微表處在高速公路半剛性瀝青砼路面預防性養護中的應用

劉東芳

（運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000）

微表處在高速公路半剛性瀝青砼路面預防性養護中的應用

劉東芳

（運城高速公路有限責任公司，山西 運城 044000）

文章從微表處技術的介紹、適合的路況條件，通過對微表處在高速公路半剛性瀝青砼路面養護中的應用以及后期養護管理評價，指出微表處作為一種路面早期養護措施，有效減少和延緩路面破損、提高道路技術狀況，以其優良的使用性能和顯著的社會效益，在高速公路養護維修上有著廣泛的應用前景。

微表處；半剛性路面；應用；預防性養護

21世紀以來，高速公路養護進入了一個新的紛繁復雜的階段，隨著養護里程的不斷增多，發展高水平的養護技術已逐步成為養護工作中的重點，特別是預防性養護觀念和相關技術逐漸為廣大公路工程技術人員所了解和接受，并在全國各地區進行了不同程度的嘗試，取得了一定的實際效果。

運城公司部分高速公路已運營多年，路面縱、橫縫病害較多，且歷經數次修補，路面存在許多施工接縫。瀝青砼路面的預防性養護措施主要有：稀漿封層、微表處、表層銑刨加鋪和就地熱再生等技術。自2007年至今，運城公司先后對侯運、運三、侯禹高速公路瀝青路面累計微表處治218萬m2，結合近幾年的微表處實踐經驗，就微表處在半剛性瀝青砼路面預防性養護中的應用予以研究和探索。

1 微表處技術簡介

1.1 微表處定義

微表處是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按合理配比拌和并通過專門施工設備攤鋪到原路面上，達到迅速開放交通要求的薄層結構。該工藝在國外已得到廣泛應用，被認為是修復道路多種病害最有效、最經濟的途徑之一。

1.2 微表處技術的發展

微表處技術是在稀漿封層技術的基礎上發展起來的公路路面薄層罩面技術。稀漿封層用于路面工程始于20世紀20年代末期的德國。而后，德國公路工作者為了用稀漿封層解決路面車轍問題，開始對稀漿封層混合料進行改良。對原材料進行精心篩選和改進，并提出了更加嚴格的混合料技術指標要求，使改進后的稀漿混合料在攤鋪厚度較大的情況下仍能迅速、良好地成型，且成型后的混合料在耐久、抗車轍性能等方面都比普通稀漿封層有了很大的提高。于是，使用聚合物改性的快凝、快開放交通的稀漿封層——微表處車轍填充技術誕生了。隨后，微表處混合料也開始用于整幅路面的罩面。

目前，微表處已經在歐美發達國家的高等級公路維修養護中得到了廣泛應用，國際稀漿罩面協會（ISSA）統計的全球微表處應用量超過183.73萬t（1999年，不完全統計）。微表處在我國已有十幾年的使用，從一般性的預養護罩面，擴展到車轍填補、水泥混凝土路面罩面、隧道道面和水泥混凝土橋面鋪裝。從高速公路的養護到城際快速干道、城市道路都得到了廣泛的應用。

1.3 微表處技術優勢

（1）可改善路面的防滑性能和高抗磨耗性能，提高了行車安全性，適用于交通量大、重載車多的路面。

（2）可有效地阻止路表水下滲，阻止和延緩水損害而產生破壞、病害。

（3）能封閉瀝青路面出現的早期細小裂縫，填充輕微車轍，提高整體路用性能和技術狀況，延長使用壽命。

（4）工作面美觀實用，改善路容、路貌形象，行車視覺良好。（5）開放交通快，可在施工后1 h左右開放交通，減少施工對交通的影響。

（6）微表處是一種低成本的養護方法，單位面積成本遠低于傳統熱瀝青罩面。

2 微表處適合的路況條件

2.1 原路面必須有足夠的結構強度

原路面整體結構強度不足時，應根據具體情況選擇合適的方法進行補強，然后進行微表處。

2.2 平整度衰減路段

5mm以下平整度衰減路段，直接使用罩面攤鋪箱加鋪6～8mm微表處即可。10 mm以下平整度衰減較重路段，先使用罩面攤鋪箱鋪設調平層，然后鋪設6～8 mm微表處。

2.3 車轍路段的處治

（1）連續長度不超過30 m，轍槽深度在10～15 mm之間，行車略有小擺動感覺的路段，先使用攤鋪箱鋪設調平層，然后鋪設1 cm微表處（15 mm以下為輕型車轍）。

（2）車轍、推移的連續長度超過30 m、轍槽深度在15～30 mm之間，有行車擺動且跳動感明顯的或嚴重顛簸的，銑刨路面上面層或中上面層重新鋪筑后，再鋪設1 cm微表處。

（3）車轍深度在25 mm以上，應采用銑刨全部面層重新鋪筑的方案，然后加鋪1 cm微表處。

（4）路面車轍較多，車轍之間的距離又近，為便于修補并使修補部分平整，可以將鄰近的車轍劃為一片，按片挖槽進行修補。

填補車轍時為了保證黏結牢固，施工溫度不宜低于10℃，雨后路面積水未干之前不能施工。

2.4 裂縫處治

（1）寬度3～5 mm的縱向裂縫和荷載性橫向裂縫，清掃干凈路面后使用密封膠進行貼縫處理后進行微表處。

（2）寬度大于5 mm的縱向裂縫應開槽清潔干凈后，采用石粉（0～5 mm碎石）填充裂縫密封膠灌縫，再進行微表處。

2.5 原路面的擁包等隆起型病害應事先進行處理

對于瀝青面層出現坑槽、松散、擁包等病害并伴有局部沉陷的路段，如果基層、底基層具備基本的承載能力，將上、中面層挖補后加鋪1 cm微表處；對于基層承載力不足、出現嚴重病害的路段，采用水泥穩定碎石處治基層，并填補好中、上面層瀝青混合料，處治后加鋪1 cm微表處。

3 微表處在工程中的應用

某高速公路于2002年9月份通車，主線為半剛性基層瀝青路面結構，其結構組合和厚度組成為：4cm中粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土中面層+6 cm粗粒式瀝青混凝土下面層+30 cm水泥穩定碎石基層+18 cm～20 cm二灰土和綜合穩定土底基層，路面結構總厚度63～65 cm。隨著運營年限增長，路面出現了裂縫，即龜裂、輕微車轍等病害，且隨著交通量的不斷增長，出現了復合病害現象，嚴重影響了行車舒適度，降低了路面使用性能。自2007年開始，先將原路面病害進行處治，隨后采用微表處罩面。具體應用效果見表1。

表1 微表處前后路面技術狀況PCI對比

（1）微表處治后改變原路面磨損、老化、光滑松散、細集料脫落、車轍等表觀質量，使得已干澀發白的瀝青表層和修補花點的路面煥然一新。

（2）經過對2008年微表處前后病害面積進行統計分析以及通過以千米為單位分別抽取4段進行一年觀測，路面破損率DR從2.22%下降至0.086%，有效減少和延緩了路面破損，從而延緩了病害發展。

（3）由表1可知：經2008年6月—2010年12月微表處治兩年后路面PCI對比，路面技術狀況有較大改善，但對于原路面網裂、龜裂、橫縱向裂縫處治不徹底。

（4）加鋪微表處之后，路面抗滑性有很大程度改善，減少了路面事故發生率。

（5）有效解決了路面平整度衰減、輕微車轍以及壓密型、磨耗型等比較穩定的車轍，恢復了路面服務功能，但對于深度車轍（30 mm以上）效果不明顯，經觀測處治半年后車轍發展趨于穩定，深度最深達10 mm。

（6）微表處在阻止小的氧化裂縫或毛細裂縫比較有效，但對于溫度原因造成的橫向伸縮裂縫、基層反射性橫向裂縫以及由于路基不均勻沉降或滑移產生的裂縫效果不太好。

4 微表處后期跟蹤觀測

通過后期對微表處路面的跟蹤觀測表明：雖然微表處可以顯著提高路面服務狀況，但在部分段落會出現不同程度的反射裂縫、表觀不均勻、接縫明顯等問題，部分路段出現唧漿、龜裂等病害。

4.1 路面出現反射裂縫

見圖 1、圖2。

圖1開槽填充后出現反射裂縫

圖2挖補后，施工縫在微表處表面反射

原因分析：①原先裂縫處理時，在開槽灌縫過程中，富裕瀝青比較多。造成富裕瀝青處表面光滑、摩擦系數小，且密封材料與微表處混合料不兼容，在攤鋪過程中，裂縫光滑處與正常路面處平行攤鋪，因摩擦系數不一樣，混合料攤鋪的數量和均勻就不一樣，裂縫處的混合料相對正常路面的混合料要少，造成裂縫反射。②裂縫處和原路面介質不同，混合料在不同介質上表現不同現象，攤鋪后，不同介質下的混合料中的水分蒸發效果不同，肉眼觀察，在裂縫處表現為粗糙，且微表處攤鋪厚度為l cm，本身厚度就不高，結果表觀裂縫處與正常路面不一致，形成裂縫反射。

建議：①施工前期，對裂縫處富裕瀝青進行局部銑刨，銑刨厚度為0.4～0.6 cm，主要功用為打毛裂縫處，增加裂縫處的摩擦系數，形成粗糙面，使攤鋪時混合料均勻一致。②對裂縫進行處理，采用裂縫密封貼，由于密封貼表面粗糙，可以與原路面形成一致的介質。

4.2 處治過的坑槽四周出現裂縫并伴隨唧漿現象

見圖3。

圖3 處理過的坑槽四周裂縫并伴隨唧漿

原因分析：在處理原路面坑槽時，瀝青混凝土的壓實度不足或偏小，或是瀝青混合料拌和不均勻，導致現場實際空氣率較大，造成雨水滲入，滯留在半剛性基層頂面，在大量高速行車作用下，產生很大的壓力并沖刷基層混合料表層的細料形成灰漿，從路面的縫隙向上擠出，形成了白色的唧漿。

建議：在微表處前對病害徹底處治，加強施工質量控制，確保瀝青混合料拌和均勻，壓實度達到規定指標。

4.3 處治過的路面出現龜裂

見圖4。

圖4 路面出現龜裂

原因分析：①在處理原路面龜裂時，瀝青混凝土的壓實度不足或偏小，或是瀝青混合料拌和不均勻，導致現場實際空氣率較大，造成雨水滲入，滯留到上面層和中面層之間，在大量快速行車的作用下，使兩層內瀝青混凝土中部分碎石上的瀝青剝落，導致表面產生網裂。②原路面基層厚度不足，或基層集料分析和不均勻性（含級配、結合料劑量、含水量和密實度等）過大等因素，導致路面承載力下降，在行車作用下產生龜裂。

建議：在微表處前對病害徹底處治，滿足路面結構強度，加強施工質量控制，確保瀝青混合料拌和均勻，壓實度達到規定指標。

5 結論

（1）微表處作為一種路面早期養護措施，微表處理后有效改善了路面平整度和增加摩擦系數、防透水，可有效減緩裂縫反射期，填補車轍，減少坑槽發生率，從而減少和延緩路面破損，提高道路技術狀況。

（2）只有對微表處前原路面病害診斷清楚、處治徹底以及高質量的施工才能使微表處發揮有效作用。微表處作為一種恢復路面的磨耗層，適合于路面病害程度較輕、還未出現嚴重破壞路面的預防性養護，但不能全面治理已出現的路面損壞。在微表處使用中施工人員常常盲目擴大了微表處的適用范圍，忽略了它不適宜于由于結構層損壞引起的或嚴重的路面病害處治。對于路面的嚴重車轍、大面積油污、重度裂縫和坑槽等都需進行預處理，如果微表處施工前路面病害處治不徹底，那么這些病害將很快反射到微表處表面，形成新的病害。

（3）微表處適宜在路況標準需同時滿足以下路面技術指標：技術狀況指數80＜PCI≤95、路面結構強度指數80＜PSSI≤100、路面行駛質量指數80＜RQI≤100。

（4）通過對該高速公路2008年右幅處治與2010年左幅微表處治20 km路段相比較，2008年微表處治路面養護投資可節約488萬元，養護成本可節約48%，養護投資效益明顯。

（5）在路基路面穩定的前提下，微表處使用壽命可達2～5年以上，延長了路面大修時間，從而延長了路面全壽命周期。

（6）根據全壽命周期設計理念，在道路瀝青砼路面設計中應充分考慮路面抗滑性能衰減，將路面上面層普通瀝青混凝土改為改性瀝青混凝土。

[1]交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南.人民交通出版社，2006.3.

[2]李凌云，梅興民.科技信息.《高速公路預防性養護措施—微表處》，2007.

[3]周亮，周正峰.微表處在高速公路養護中的應用，貴州工業大學學報，2008.

The Little Form is in the Expressway Semi-rigid Pitch Concrete Application in the Preventative Maintenance of Road Surface

Liu Dongfang

Introduction totechnologyfromlittle formofthe article，the road conditions condition that is suitable for，should take and maintain management and appraise on later stage through what has been in the expressway semi-rigid pitch concrete road surface on the little form when maintainedded，point out that maintains the measure in early days as a kind of road surface in the little form office，Reduce and delay the road surface damage，improve the technological state of the road effectively，with its fine serviceability and remarkable social benefit，there are extensive application prospects in the expresswayis maintained.

little formoffice；halfthe rigid pavement；application；preventative maintenance

U416.217

A

1000-8136(2011)20-0089-03

劉東芳，女，山西原平人，2004年畢業于山西交通職業技術學院道路與橋梁專業，助理工程師。