玄武巖纖維微表處施工工藝及質(zhì)量控制

吳雨軒 時(shí)成林 潘雨豪

(吉林建筑大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000)

1 概述

隨著我國(guó)公路里程的不斷增加，公路養(yǎng)護(hù)的需求也隨之增長(zhǎng)，路面微表處技術(shù)是在稀漿封層基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，已經(jīng)成為我國(guó)目前最主要的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一，得到了飛速的發(fā)展；玄武巖纖維是以天然玄武巖為原料，經(jīng)過(guò)1 500 ℃的高溫拉絲、浸潤(rùn)制作而成，玄武巖纖維因?yàn)槠漭^高的剛度、優(yōu)秀的抗拉性能和防潮能力在公路工程等領(lǐng)域被廣泛使用。玄武巖纖維微表處技術(shù)集合了兩者的特點(diǎn)，使道路的路用性能更加優(yōu)越。本文聚焦于玄武巖纖維微表處的施工工藝及質(zhì)量控制。

2 玄武巖纖維微表處的優(yōu)勢(shì)

1)加筋。玄武巖纖維在微表處中均勻分散，相互搭接，形成了立體的空間結(jié)構(gòu)，阻礙了微表處的開(kāi)裂，減少了微表處裂縫的產(chǎn)生，從而提高了微表處的抗裂能力。

2)提高穩(wěn)定性。玄武巖纖維在微表處混合料中隨機(jī)分布，纖維的縱橫交錯(cuò)形成了錯(cuò)綜復(fù)雜的纖維骨架，增大了纖維與瀝青的接觸面積，提高了瀝青膠漿的粘滯力，從而增強(qiáng)了微表處混合料的高溫穩(wěn)定性。

3)增強(qiáng)粘附力。因?yàn)槔w維具有較大的比表面積，使其能夠吸附瀝青中的油分，增強(qiáng)瀝青與礦料之間的粘附力。

4)與一般的微表處技術(shù)相比，玄武巖纖維的加入增強(qiáng)了微表處的抗車轍以及耐磨性能，更有效的防止了路面水的下滲和侵蝕，保護(hù)了路面結(jié)構(gòu)。

5)因?yàn)樘岣吡说缆返目沽研砸约案邷胤€(wěn)定性，減少了對(duì)道路結(jié)構(gòu)的損壞，從而延長(zhǎng)了道路的使用壽命。

6)開(kāi)放交通快。施工后1 h～2 h內(nèi)就可通車，使施工對(duì)交通的影響大大降低[1]。

3 玄武巖微表處施工工藝

3.1 玄武巖纖維微表處的使用范圍與條件

3.1.1施工對(duì)路面的要求

1)路面強(qiáng)度。

玄武巖纖維微表處是以原路面為載體進(jìn)行施工的，原路面作為主要的承重結(jié)構(gòu)，需要具有一定的強(qiáng)度來(lái)抵抗荷載，防止路面變形，所以原路面必須有足夠的路面強(qiáng)度[2]。

2)路面平整度。

玄武巖纖維微表處技術(shù)能起到一定的修復(fù)路面較淺車轍、裂縫的作用，可以對(duì)路面平整度進(jìn)行微調(diào)。對(duì)于其他大型的坑槽、裂縫等路面病害，則需要通過(guò)其他方式進(jìn)行填補(bǔ)和修整，使路面符合施工標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2施工對(duì)環(huán)境的要求

溫度也是影響施工的關(guān)鍵因素之一，適合的溫度可以提高微表處的固化效果，但是過(guò)高的溫度會(huì)導(dǎo)致乳化瀝青破乳時(shí)間過(guò)短，對(duì)施工造成不利的影響。一般要求在路面溫度10 ℃以上的環(huán)境下進(jìn)行施工，此外還要保證路面的清潔，不得在雨天或過(guò)濕、積水的路面上進(jìn)行施工。

3.2 施工流程

3.2.1施工準(zhǔn)備工作

1)施工使用的礦料、填料、乳化瀝青、短切玄武巖纖維等原料需要進(jìn)行檢測(cè)，滿足標(biāo)準(zhǔn)后才可使用。礦料還需要進(jìn)行過(guò)篩，除去顆粒粒徑較大的石料。

2)施工所需機(jī)械設(shè)備和工具應(yīng)準(zhǔn)備齊全，并保持工作狀態(tài)。

3)對(duì)施工路面進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于路面上的病害進(jìn)行修補(bǔ)，掃除路面的雜物、泥土，保持路面的清潔性[3]。

4)對(duì)施工道路進(jìn)行交通管制、清潔處理后開(kāi)始放樣畫(huà)線。通過(guò)施工路面的路幅來(lái)規(guī)劃合適的攤鋪厚度。先從路緣處開(kāi)始施畫(huà)導(dǎo)線，保證攤鋪車沿直線行駛，若有路緣石、車道線等參照物的，可以不用施畫(huà)導(dǎo)線。

3.2.2微表處混合料拌合

將碎石和短切玄武巖纖維通過(guò)礦料拌合設(shè)備按照配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行預(yù)拌，拌合后的混合料要進(jìn)行覆蓋處理，防止混合料丟失或配比變化。在以往的施工中，通常將玄武巖纖維現(xiàn)場(chǎng)切削成各種長(zhǎng)度的纖維段再進(jìn)行拌合，由于玄武巖纖維具有較高的強(qiáng)度，經(jīng)過(guò)多次切削后會(huì)對(duì)刀片造成磨損。切出的纖維段在微表處中呈現(xiàn)束狀且不能很好的分散(見(jiàn)圖1)。

所以在改進(jìn)后選用了短切玄武巖纖維作為原料，在集料預(yù)拌的過(guò)程中吹入纖維。這一步驟可以使玄武巖纖維均勻的散布在集料中，通過(guò)不同級(jí)配石料對(duì)玄武巖纖維的摩擦擠壓和拌合設(shè)備的充分?jǐn)嚢?，使束狀纖維可以充分的開(kāi)纖，形成絲狀散布在礦石混合料之間，從而提高了施工質(zhì)量。將預(yù)拌合好的礦料、填料、乳化瀝青、水、添加劑等原料按照生產(chǎn)配合比，同時(shí)也要考慮現(xiàn)場(chǎng)礦料的含水率在拌合箱內(nèi)進(jìn)行拌合。再將拌合完成后的混合料置入攤鋪槽并使其分布均勻并且保證一定的濕度，完成拌合(如圖2所示)。

3.2.3微表處攤鋪

在攤鋪開(kāi)始前，原路面為瀝青路面時(shí)要預(yù)先灑水，使原路面保持濕潤(rùn)。對(duì)于原路面為非瀝青路面或缺油路面則需要預(yù)先澆灑與將使用的稀漿乳液同離子型乳化瀝青。待其破乳后立即開(kāi)始施工。在攤鋪開(kāi)始時(shí)，攤鋪車要與放樣時(shí)畫(huà)好的控制線對(duì)齊，在攤鋪過(guò)程中，施工人員要嚴(yán)格遵守“緩慢持續(xù)”的施工原則，勻速的駕駛攤鋪車以保證攤鋪均勻、厚度適合。攤鋪車的速度應(yīng)與混合料攤鋪和攪拌速度保持一致，施工人員應(yīng)時(shí)刻關(guān)注攤鋪的情況，根據(jù)攤鋪的厚度、寬度、平整度及時(shí)調(diào)整攤鋪的速度。全程車速應(yīng)保持在1.5 km/h～3 km/h之間[4]。在攤鋪的過(guò)程中，攤鋪車中混合料的體積應(yīng)始終保持在攤鋪槽容量的1/2～1/3處。在攤鋪槽內(nèi)的任意材料快要用完時(shí)，要立即關(guān)閉輸送混合料的控制開(kāi)關(guān)，待攪拌器中混合料攪拌完成并攤鋪完畢后，停止攤鋪車并將其移出施工路面，同時(shí)也要將攤鋪槽清洗干凈。在攤鋪過(guò)程中發(fā)現(xiàn)個(gè)別超粒徑集料對(duì)路面微表處造成縱向刮痕等局部缺陷時(shí)，應(yīng)及時(shí)用橡膠耙等工具對(duì)刮痕進(jìn)行人工找平。對(duì)于縱、橫縫之間較為突出的部位也可通過(guò)相同的方式進(jìn)行修整(見(jiàn)圖3，圖4)。

3.2.4道路養(yǎng)護(hù)

攤鋪結(jié)束后，對(duì)道路進(jìn)行初期養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間依舊對(duì)道路進(jìn)行交通管制，禁止一切車輛和行人通過(guò)。使用同種的稀漿混合料對(duì)漏鋪的部位進(jìn)行修補(bǔ)。在一般情況下，微表處混合料攤鋪后不需要進(jìn)行壓實(shí)，僅靠行車行駛就可完成道路壓實(shí)。但在行車較少的路段進(jìn)行施工時(shí)，則需要使用4.5 t的輪胎壓路機(jī)對(duì)初步成形且破乳的混合料進(jìn)行壓實(shí)。若施工路段不滿足使用壓路機(jī)碾壓的條件，則通過(guò)人工對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)。在道路養(yǎng)護(hù)完成后，應(yīng)及時(shí)清除施工時(shí)的雜物，在滿足開(kāi)放交通的條件后盡快恢復(fù)交通[5]。

3.3 施工中的注意事項(xiàng)

1)在攤鋪的過(guò)程中，縱縫之間的寬度在80 mm之內(nèi)為最佳，橫向接縫做成對(duì)接縫為最佳。

2)在攤鋪拌合的過(guò)程中，杜絕混合料水分過(guò)多和離析現(xiàn)象的發(fā)生，在任何情況下都不得在攤鋪過(guò)程中直接向攤鋪箱內(nèi)加入水分。

3)攤鋪過(guò)程中出現(xiàn)較多的刮痕多是由于乳化瀝青破乳過(guò)快導(dǎo)致的，乳化瀝青破乳過(guò)快，會(huì)改變攤鋪槽中的原料結(jié)構(gòu)，使其固結(jié)成團(tuán)，形成刮痕。就施工人員需要調(diào)整乳化劑或水的含量。另外，也有可能是因?yàn)榇嬖诔降募媳还伟逋献亩鴮?dǎo)致刮痕的產(chǎn)生。這種情況要對(duì)原料進(jìn)行檢測(cè)是否符合規(guī)范要求。

3.4 施工質(zhì)量控制

1)在施工開(kāi)始前，需要提供各材料的檢驗(yàn)報(bào)告，確定其符合標(biāo)準(zhǔn)后，才能開(kāi)始施工。

2)在施工開(kāi)始前，需要對(duì)混合料進(jìn)行抽樣檢測(cè)，確定混合料滿足要求后才能開(kāi)始施工。當(dāng)原材料以及乳化瀝青的含水率發(fā)生變化后，需要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)重新設(shè)計(jì)配合比，并按照更改后的配合比進(jìn)行施工。

3.5 質(zhì)量檢測(cè)

在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照規(guī)章制度對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，施工質(zhì)量與最后道路的完成情況息息相關(guān)。在道路施工完成后一個(gè)月，對(duì)道路進(jìn)行檢測(cè)，路面不符合標(biāo)準(zhǔn)的，要進(jìn)行返工處理。

4 結(jié)語(yǔ)

玄武巖纖維微表處技術(shù)在微表處技術(shù)上發(fā)展而來(lái)，是對(duì)微表處技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充，提高了路面的抗開(kāi)裂、抗車轍以及耐磨性能。本文對(duì)玄武巖纖維的施工工藝和施工質(zhì)量控制進(jìn)行了說(shuō)明和總結(jié)，為日后的道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)提供可靠的技術(shù)支持。