾压。禁止路面固化成型前车辆和行人进入。

4,施工检测
4.1路面检测结果
    (1)车辙:该路段经过个月运营后车辙平均深度为0.45cm, 局部出现有1 3cm的点(K469+000)。车辙得到明显改善。

    (2)路面渗水系数参照2004年6月21日选取的测点,对应检测的结果是1 2个对应点全部不渗水,K469+869 5处原点有麻面和渗水迹象,需继续观察。

    (3)路面病害:该路段横向裂缝22 5T方米,比一个月前减少81% ;龟裂20 4平方米,比一个月前减少77%;松散0 2平方米,比一个月前减少99 6% 严重路段横缝7 7平方米.比个月前明显改善.沉陷及坑槽基本没有。

4.2噪声检测结果
    铺筑微表处路面后普遍反映车内噪声增加,但没有这类结果和数据分析。为科学地分析噪声对乘车舒适性和环境噪声变化的情况 专门对微表处路面车内和车外噪声变化进行了检测对比,其结果如上表3所示。


    从测试数据看 经过微表处处理路面和未经处理路面噪声A声级和噪声频谱声压级有所不同,现分析如下:
   
    从A声级角度看,车内噪声在时速为60km/h时,经过处理的路面比未经处理的路面增加1 1 dBA;在时速为80Km/h时,经过处理的路面比未经处理的路面增加1 5dBA;在时速为100km/h时,经过处理的路面比未经处理的路面增加1.9dBA 在时速为1 20km/h时 经过处理的路面比未经处理的路面增加3.3dBA。车外噪声在时速为1 00km/h时经过处理的路面与未经处理的路面相比没有太大变化。

    从车内测试的噪声频谱分析,经过处理的路面比未经处理的路面在250Hz以下噪声声压级有所增加(A声级噪声值增加也主要是由于250Hz以下声压级增加导致);从噪声频率特性来看,低频噪声声压级越高,人感觉越沉闷,这从车内在两种路面的行驶中也能感觉到。

5.结论
(1)路面平整度提高改善了道路的服务状况,路面病害减少,减缓了病害发展的严重程度。
(2)提高了路面的防水能力 有效防止了路表雨水通过沥青路面上面层进入中层引起的水损害。
(3)微表处可提高路面的防滑能力,增加路面色彩对比度,改善路面使用性能,延长路面寿命。
(4)采用微表处不显著增加车辆行驶时路面的噪声。

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