市政道路钢纤维微表处施工技术报告

湖南省工程建设工法关键技术评估审定申请书关键技术类别：1、房屋建筑工程□2、土木工程■3、工业安装工程□关键技术名称：市政道路钢纤维微表处施工技术完成单位：湖南东方红建设集团有限公司湖南中大建设工程检测技术有限公司主要完成人：谢乘勇郑智洪雷军军吴亚萍张何猛湖南省住房和城乡建设厅二○一二年制目录一、湖南省工程建设工法关键技术评估审定申请书二、工程建设工法关键技术评估审定申请表三、技术报告四、工法关键技术获奖、获专利情况五、关键技术没有国家或、行业或地方标准情况说明六、企业级工法批准文件和评审意见七、工程应用证明八、经济效益证明九、科技查新报告十、反映实际施工中操作的图片湖南省工程建设工法关键技术评估审定申请书关键技术类别：1、房屋建筑工程□2、土木工程■3、工业安装工程□关键技术名称：市政道路钢纤维微表处施工技术完成单位：湖南东方红建设集团有限公司湖南中大建设工程检测技术有限公司主要完成人：谢乘勇郑智洪雷军军吴亚萍张何猛湖南省住房和城乡建设厅二○一二年制工程建设工法关键技术评估审定申请表关键技术中文名称市政道路钢纤维微表处施工技术限32个汉字申请鉴定单位单位名称湖南东方红建设集团有限公司联系人郑智洪[e-mail]邮政编码410217联系电话1、137861711772、13170408188通信地址湖南长沙市河西麓谷工业园双东路1号成果有无密级(0)0-无；1-有密级(1)1-秘密；2-机密；3-绝密关键技术主要内容简介（注明保密点及授权专利情况）1.应用领域和技术原理1.1本技术适用于高速公路的抗滑表层和车辙处理；城市快速路和主干路的表面抗滑和美观处理；治理水泥路面表面磨光、露骨和提高其平整度；小区、停车场路面，可以耐磨、抗变形，减少集料的飞散量；立交桥和桥梁桥面，特别是钢桥面铺装后的病害治理、改善表面状况。1.2钢纤维微表处采用MS-2型级配，起到提高黏结力和抗疲劳性能的作用；采用MS-3型级配，起到耐磨耗、封水、防水的作用。摊铺稀浆混合料后，水泥凝结固化、改性乳化沥青破乳互成条件产生强度，形成了立体网状结构的有机水硬性材料，可有效提高其路用性能。改性乳化沥青采用阳离子慢裂快凝型乳化剂，可以保证可施工时间，满足快速开放交通的要求。2.性能指标2.1混合料配合比设计设计步骤如下：A、稠度试验，稠度试验是测定混合料的稠度，以检验其摊铺和易性，一般要求2～3cm，小于2cm时用水量偏少，大于3cm时则用水量偏多，一般要求总的含水量为12%～20%。B、拌和试验，拌和试验是用来测定微表处混合料可拌和时间及摊铺后的初凝时间，以便为确定微表处混合料最佳沥青用量与水泥用量提供依据。若混合料初凝时间太长，将推迟开放交通的时间；而如果可拌和时间太短，则难以保证混合料质量，甚至导致摊铺困难，要求可拌时间大于120秒。C、湿轮磨耗试验，湿轮磨耗试验是模拟轮胎与路面的磨耗作用，检验微表处混合料配合比，尢其是沥青用量是否足以满足行车磨耗的要求，是控制最小沥青用的重要指标，要求1小时浸水磨耗小于540g/m2、6天浸水磨耗小于800g/m2。D、负荷轮碾压试验，本试验是为了控制沥青用量的上限，以防止沥青用量过多而造成泛油，以至使路面形成波浪形，要求粘砂量不大于450g/m2。E、粘聚力试验，粘聚力试验是测定混合料在一定压力下不同时间段的最大扭矩，以此判断微表处的固化时间，确定养护和开放交通的时间，初凝时间要求不小于1.2N.m，开放交通时间要求不小于2.0N.m。2.2改性乳化沥青①改性乳化沥青黏度以恩格拉黏度为准，条件不具备时也可采用沥青标准黏度。②必须选用阳离子型聚合物改性的乳化沥青，改性剂的剂量（改性剂有效成分占纯沥青的质量百分比）不宜小于3%。3.与国内外同类技术比较，关键技术的创新性、先进性3.1与热拌沥青混合料相比，钢纤维微表处能够减少桥梁恒载，保护桥梁主体，延长桥梁的使用寿命。若按双向4车道20m宽的桥面，500m桥梁跨径计算，超薄铺装层可减少桥面铺装层自重1000t以上。3.2易于养护、维修成本较低。钢纤维微表处技术摆脱了许多年旧路面养护只能依靠热拌沥青混合材料铺筑的单一模式，降低了工程成本，这与热拌沥青混凝土铺装层的养护维修相比，较大降低了养护维修成本，而且其施工工艺简单，施工速度快，对交通的影响小。4.直接经济效益和社会效益4.1显著降低了工程造价。据估算，在路面整个生命周期内进行３～４次的为徼表处预防性养护可以长使用寿命10-15年，节约养护费用35%～45%。而钢纤维微表处比普通微表处增加的成本计算如下：对于我国微表处中矿料用量大致在15kg/m2～22kg/m2范围内，假设按20kg/m2计算，钢纤维添加量按矿料的0.5％计算，目前市场价大致在12元/kg,那么每平方米钢纤维微表处比普通微表处增加的成本计算如下：20×0.5％×12＝1.２元即每平方米钢纤维微表处成本仅比普通微表处增加1.2元，普通微表处造价一般在１５元左右，那么钢纤维微表处成本仅比普通微表处增加8％，但提高路面的耐久性，具有很好的经济效益。4.2社会环境效益，钢纤维微表处像普通微表处一样在常温下施工，不需要加热，节约能源，且其施工具有交通管制时间短、迅速开放交通等优点，特别适用于交通量比较大的路面养护，由于采用了冷态施工，能够改善施工条件，不受施工季节的控制；施工方便，封闭交通时间短，能够确保车辆的通行，提高车辆的能行率。5.推广应用范围、条件和前景及存在的问题和改进意见5.1本技术适用于高速公路的抗滑表层和车辙处理；城市快速路和主干路的表面抗滑和美观处理；治理水泥路面表面磨光、露骨和提高其平整度；小区、停车场路面，可以耐磨、抗变形，减少集料的飞散量；立交桥和桥梁桥面，特别是钢桥面铺装后的病害治理、改善表面状况。5.2钢纤维微表处相比于热沥青混凝土来说，节省了大量沥青和石料的用量，造价相对较低。钢纤维微表处技术可以节约大量能源，保护生态环境，符合社会与生态的可持续性发展理念。因此，钢纤维微表处以其优良的使用性能和显著的社会效益、经济效益和环境效益，具有广阔的应用前景。技术资料目录一、技术报告1、技术原理与工艺流程2、技术操作要点3、性能指标4、实施效果与创新点5、工法关键技术水平（与国内外同类技术水平进行比较，突出重点、难点和创新点，说明先进性）6、关键技术应用工程名称及时间，应用效果，工法成熟、可靠性说明（工法工程应用少于3项时说明）7、推广应用的范围、条件，与同类技术比较，该项关键技术推广应用前景及经济、社会效益和节能环保效益。二、工法关键技术获奖、获专利情况（复印件）三、关键技术没有国家或、行业或地方标准情况说明四、工程应用证明（复印件）（工法应用工程名称及时间）五、科技查新报告（复印件）六、反映实际施工中操作的图片和录像资料以上资料连同本申请表一并装订成册主要研制人员名单序号姓名性别出生年月技术职称文化程度(学位)工作单位对成果创造性贡献1谢乘勇男1979.5工程师本科湖南中大建设工程检测技术有限公司主编2郑智洪男1981.9工程师本科湖南东方红建设集团有限公司主编3雷军军男1980.7工程师硕士湖南中大建设工程检测技术有限公司辅助4吴亚萍女1980.11工程师本科湖南东方红建设集团有限公司辅助5张何猛男1980.7工程师本科湖南中大建设工程检测技术有限公司辅助注：主要研制人员不超过5人申请鉴定单位意见申请单位负责人签字（盖章）三、市政道路钢纤维微表处施工技术报告1、技术原理与工艺流程钢纤维微表处采用MS-2型级配，起到提高黏结力和抗疲劳性能的作用；采用MS-3型级配，起到耐磨耗、封水、防水的作用。摊铺稀浆混合料后，水泥凝结固化、改性乳化沥青破乳互成条件产生强度，形成了立体网状结构的有机水硬性材料，可有效提高其路用性能。改性乳化沥青采用阳离子慢裂快凝型乳化剂，可以保证可施工时间，满足快速开放交通的要求。钢纤维微表处施工工艺流程图2、技术操作要点2.1施工前的准备2.1.1原路面处理微表处施工作业清理施工路面、路面设施恢复原路面修补、清洁、施工划线1、检修、配齐施工设备2、标定封层车、钢纤维加入装置养护开工前调查及准备施工计划、开工报告交通管制1、布置料场2、原材料标准试验、配合比设计3、原材料进场铺筑试验路开放交通对施工路段上的各种设施，如上下窨井盖等采取适当的保护措施。原路面的干净、平整与否对钢纤维微表处的使用性能的优劣影响尤为重要。采用强力清刷机或高压气枪清洁桥面，并用风机吹净浮尘，以保证层间连接紧密。进行微表处施工前，原路面应满足以下要求：①路面强度指数ＳＳＩ评价不得低于良；②路面状况指数ＰＣＩ评价宜为优，不得低于良。2.1.2施工后场的准备根据工程所在地交通、周边建筑及用地等情况确定施工后场的位置。（1）料场的大小，应根据工程规模而定，并考虑改性乳化沥青生产及储存、集料的筛分掺配、集料规格的多少等因素。总之，料场的设置应当从材料的存放，生产、设备的摆放，车辆的进出、掉头、装料、停放等方面考虑。（2）在可选择的情况下，应考虑料场距石料场及距施工现场的距离。（3）考虑施工、生产、生活用水用电的方便性，施工车辆、材料运输进出道路的承载能力，并考虑场地排出、设备停放安全等。（4）尽可能选择平坦的、硬化的、租赁价格合理的场地。2.2机械准备施工机械和辅助工具均应备齐，对重要的施工设备应配备配件。对各种施工设备进行检修，确保工作状态良好，微表处摊铺机须进行计量标定和必要的调试，以确定机器的各部分是否工作正常，处于良好的技术状态。以ｌ％的含水量间隔。标定“含水量一单位体积干矿料重量＂的关系曲线，用于封层车设定。机械设备标定，施工机具进行施工前检查和标定，摊铺车在以下情况下必须标定（１）新机器第一次使用时；（２）机器每年的第一次使用时；（３）新工程开工前；（４）原材料改变和配比发生较大变化时。摊铺车标定的方法按此车的使用说明书进行，通过摊铺车的标定，得出摊铺车各料门开度或泵的设定等与各材料出料量的关系曲线，出具标定报告。2.3原材料选择及配合比设计（1）根据表1对材料的技术要求确定料源。在初步确定料源后，在石料场料堆上取样，送交试验室进行配合比设计。取样应参考《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）中T0301-2005。满足配合比设计要求的集料，可作为施工原材料的来源。（2）改性乳化沥青的选用：采用成品改性乳化沥青时，应取代表性的样品送交试验室进行性能检测，检测合格后购买并妥善储存；当采用自产改性乳化沥青时，若经检测不合格，调整配方后重新生产，直至符合技术指标要求。（3）应选用干燥、疏松、无结团、洁净的填料，根据工程量的大小，储备适量的填料。填料应储存在干燥的环境内，避免与潮湿的空气相接触。（4）考察当地水源，根据就近选用符合工程用水要求的水，并储存在洁净的储水罐中备用。（5）为保证混合料的拌和质量，对购进的集料堆放采取搭棚遮盖。改性乳化沥青的储存时间不宜过长，在不耽误工程时度的情况下可以现产（购）现用。（6）集料掺配宜采用具有储料、计量和掺配功能的配料设备完成。（7）在配合比设计过程中，根据不同的要求选择合理的级配。其级配范围和稀浆混合料性能见《微表处和稀浆封层技术指南》中表3.2.3和表4.1.6中的规定。2.4摊铺（1）将符合各项要求的各种材料装入标定好的摊铺车内。（2）将摊铺车开至施工起点处，根据施工路段的路幅宽度，调整摊铺槽宽度，应尽量减少纵向接缝数量，在可能的情况下宜使纵向接缝位于车道线附近。（3）对准控制线，放下摊铺槽。在起点处的摊铺槽下铺垫一块铁皮，当摊铺机前进后，将铁皮连同上面的混合料一同拿走，这样可以保证获得非常整齐平顺的起点和良好的外观。（4）打开摊铺车各传动离合器，开动发动机，使各部位准备进入工作状态。（5）按生产配合比设计和现场集料含水率，依次或同时按配比输出集料、填料、水和乳液，进行拌和。初始未拌的均匀的混合料应由跟机工人用铁锹接走后，倒入废料车内。（6）当混合料注满摊铺槽容积的1/2以上时，开动摊铺车匀速前进，摊铺车应以1.5～3km/h(0.4～0.83m/s)4的