预热拌微表处施工工艺技术
2022-06-09
1.前言
微表处的设计使用寿命为2～3年，相比热拌热铺沥青路面（10～15年）要短得多。试验研究发现，预热拌微表处施工工艺可以克服原微表处施工工艺的缺点，延长微表处的使用寿命达到6～8年。因此，大力推广应用预热拌微表处新工艺意义重大。
2.原微表处施工工艺与预热拌微表处施工工艺
（1）原微表处施工工艺如图1所示。
沥青在乳化的过程中，乳化剂对沥青的各项指标损害都很大，比如延展度减小、粘结能力降低、老化速度加快等等，为了弥补乳化过程中对沥青造成的损失，采用对乳化沥青进行改性的办法，使沥青的延展度等指标得到提升，但研究发现，沥青的粘结能力和老化速度并不会因此而得到改善，这也正是原微表处施工工艺导致微表处使用寿命短的原因。为此提出尽量少用改性乳化沥青，而用热沥青预先跟矿料拌合，再做微表处的思路，以便达到延长微表处使用寿命的目的。
（2）预热拌微表处施工工艺如图2所示。
在预热拌微表处施工工艺中，使用的是热沥青而不是热改性沥青与矿料预先进行拌合，这里需要说明的是，通过研究发现基质沥青的粘结能力和抗老化能力都优于其改性乳化沥青蒸发残留物，所以在此使用改性沥青是不必要的，这也是预热拌微表处比一般微表处使用寿命长的最主要原因。
3.预热拌微表处稀浆混合料配合比设计方法
3.1预热拌稀浆混合料就是用预热拌沥青混合料、（改性）乳化沥青、水等材料进行拌和所得的稀浆状（改性）乳化沥青混合料。其配合比设计与原稀浆混合料配合比设计不同的是预热拌沥青混合料（I）的油石比的确定。大量试验研究表明，预热拌沥青混合料（I）的油石比的确定应遵循以下原则：
（1）油石比最大值一般不超出（改性）稀浆封层规范中对油石比的要求范围。
（2）当预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时是松散的。试验表明，预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时是否是松散的虽然与工艺参数有很大关系，但预热拌沥青混合料（I）的油石比过大时预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时一定结块。预热拌沥青混合料（II）结块时稀浆工艺将无法施工，所以预热拌沥青混合料（I）的油石比不能过大。预热拌沥青混合料（I）的最大油石比不宜超过8%。
3.2预热拌稀浆混合料配合比设计程序如图3所示。
4.预热拌微表处施工工艺参数
预热拌微表处施工工艺与原微表处施工工艺的不同之处在于制备预热拌沥青混合料（II），并且当预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时应该是松散的。为此，要严格控制预热拌微表处施工工艺的施工参数。
（1）热拌温度。为了节省能源热拌温度应尽量降低，热拌温度高时将导致预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时结块，但同时又要保证预热拌沥青混合料（I）均匀。大量试验表明，热沥青温度宜控制在100℃～120℃；矿料不宜加温，但应是干燥的。
（2）拌和时间。通过大量试验表明，预热拌沥青混合料（I）拌和时间一般不宜低于60s，以拌和均匀为准；加入≤2.36mm矿料后的拌和时间一般在6s左右，拌和时间过长将导致预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时结块。
（3）加料顺序。制备预热拌沥青混合料时的加料顺序为：先加>2.36mm的矿料，再加热沥青，最后加≤2.36mm的矿料。加料顺序不能颠倒，否则拌制出的预热拌沥青混合料会结块。
5.预热拌微表处施工工艺机械组合
（1）预热拌微表处工艺施工与原微表处工艺不同的是增加了预热拌沥青混合料的制备。因此，预热拌微表处工艺的施工比原有工艺的施工增加了热拌沥青混合料的生产设备。
（2）热拌沥青混合料需要的生产设备有：装载机、级配机和沥青混合料拌和机。由于预热拌沥青混合料的生产需要准确计量，并且需要严格控制拌和时间，所以沥青混合料的拌和采用强制间歇式拌和机为宜。
（3）由于原微表处施工工艺的施工也需要装载机和级配机，所以，预热拌微表处施工工艺的施工机械组合为：（改性）乳化沥青生产设备（直接购买乳化沥青或改性乳化沥青成品时则不需）+级配机+装载机+强制间歇式沥青混合料拌和机+稀浆混合料拌和摊铺专用机械。
6.结语
（1）预热拌微表处施工工艺虽然增加了热拌沥青混合料的工序，但所用结合料过半是基质沥青，进而减少了因基质沥青乳化和改性所需的费用，工程成本有所降低，再加上预热拌微表处的使用寿命延长较多，因此预热拌微表处的使用成本相比大大降低。
（2）预热拌微表处施工工艺简单，容易掌握，增加机械设备不多并且均为公路工程施工常用机械设备。因此，很容易推广应用。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.（JTG/TF40-02-2005）微表处和稀浆封层技术指南[S].北京∶人民交通出版社，2005.
[2]虎增富，等.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京∶人民交通出版社，2001.
[3]姜云焕，等.改性稀浆封层施工技术[M].河北：石油工业出版社，2001.
[4]丛培经，等.实用工程项目管理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[5]王明怀，等.高等级公路施工技术与管理[M].北京：人民交通出版社，1999.
[6]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准[M].北京：人民交通出版社，2007.
[7]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏及预防[M].北京：人民交通出版社，2001.
[8]郭忠印，李立寒，等.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
[9]ISSATechnicalBulletinNo.100～147.
[10]ISSADesignTechnicalBulletinsA105，A143.
[文章编号]1619-2737（2013）09-08-688
[作者简介]岳现闯（1967-），男，籍贯：河南平顶山人，学历：本科，职称：高级工程师，长期从事公路工程施工与管理工作。
微表处的设计使用寿命为2～3年，相比热拌热铺沥青路面（10～15年）要短得多。试验研究发现，预热拌微表处施工工艺可以克服原微表处施工工艺的缺点，延长微表处的使用寿命达到6～8年。因此，大力推广应用预热拌微表处新工艺意义重大。
2.原微表处施工工艺与预热拌微表处施工工艺
（1）原微表处施工工艺如图1所示。
沥青在乳化的过程中，乳化剂对沥青的各项指标损害都很大，比如延展度减小、粘结能力降低、老化速度加快等等，为了弥补乳化过程中对沥青造成的损失，采用对乳化沥青进行改性的办法，使沥青的延展度等指标得到提升，但研究发现，沥青的粘结能力和老化速度并不会因此而得到改善，这也正是原微表处施工工艺导致微表处使用寿命短的原因。为此提出尽量少用改性乳化沥青，而用热沥青预先跟矿料拌合，再做微表处的思路，以便达到延长微表处使用寿命的目的。
（2）预热拌微表处施工工艺如图2所示。
在预热拌微表处施工工艺中，使用的是热沥青而不是热改性沥青与矿料预先进行拌合，这里需要说明的是，通过研究发现基质沥青的粘结能力和抗老化能力都优于其改性乳化沥青蒸发残留物，所以在此使用改性沥青是不必要的，这也是预热拌微表处比一般微表处使用寿命长的最主要原因。
3.预热拌微表处稀浆混合料配合比设计方法
3.1预热拌稀浆混合料就是用预热拌沥青混合料、（改性）乳化沥青、水等材料进行拌和所得的稀浆状（改性）乳化沥青混合料。其配合比设计与原稀浆混合料配合比设计不同的是预热拌沥青混合料（I）的油石比的确定。大量试验研究表明，预热拌沥青混合料（I）的油石比的确定应遵循以下原则：
（1）油石比最大值一般不超出（改性）稀浆封层规范中对油石比的要求范围。
（2）当预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时是松散的。试验表明，预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时是否是松散的虽然与工艺参数有很大关系，但预热拌沥青混合料（I）的油石比过大时预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时一定结块。预热拌沥青混合料（II）结块时稀浆工艺将无法施工，所以预热拌沥青混合料（I）的油石比不能过大。预热拌沥青混合料（I）的最大油石比不宜超过8%。
3.2预热拌稀浆混合料配合比设计程序如图3所示。
4.预热拌微表处施工工艺参数
预热拌微表处施工工艺与原微表处施工工艺的不同之处在于制备预热拌沥青混合料（II），并且当预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时应该是松散的。为此，要严格控制预热拌微表处施工工艺的施工参数。
（1）热拌温度。为了节省能源热拌温度应尽量降低，热拌温度高时将导致预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时结块，但同时又要保证预热拌沥青混合料（I）均匀。大量试验表明，热沥青温度宜控制在100℃～120℃；矿料不宜加温，但应是干燥的。
（2）拌和时间。通过大量试验表明，预热拌沥青混合料（I）拌和时间一般不宜低于60s，以拌和均匀为准；加入≤2.36mm矿料后的拌和时间一般在6s左右，拌和时间过长将导致预热拌沥青混合料（II）冷却至常温时结块。
（3）加料顺序。制备预热拌沥青混合料时的加料顺序为：先加>2.36mm的矿料，再加热沥青，最后加≤2.36mm的矿料。加料顺序不能颠倒，否则拌制出的预热拌沥青混合料会结块。
5.预热拌微表处施工工艺机械组合
（1）预热拌微表处工艺施工与原微表处工艺不同的是增加了预热拌沥青混合料的制备。因此，预热拌微表处工艺的施工比原有工艺的施工增加了热拌沥青混合料的生产设备。
（2）热拌沥青混合料需要的生产设备有：装载机、级配机和沥青混合料拌和机。由于预热拌沥青混合料的生产需要准确计量，并且需要严格控制拌和时间，所以沥青混合料的拌和采用强制间歇式拌和机为宜。
（3）由于原微表处施工工艺的施工也需要装载机和级配机，所以，预热拌微表处施工工艺的施工机械组合为：（改性）乳化沥青生产设备（直接购买乳化沥青或改性乳化沥青成品时则不需）+级配机+装载机+强制间歇式沥青混合料拌和机+稀浆混合料拌和摊铺专用机械。
6.结语
（1）预热拌微表处施工工艺虽然增加了热拌沥青混合料的工序，但所用结合料过半是基质沥青，进而减少了因基质沥青乳化和改性所需的费用，工程成本有所降低，再加上预热拌微表处的使用寿命延长较多，因此预热拌微表处的使用成本相比大大降低。
（2）预热拌微表处施工工艺简单，容易掌握，增加机械设备不多并且均为公路工程施工常用机械设备。因此，很容易推广应用。
参考文献
[1]中华人民共和国交通部.（JTG/TF40-02-2005）微表处和稀浆封层技术指南[S].北京∶人民交通出版社，2005.
[2]虎增富，等.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京∶人民交通出版社，2001.
[3]姜云焕，等.改性稀浆封层施工技术[M].河北：石油工业出版社，2001.
[4]丛培经，等.实用工程项目管理手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[5]王明怀，等.高等级公路施工技术与管理[M].北京：人民交通出版社，1999.
[6]中交第一公路工程局有限公司.公路工程施工工艺标准[M].北京：人民交通出版社，2007.
[7]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏及预防[M].北京：人民交通出版社，2001.
[8]郭忠印，李立寒，等.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003.
[9]ISSATechnicalBulletinNo.100～147.
[10]ISSADesignTechnicalBulletinsA105，A143.
[文章编号]1619-2737（2013）09-08-688
[作者简介]岳现闯（1967-），男，籍贯：河南平顶山人，学历：本科，职称：高级工程师，长期从事公路工程施工与管理工作。