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闫瑞
摘 要:精表处实质是一种沥青路面精细表面处理技术,属于目前最为有效的沥青路面早期预防性养护技术之一。它是利用专门的机械设备将改性环氧沥青路面养护剂均匀喷涂到沥青路面上,并配套撒布一层特制精砂,通过材料与旧路面的一系列物理化学反应,形成具有空间网络结构的保护层。
关键词:精表处;预防性养护;平整度;路面承载力
中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2020)02-0128-02
1 概况
G30线连霍高速公路(瓜星段)地处酒泉市,属于典型的大陆性气候,其主要特点是、降雨少、蒸发大、风沙大、年平均降水量45.3毫米,蒸发量3140.6毫米,年平均气温8.8摄氏度,平均最高气温24.9摄氏度,最低气温-10.4摄氏度。G30连霍高速公路(嘉安)原路面,部分路段进行过微表处、路面灌缝、路面贴缝处理,但因实施时间已久,部分路段微表处、灌贴缝损坏严重,出现横纵向裂缝、路面老化开裂渗水等问题。
2 精表处简介
20世纪90年代中后期,随着路面预防性养护技术措施和路面保护专有产品的引进,路面预防性养护概念开始被国内公路行业认识。精表处是一种由多组分合成的高性能胶结料和细集料组成,通过专用施工设备洒布(铺筑)到原沥青路面,达到迅速开放交通的薄层结构。精表处对原沥青路面具有改善防水、抗滑等性能,同时能改善路表面外观。精表处能较好地解决沥青路面的出现的老化、微裂缝、麻面、发白、渗水严重及路面抗滑能力降低等早起病害,达到延长沥青道路使用寿命,改善道路综合性能的效果。
3 精表处的应用
3.1工程概况
G30连霍高速公路(瓜星段)原路面,部分路段存在少量放射裂缝、路面老化渗水等问题。在原路面铺筑精表处后,预期会密闭微裂缝、修复路面老化组织,提高沥青路面防水性、抗滑性及改善路表面外观等作用。酒泉公路管理局2018年高速公路预防性养护项目SK2672+000~SK2677+000共施工5km,约37500m2。本项目为高速公路,设计速度120km/h。道路宽10.75米,双向4车道。G30线瓜星高速公路SK2672+000~SK2677+000路段前期已实施路面灌缝,路面麻面、松散、车辙等病害程度轻微,满足精表处实施条件,该段路面平整度、路面承载力符合铺设精表处路面要求,具备实施条件。
3.2方案设计
(1)封闭交通及施工要求。按照交通组织方案进行交通管制。为了缩短工期,建议全程采用机械化施工,并且喷洒沥青路面养护剂与洒布级配砂同步进行,加快施工进度,减少施工工期对交通运输的影响。
(2)路面预处理。1)路面构造缝隙内灰土处理:用钢丝刷和硬毛刷将附着在路面的杂物、细小石子和泥土刷至松散状态,再用吹风机将其吹走。2)路表附着物处理:路面附着水泥块、沥青块等难以清理的杂物时,宜采用打磨机打磨、再用钢丝刷和硬毛刷清扫,最后用吹风机将其吹走。3)潮湿水迹处理:局部有水或局部潮湿的地方,采用吹风机将水分吹散开,加快水分挥发,以确保施工路段干燥、无水渍。4)标线及设施保护:使用专用胶带对路面标线、反光标等设施进行遮盖。粘贴胶带时,胶带与标线粘贴整齐,做到不多贴、不漏贴,胶带粘贴完后应用毛棍将其滚动压实。
(3)材料准备。按照预施工量准备好细集料,并装入喷洒车料仓装。在喷洒施工前15分钟,将沥青路面养护剂在储罐内进行混合,搅拌5-10分钟,以确保其均匀性。
(4)喷洒车预调。施工准备阶段,严格按照喷洒车操作手册进行设备检查, 确保其整体运行正常后,按照喷洒车技术指标进行喷洒系统和布料系统的调试,以保证施工质量。
(5)喷洒施工准备及参数。按照道路4米宽的标准,喷嘴使用数量为16个,喷嘴离地高度50cm进行初步设定。接着将布料系统伸至4米,设定车速150m/min,泵速410转/min,喷洒量按如下参数设定:
第一层:(I型胶结料0.45kg/m2+玄武岩细集料(2-4mm)4.5kg/m2);
第二层:(II型胶结料0.3kg/m2+级配砂细集料(1-3mm) 3.5kg/m2) ;
第三层:(II型胶结料0.3kg/m2)检查无误后,进行喷洒施工。
(6)檢查路面是否符合精表处施工条件。1)按照施工要求进行路面预处理工作(吹扫、标线保护、彩条布粘贴)。2)进行精表处I型(油、砂同步)施工、养护、成型。3)进行精表处II型(油、砂同步)施工、压路机碾压、养护、成型。4)进行精表处II型(油)施工、压路机碾压、养护、成型。5)开放交通喷洒作业完成后,立即撕除胶带,清理现场杂物、垃圾等,装袋运走废弃,安排交通指挥人员持续封闭交通直至材料形成强度后,方可开放交通。6)收尾工作。全路段施工完成后,进行边缘部分修补,清理路面多余浮砂。
3.3材料配合比设计
所用原材料在进料前需详细调查料场的地质、环境及材料属性,各种材料需按规范标准严格检查并送检到有资质的检测机构出具检测报告,合格后报监理审批,方可进场。如有不合格材料,一律不准进场,进场后发现不合格需清除。
(1)环氧聚氨酯沥青技术要求见表1。
(2)环氧聚氨酯沥青主要物化技术指标见表2。
(3)力学性能指标见表3。
(4)细集料玄武岩能有效增加路面摩阻系数、提高路面抗滑性能,其玄武岩性能指标见表4。
(5)抗滑磨耗层性能要求见表5和表6。
3.4 精表处专用车喷洒设备
(1)精表处专用洒布车的胶结料喷洒量和细集料撒布量可调。
(2)精表处专用洒布车喷洒臂宽度宜可调,宽度一般为2.0~4.0米。喷嘴能产生高冲击力的扇形喷雾,喷流角度θ为0°~95°。
(3)精表处专用洒布车工作时,喷洒系统应保持畅通。喷嘴口的开口缝中心线与喷洒管轴线方向成10°~15°夹角,如图1所示。
(4)精表处专用洒布车的喷洒臂安装离地高度H应在300mm~550mm之间,并能固定,相邻喷嘴间距E应在200mm~400mm之间,喷嘴的喷雾宽度W应相互重叠,使同一地点接受两个或三个喷嘴喷洒的胶结料。
(5)精表处专用洒布车的细集料撒布装置应能固定,下端离地高度应在150mm~300mm之间,细集料撒布宽度应与喷洒的胶结料同宽。
4 施工要求及质量控制
4.1 精表处施工前路面质量检查
施工前,将待施工路段的分为多个评定路段,选好测点,组织人员进行实地检测。测点宜选在平整、无裂缝或坑槽的车轮迹处,平均分布在道路行车方向。测点位置应做好标记,以便对施工前、施工后进行对比分析。
4.2精表处交工验收标准
精表处质量验收主要依据验收规范、路面三大检测指标以及业主提出的特殊要求进行验收。除要求前述施工中质量控制与检测结果满足本实施细则的规定以外,未规定内容及评分标准参照我国《公路工程质量检验评定标准》(JTJ F80/1-2004)执行。精表处交工检查与验收的主要质量标准见表7。
5 精表处技术的预期效果
酒泉公路管理局2018年高速公路SK2672+000~SK2677+000预防性养护工程,通过近一年的跟踪观测,通过试验及路面实际观测,发现:施工前路面泛白,集料裸露,渗水、抗滑性能不足;经精表处施工后,路面性能得到显著提升,呈现均匀黝黑色,路面质量的改善效果相当明显。经检查,路面抗滑摆值符合标准要求,路面基本不渗水;路面摩擦系数、构造深度、渗水系数均在国家标准优级以上。通过精表处工艺,彻底解决了此路段路面裂缝及渗水问题。
参考文献
[1] JTG TF50-2011,公路桥梁施工技术规范[S].2011.
[2] JTG F80/1-2017,公路工程质量检验评定标准[S].2017.
编辑整理:万象杂志社编辑部
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