微表處在預防性養護中的應用

石云飛

(1.河北聯合大學;2.河北省唐山市公路養護管理處)

1 引言

微表處(Micro.Surfacing)是預防性養護一種，指采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計配合比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性的薄層。微表處技術不但可以有效預防瀝青路面早期壞，提高使用性能、結構性能，而且還提高承載能力，從而延緩道路維修，延長道路使用壽命。本文針對工程實踐對微表處技術進行分析。

2 微表處實施前路況調查及路況評價

2.1 路面結構強度

結構強度即結構承載能力，是指路而在達到預定的損壞狀況之前能承受的行車荷載作用次數.瀝青路面結構強度調查指標為路面彎沉值(Ls)，高速公路路面彎沉值的檢測，宜采用自動彎沉儀或落錘式彎沉儀進行。路面彎沉測定時，高速公路應雙向測定，測定位置相互交錯。

2.2 行駛質量

路面的行駛質量采用行駛質量指數(RQI)作為評價指標，行駛質量指數由國際平整度指數(IRI)計算。平整度是度量高速公路路面使用性能的一項重要指標，其調查指標為國際平整度指數(IRI).目前常用的快速平整度檢測設備有車載式顛簸累積儀、激光斷面儀等，平整度測定時，應雙向檢測。

2.3 安全性

安全性調查主要是指調查路面的抗滑能力，高速公路路面抗滑能力的調查指標為橫向力系數(SFC)或擺式儀的擺值(BNP)。測定時應雙向檢測，測定超車道或快速車道。

2.4 評價方法

(1)路面破損評價。《公路瀝青路面養護技術規范》(JTJ073.2-2001)中，瀝青路面破損狀況采用路面狀況指數(PCI)進行評價，路面狀況指數由瀝青路面破損率(DR)計算。

(2)路面結構承載力評價。瀝青路面結構承載力采用強度指數作為評價指標。

(3)行駛質量評價。路面行駛質量采用行駛質量指數(RQI)作為評價指標，行駛質量指數由國際平整度指數(IRI)。

(4)路面抗滑能力評價。路面抗滑性能采用抗滑系數作為評價指標，抗滑系數以橫向力系數(SFC)或擺式儀的擺值(BPN)表示。

(5)路面的綜合評價。路面綜合評價采用路面綜合評價指標PQI為評價指標，PQI用分項指標加權計算。根據上述綜合評價，公路評價指標(PQI)58為中，因此該公路應該進行預防性養護。

3 室內試驗研究

3.1 瀝青蒸發殘留物指標

在瀝青中摻加SBS、SBR改性劑后，進行蒸發殘留瀝青性質試驗，結果見表1。

表1 蒸發殘留物質瀝青性質試驗結果

3.2 微表處瀝青混合料試驗

為了確保微表處瀝青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能，選用優質碎石，級配設計滿足ISSA微表處Ⅲ型集料要求見圖1，以5%SBS、5%SBR作為改性劑。

圖1 微表處瀝青混合料級配曲線

4 微表處的施工

4.1 施工前要求

微表處采用專用機械施工，修補車轍時配有專用車轍攤鋪槽。攤鋪機計量控制系統必須進行標定;微表處施工養生期氣溫應高于10℃;嚴禁在過濕或積水路面上進行施工;原路面15 mm以下車轍可直接進行微表處，深度15～25 mm車轍應首先進行微表處車轍填充;深度25～40 mm以下車轍用其他方法處理后再進行單層微表處;原路面大于5 mm裂縫分別采取灌縫、換填基層等方法處理;原路面坑槽、擁包、泛油、網裂等病害應事先進行處理。

4.2 施工方法

微表處施工一般采用下列工序施工:修補清潔原路面→施劃導線→攤鋪車攤鋪稀漿混合料→手工作業修復局部缺陷→初期養護→開放交通。施工工藝注意事項為:改性乳化瀝青儲罐要安裝攪拌器，每天都對改性乳化瀝青攪拌10 mm防止離析和聚結;要搭建簡易料棚存放石料防止受環境特別是雨水影響;可通過檢查每車攤鋪作業后材料計量器讀數方法統計材料用量檢查混合料配合比，通過數護欄數量，方便、精確計算攤鋪長度，來計算攤鋪厚度是否符合要求;雨季施工時為了保證微表處與路面牢固聯結，雨停后讓路面在干燥后再繼續微表處施工;最好在氣溫高于15℃情況下施工。

5 微表處施工質量控制

5.1 稠度

稀漿混合料在進入攤鋪箱后應保持良好和易性.混合料過于粘稠造成破乳過早，影響鋪層平整度，在刮平器作用下留下刮痕.過稀會離析影響路面摩擦系數導致泛油、粘結力下降、鋪層厚薄不均。在混合料配比設計中用水量已被確認，因現場集料含水量、溫度、濕度、路面吸水情況等條件有所偏差，在施工中應根據實際情況作相應調整保證混合料合適粘稠度;攤鋪過程中微表處混合料稠度是保證攤鋪質量關鍵指標，必須及時進行檢測。

5.2 破乳時間

破乳過早是造成施工質量問題重要原因，稀漿混合料應該在攪拌和攤鋪過程中保持必要穩定性，過早破乳造成瀝青結團，厚薄不均、刮痕等現象，對封層與路面粘結不利，破乳時間過長影響成型時間。通過調節水量或適當加入一些化學添加劑來實現對破乳時間控制。

5.3 接縫

縱縫與攤鋪方向平行是影響封層總體外觀重要方面，在先鋪筑接縫處進行預濕水處理有助于稀漿混合料連接，用橡膠刮耙處理接縫處突出部分非常有效，再用掃帚進行掃平，使縱向接縫變得平順，總體外觀更佳。

5.4 加水量

對于石料和乳化瀝青，當外加水量為某一范圍時可以成為穩定稀漿。機械作業時外加水量采取允許范圍中值。若加水量過少拌和時和易性及均勻性都受影響，甚至拌不出稀漿。

5.5 超徑顆粒及細料凝塊

石料中難免會有超徑顆粒，可能會卡住攪拌軸引起機械故障。卡在橡膠刮板下面形成縱向劃痕，礦料受潮時會產生細料凝塊，特別是對于砂當量較低礦料，凝塊容易造成縱向劃痕有時也可能在攤鋪箱下壓碎，給封層表面留下一條松散淺色痕跡、通車后痕跡很容易跑散而形成一條凹槽。

5.6 攤鋪箱

攤鋪箱功能是把混合稀漿以一定形式分布在路面上。攤鋪箱常取決于封層類型和攤鋪速度.天工作結束后必須清潔攤鋪箱，在每車攤完間隙內清潔攤鋪箱和后面橡膠刮板，在橡膠板邊緣堆積過多凝固顆粒會在攤鋪時形成劃痕。攤鋪箱不應有漏漿現象，側面應安裝橡膠板以使側面保持整潔，攤鋪箱橡膠厚度應一致，在攤鋪封層表面不會留下縱向不均勻劃痕式凸起條紋，橡膠刮板寬度、厚度和硬度應滿足理想攤鋪效果需要。

攤鋪箱拖動應保持平穩無振動，機器速度應一致，速度過快會造成攤鋪箱振動或跳動，在稀漿上留下橫向波紋。在使用拖布情況下過快速度會造成表面劃痕和不均勻。合適攤鋪速度取決于攤鋪效果。攤鋪速度也受道路等級、石料級配、稀漿稠度和原路面影響。

5.7 攤鋪厚度

微表處攤鋪厚度控制也是微表處施工中一個環節、不合理厚度會減少微表處壽命，在級配范圍中曲線如靠近粗一側，亦即集料中大顆粒比例較大時必須鋪厚，否則大骨料不能嵌入封層當中，容易被刮板帶起形成劃痕.級配靠近較細一側，即集料中細料比例較大時鋪薄。微表處設計厚度為稀漿中最大顆粒粒徑，如果強行將封層鋪厚或鋪薄造成封層穩定性差，易出現松散、泛油和車轍等病害。

6 微表處路面檢測結果

微表處完工后，將施工全線以每3 km作為一個評價路段進行質量檢查和驗收，表面質量結果和使用效果檢測結果分別見表2、表3。

表2 試驗路檢測結果

表3 試驗檢測數據

從檢測結果可以看出，經歷兩個月車輛荷載作用，試驗路段路表平整、粗糙，存在少許輕微裂縫，基本沒有車轍，個別路段存在少量橫向裂縫。經過鉆心取樣，發現裂縫基本來源于原路面未處理的原裂縫引起的反射裂縫.原路面上寬度5 mm以上的裂縫基本都反射到了微表處理表面，而原路面寬度2.5 mm以下的裂縫未引起反射縫。因此可以認為，微表處理前，原路面上較寬的裂縫應事先修補，以防止反射裂縫的發生。

7 結論

微表處是一種預防性養護方法，適用于路面病害不太嚴重的場合。在進行微表處前，應對原路面較寬、較深的裂縫進行處理;車轍較深的路段首先應采用微表處車轍填充然后再進行微表處理。微表處混合料可以修復路面的流動性車轍，可以為行車提供一個平整的、耐磨的、粗糙的表面，微表處層與原路面結合緊密，沒有剝離現象，可以滿足高等級公路預防性養護和恢復路表功能的要求。

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