微表處技術(shù)在白改黑工程中的應(yīng)用

   某旅游公路于2012年9月建成通車(chē)，全長(zhǎng)12.1km、寬7m，采用水凝混凝土路面，該旅游公路屬于典型的山區(qū)道路，彎多坡陡，既有橋面也有隧道。隨著每年旅游人數(shù)與通車(chē)數(shù)量的激增，通過(guò)近四年的運(yùn)營(yíng)，原水泥混凝土路面已出現(xiàn)板邊板角破損、接縫破損、路表面起皮(剝落、露骨)以及路面磨光成鏡面等病害。且行車(chē)噪音大、行車(chē)舒適性差、車(chē)輛輪胎磨損問(wèn)題突出。因?yàn)樵撀范问锹糜斡^光專(zhuān)用線，所以相關(guān)旅游管理部門(mén)在早期養(yǎng)護(hù)階段提出了白改黑的設(shè)想，希望將該路段改成黑色瀝青路面，并改善路容路貌、降低行車(chē)噪音、提高行車(chē)舒適性。公路路面通常分為兩種:水泥混凝土路面(即白色路面)和瀝青混凝土路面(即黑色路面)。水泥混凝土路面的特點(diǎn)是強(qiáng)度大、相對(duì)耐久性和水穩(wěn)定性好，但噪音大、行車(chē)舒適性差、養(yǎng)護(hù)難度大且措施單一;瀝青混凝土路面的特點(diǎn)是瀝青材料對(duì)溫度敏感性強(qiáng)、噪音小、行車(chē)舒適性好、易養(yǎng)護(hù)，是公路路面的主流類(lèi)型。兩種不同路面從設(shè)計(jì)角度講，分別有各自不同要求的路面結(jié)構(gòu)形式，水泥混凝土路面屬于剛性路面，而瀝青混凝土路面屬柔性路面，如果想將原有的水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)形式變?yōu)槟軌蚍蠟r青混凝土路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型的要求，那么需要解決的核心問(wèn)題，或者說(shuō)需要跨越的最大障礙就是由剛變?nèi)?。而白改黑路面是一種特殊的路面結(jié)構(gòu)形式，具有特殊的應(yīng)力應(yīng)變形式，技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)是防水，辦法有兩種:(1)挖除水泥混凝土路面，重新鋪筑瀝青混凝土路面;(2)采用專(zhuān)用設(shè)備破碎原水泥混凝土路面面板，使之成為柔性基層，再加鋪熱拌瀝青混凝土面層?？梢钥闯鰺o(wú)論采用哪一種方式，對(duì)于目前狀況下的華山甕峪旅游公路而言，都存在相當(dāng)大的浪費(fèi)(因?yàn)槟壳笆褂脿顩r基本良好)和相當(dāng)大的施工難度。鑒于此，為了達(dá)到路面使用質(zhì)量和提高行車(chē)舒適性，在不影響正常通車(chē)的前提下，選擇采用經(jīng)濟(jì)合理且有效地預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段———微表處技術(shù)應(yīng)用方案，這種簡(jiǎn)易的白加黑路面，用較小的投入可以迅速提升了路面使用性能和服務(wù)水平，同時(shí)，對(duì)于延長(zhǎng)道路的使用壽命、節(jié)省工程造價(jià)、保護(hù)環(huán)境等方面具有顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。本工程采用白改黑技術(shù)，是在已通車(chē)運(yùn)營(yíng)一定時(shí)間的舊水泥混凝土路面上加鋪微表處稀漿混合料，對(duì)原有水泥混凝土路面病害經(jīng)過(guò)處理后作為新路面基層，起到承重和傳遞荷載的作用。通過(guò)前期原路面病害調(diào)查，采用雙層微表處進(jìn)行施工，下層攤鋪6mm厚MS－Ⅱ型微表處用作粘結(jié)過(guò)渡層，以期達(dá)到防水、層間粘結(jié)、剛?cè)徇^(guò)渡等目的。其混合料級(jí)配較細(xì)，能有效的阻止水的下滲，有良好的防水功能。上層攤鋪10mm厚MS－Ⅲ型微表處，用作行車(chē)表層，其混合料級(jí)配較粗，可以滿(mǎn)足行車(chē)抗滑、耐磨的要求。同時(shí)為了保證層間粘結(jié)，灑布SBＲ改性乳化瀝青粘層油，灑布量0.25g/m2～0.40g/m2。
技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
采用微表處技術(shù)進(jìn)行白改黑施工，具有如下技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
(1)微表處單位面積建設(shè)成本遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)熱拌瀝青混合料，且不需要大型拌和站等配套設(shè)施，大大降低工程造價(jià)。
(2)作為薄層罩面結(jié)構(gòu)，厚度僅為18mm，對(duì)路面標(biāo)高的增加極少，能夠保證隧道內(nèi)的通車(chē)凈高和減少橋梁負(fù)重。
(3)與原路面具有良好的粘結(jié)性，具有較高的抗滑性能和耐磨性能。
(4)具有顯著的封層效果和優(yōu)越的防水功能，提高水泥混凝土路面的水穩(wěn)定性，可以有效防止路表水的下滲，從而更好地保護(hù)路面結(jié)構(gòu)。
(5)半幅施工，施工機(jī)械較少，不影響正常的通車(chē)要求，在適宜的情況下2小時(shí)即可開(kāi)放交通，減少施工對(duì)交通的影響。
(6)作為冷拌冷鋪的施工工藝，微表處常溫施工，不釋放有害氣體和煙霧，對(duì)環(huán)境影響較小，符合環(huán)保要求;
微表處技術(shù)及其施工工藝
微表處是采用專(zhuān)用機(jī)械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配合比拌和成稀漿混合料，通過(guò)攤鋪槽均勻攤鋪到原路面上，通過(guò)短期養(yǎng)生快速開(kāi)放交通的具有高抗滑性和耐久性的薄層。作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的重要手段，該技術(shù)能快速建立和恢復(fù)路面的表面功能，并起到保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的作用。
施工工藝
(1)原路面病害處置
①板塊換修。對(duì)需要進(jìn)行更換的板塊進(jìn)行破碎，換填同等砼強(qiáng)度的水泥混凝土，并對(duì)混凝土表面按原路面紋理進(jìn)行處理。
②裂縫、構(gòu)造縫。參照《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》中相關(guān)條款，其具體要求如下:“對(duì)于3mm以下裂縫參照規(guī)范進(jìn)行擴(kuò)縫后用道路專(zhuān)用封膠進(jìn)行灌縫處理。”大于3mm的裂縫進(jìn)行密封膠或?yàn)r青灌縫處理，3mm以下的裂縫不用處理;橫縫、縱縫、脹縫和施工縫等構(gòu)造縫采用專(zhuān)用填縫料，對(duì)其進(jìn)行灌封處理。灌封材料選用橡膠瀝青灌封膠，經(jīng)國(guó)家道路及橋梁質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，其指標(biāo)如表5:
③錯(cuò)臺(tái)。錯(cuò)臺(tái)高度小于1cm，可用小型銑刨機(jī)鑿除錯(cuò)臺(tái)，修補(bǔ)縱坡變化控制在1%以?xún)?nèi)。當(dāng)錯(cuò)臺(tái)高度大于1cm，且有一塊板不穩(wěn)定時(shí)應(yīng)進(jìn)行換板處理。
④脫空經(jīng)檢測(cè)評(píng)定為板塊脫空且板塊間有較好的傳荷能力，可采用灌注水泥漿進(jìn)行板下封堵處理。
(2)微表處施工
在充分總結(jié)試驗(yàn)段鋪筑的基礎(chǔ)上，進(jìn)行微表處施工作業(yè)。
①畫(huà)出施工控制線，以保證攤鋪車(chē)沿直線行駛。有路緣石、車(chē)道線等作為參照物的，可不劃控制線。
②攤鋪車(chē)攤鋪稀漿混合料:根據(jù)施工路段的路幅寬度，調(diào)整攤鋪槽寬度，應(yīng)盡量減少縱向接縫數(shù)量，在可能的情況下，宜使縱向接縫位于車(chē)道線附近。將符合施工質(zhì)量要求的各種材料裝入攤鋪車(chē)內(nèi)，并開(kāi)至施工起點(diǎn)，對(duì)準(zhǔn)控制線，放下攤鋪槽，調(diào)整攤鋪槽使其周邊與原路面貼緊。打開(kāi)攤鋪車(chē)各傳動(dòng)離合器，開(kāi)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使各部位準(zhǔn)備進(jìn)入工作狀態(tài)。按室內(nèi)設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)集料含水量，依次或同時(shí)按配比輸出集料、填料、水和乳液，進(jìn)行拌和拌好的混合料流入攤鋪槽，當(dāng)混合料注滿(mǎn)攤鋪槽容積的二分之一以上時(shí)，開(kāi)動(dòng)攤鋪車(chē)勻速前進(jìn)，需要時(shí)同時(shí)打開(kāi)攤鋪車(chē)下邊的噴水管，噴水濕潤(rùn)路面。攤鋪速度以保持混合料攤鋪量與攪拌量基本一致，保持?jǐn)備伈壑谢旌狭系捏w積為攤鋪槽容積的1/2～1/3。當(dāng)攤鋪車(chē)內(nèi)任何一種材料快用完時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉所有輸送材料的閥門(mén)，讓攪拌器中的混合料攪拌完，并送入攤鋪槽攤鋪完后，攤鋪車(chē)停止前進(jìn)，提起攤鋪槽，將攤鋪車(chē)移出施工點(diǎn)，用水清洗攪拌器和攤鋪槽。施工中，超大粒徑集料產(chǎn)生的縱向刮痕應(yīng)盡快清除，不能及時(shí)清除的，必須立即停止攤鋪，直至問(wèn)題解決后方可繼續(xù)施工。
(3)養(yǎng)生和開(kāi)放交通:①稀漿混合料鋪筑后，在初期養(yǎng)護(hù)期內(nèi)，禁止一切車(chē)輛和行人通行。
②稀漿混合料達(dá)到開(kāi)放交通時(shí)間后應(yīng)盡快開(kāi)放交通。經(jīng)養(yǎng)生和初期交通碾壓穩(wěn)定的微表處在行車(chē)作用下應(yīng)不飛散且完全密實(shí)。
結(jié)合該旅游公路微表處工程，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)施工以及后期的路面檢測(cè)及跟蹤調(diào)查，總結(jié)如下幾點(diǎn)白該黑路面微表處施工影響因素及其質(zhì)量控制建議。
(1)在舊水泥混凝土路面進(jìn)行微表處施工前，應(yīng)通過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地調(diào)查和路況檢測(cè)，分類(lèi)分析原路面的各項(xiàng)病害，提出針對(duì)性的處治措施。對(duì)于直接影響微表處施工質(zhì)量的水泥板塊施工縫、板底脫空、錯(cuò)臺(tái)、較大的裂縫等進(jìn)行必要的預(yù)處理，確保作為新路面基層的水泥板塊的整體穩(wěn)定。
(2)水泥混凝土路面作為剛性路面在其上加鋪柔性微表處罩面，因兩者材料特性差異較大，加之山區(qū)水泥混凝土路面隧道、彎道等處“鏡面”病害較多，在經(jīng)過(guò)“精細(xì)銑刨”后必須灑布粘層油，以提高層間粘結(jié)力，避免層間推移和脫落。因此適宜的施工工序是確保微表處施工質(zhì)量的重要保障。
(3)微表處施工作為預(yù)防性養(yǎng)護(hù)手段，應(yīng)嚴(yán)格從源頭控制各項(xiàng)原材料的質(zhì)量和用量范圍，進(jìn)場(chǎng)的各項(xiàng)原材料除應(yīng)滿(mǎn)足現(xiàn)行部頒標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)外，尤其對(duì)關(guān)鍵指標(biāo)，如細(xì)集料砂當(dāng)量、SBＲ改性乳化瀝青5℃延度、軟化點(diǎn)等進(jìn)行重點(diǎn)控制。
(4)山區(qū)道路微表處施工應(yīng)根據(jù)不同施工路段，考慮隧道、彎道以及坡度較大的長(zhǎng)爬坡等路段，適時(shí)微調(diào)乳化瀝青用量、膠乳添加量和混合料級(jí)配，充分利用技術(shù)手段，使微表處罩面路用性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
(5)施工中應(yīng)嚴(yán)控稀漿混合料漿狀，避免出現(xiàn)離析等現(xiàn)象，確保攤鋪到路面的稀漿混合料顏色一致，表面

均勻、無(wú)花白料、飽滿(mǎn)，施工線性順滑、平順。

摘自：《公路交通科技》，作者：宋成志、孔祥明