微表處技術在公路瀝青路面預防性養護中的應用

摘要：本文從技術層面對微表處的特點，適用范圍，施工工藝，質量控制和社會經濟效益等方面作了較深入的探討，為提高路面微表處技術的施工質量和工藝水平提供了可供借鑒的經驗。

關鍵詞：預防性養護 微表赴 特點 適用范圍 施工工藝 質量控制 社會經濟效益

中圖分類號；U414 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X(2012)2(b)-0118-02

引言

路面預防性養護技術目前在國內公路養護領域得到了普遍推廣和應用。預防性養護的作用是在適宜的時間，采取適宜的措施，針對路面的輕微壞損進行專業處治，阻止路面的進行性破壞，減少改正性養護，從而延長道路的使用壽命，節省養護成本。

1微表處技術簡介、用途及特點

微表處技術就是公路瀝青路面預防性養護的手段之一，是采用專用攤鋪設備，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能的薄層。在原路面出現功能降低、老化、貧油、滲水等情況，但尚未發生結構性損壞，基層穩固，且面層未出現大面積龜裂時，使用微表處罩面技術，將大大地改善路面的平整度、老化開裂、磨光、車轍、松散等現象，提高路面的抗水損壞能力、抗滑性能、抗裂性能等。

微表處施工工藝簡單，成本低，污染小，開放交通快，可減少施工對交通的影響。成型后具有高抗磨耗和高抗滑性能，適用于交通量大、重載車多的路面。

2微表處施工工藝

2.1封閉管制交通

2.2路面病害的先期處治

2.3清掃路面

2.4放樣劃線

2.5封層車與攤鋪箱就位

2.6攤鋪

2.7局部處理

2.8碾壓

3微表處施工及質量控制

3.1施工前準備工作

3.1.1對原路面進行徹底清理，病害必須徹底處治。

3.1.2鋪筑前對攤鋪車進行認真標定，確定材料配合比等施工技術指標和施IT藝。

3.2微表處的攤鋪

3.2.1攤鋪施工時要控制攤鋪機勻速前進，確保鋪筑厚度均勻。

3.2.2攤鋪過程中要保證混合料漿狀均勻，不能出現乳液、細集料與粗集料離析的現象。同時派專人檢查各組成材料的使用情況，當任何一種材料接近用完時，立即關閉各材料的輸出，待攤鋪槽中的混合料壘部攤出到路面上后，。攤鋪車停止前進。

3.2.3攤鋪后的局部缺陷應及時使用橡膠耙等工具進行人工找平，特別應該注意個別超大粒徑礦料產生的縱向刮痕等。

3.3微表處質量控制

3.3.1原材料的質量控制

改性乳化瀝青和集料的技術指標應滿足《微表處和稀漿封層技術指南》(2006)中規定。其中改性乳化瀝青必須滿足“慢裂快凝”的要求，必須保證稀漿混合料有足夠的可拌和時間，還要滿足盡快成型、開放交通的要求，改性乳化瀝青同時還需要足夠的儲存穩定性，以滿足周期性較長的施工的要求；對改性乳化瀝青的抽檢頻率應為1次/1天。

3.3.2級配穩定性的質量控制

級配的穩定性是保證施工穩定性、均勻性的重要前提。保證級配的穩定性需要保證料源、原材料質量和規格的穩定性、集料

含水量的均勻性和穩定性以及礦質混合料拌和的穩定性。

3.3.3稀漿混合料稠度的質量控制

稀漿混合料的稠度是影響攤鋪成型的重要因素。若稠度過小，則會導致浮漿現象的出現，即瀝青上浮，粗集料外凸，易造成松散、剝落，若稠度過大，則會出現刮痕、離析，導致表觀質量較差。攤鋪過程中微表處混合料的稠度是保證攤鋪質量的關鍵指標，必須及時進行檢測。

3.3.4對攤鋪厚度的控制

稀漿混合料的攤鋪厚度是影響攤鋪均勻性的重要因素，只有保證了一定的厚度，才能實現設計級配中所要求的微表處混合料結構，滿足攤鋪的均勻性要求。如果厚度過小，則會出現粗集料獨立外凸的現象，容易造成麻面、松散或離析。

3.3.5破乳時間

破乳過早常常是造成施工質量問題的重要原因。稀漿混合料應該在攪拌和攤鋪過程中保持必要的穩定性，過早的破乳造成瀝青結團，厚薄不均、刮痕等現象，而且對封層與路面的粘結非常不利，破乳時間過長會影響成型時間。解決辦法是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的控制。

3.3.6接縫

縱縫與攤鋪方向平行，是影響封層總體外觀的重要方面，因此縱縫的處理非常關鍵。在先鋪筑的接縫處進行預濕水處理有助于2輛車稀漿混合料的連接，而用橡膠刮耙處理接縫處的突出部分非常有效，再用掃帚進行掃平，使縱向接縫變得平順，總體外觀更佳。在高速公路上，應盡量減少縱縫的搭接寬度。并盡可能將重疊的位置安排在標線的位置，將一車道分成2幅或3幅攤鋪的情況應當避免。

3.3.7攤鋪速度

微表處一個突出的優點是在攤鋪過程中自動填充需要修補的路面，因此正確的攤鋪速度對項目成功起著非常重要的作用。過快會引起波紋、推移和離析。攤鋪的速度應根據路面的狀況進行調理。在鋪較薄的封層時，攤鋪速度對封層的影響更加顯著。攤鋪速度主要取決于2大因素，一是集料的級配，二是原路面的表面紋理。

4微表處與熱拌瀝青混合料罩面的技術經濟效益對比

4.1從能源消耗上分析

(1)瀝青

普通熱拌瀝青混合料罩面瀝青耗能：若將1T瀝青由18℃加熱至180℃時，所需熱能為(180-18)×2.094x103x1(300/0.8=424.04MJ.其中瀝青的比熱為2.094x 103J/(kg·K)，熱效率為0.8。由于施工中為了保證瀝青的達到所需的高溫，不斷進行加熱，從有關資料和各地實施瀝青熱拌瀝青混合料罩面的資料研究可知，實際消耗的熱能遠遠超過上式理論計算數值十幾倍到幾十倍不等，我們暫時取其平均值約25倍計算，則實際消耗熱能約為：424.04x 25=10600.88MJ

改性瀝青微表處封層瀝青耗能：采用微表處瀝青混合料時，只需在乳化時將瀝青一次加熱至120～140℃即可，所需熱能(取均值130℃(3計算)為(130-18)×2.094×103×1000/0.8=293.16MJ，制成的瀝青乳液可以在現場隨用隨取，無需重復加熱。即使在低溫、陰濕條件下，也可照常施工。

配制乳化劑水溶液時需加熱(1T瀝青按800Kg用水計)，將18℃水升溫至70℃所需熱能為(70-1 8)×4.187×103×800/0.8=217.72MJ;乳化機械消耗電能1T瀝青按8kW.h計(1kW·h需熱能3.6MJ)，消耗電能為3.6×8=28.8MJ，

由以上分析可知，1T瀝青可制備約1.8T乳液，在乳化過程中共需熱能：293.16+217.72+28.8=539.68MJ，由于熱能損失，實際所需熱能約為其4倍計，539.68×4=2158.72MJ。

使用熱拌瀝青混合料罩面與改性瀝青微表處耗能比較1T微表處瀝青可節能：10600.88-2158.72=8442.16MJ

(2)礦料

采用熱拌瀝青混合料，礦料需烘干加熱，消耗大量熱能。譬如1T溫度為18℃、含水量為4％的礦料烘干，烘干水分需熱能：1000×0.04×2.26×106=90.4MJ，其中2.26×10。為lkg水蒸發時所需消耗的汽化熱，J。

升溫至170\"(3需熱能：(170-18)×0.837 x 103×1000=127.22MJ，其中0.837×100為砂石料的比熱，J/kg·K。

1T砂石礦料烘干與加熱共需熱能：(90.4+127.22)/0.8=272.03MJ。

采用微表處瀝青混合料時，砂石礦料不但不需烘干加熱，而且可以在濕潤狀態下直接拌合鋪筑，可以節能16.39MJ。

若鋪筑1km長、9m寬、3cm厚的微表處罩面，約需瀝青35T，混合料620T(其中砂石料為585T)，從中可以節能：

35×8442.16+585×272.03=454613.15MJ，若按lkg燃油可產生熱能44.8MJ，1kg煤可產生熱能20.9MJ計，可節約燃油10.IT，節約煤21.7T。

4.2從資源消耗上分析

(I)節約瀝青

改性瀝青乳液與骨料表面具有良好的工作度和黏附性，可以在骨料表面形成均勻的瀝青膜，容易準確地控制瀝青的用量，保證骨料之間有足夠的結構瀝青，使自由瀝青降低至適宜程度，因而不但可以提高路面的穩定性、防水性與耐磨性，還可以節約大量的瀝青。瀝青是當前筑路中短缺的材料，隨著其價格的上升，采用改性乳化瀝青筑路的經濟效益將更為顯著。

(2)降低造價

另外，陽離子改性乳化瀝青乳液與堿性和酸性骨料都有良好的黏附效果，從而擴大了骨料的來源，便于就地取材，減少材料的運輸費用，降低工程造價。據初步調查，對于酸性骨料的地區，一般鋪筑工程可降低造價35％，同時可節省大量運輸工具。

4.3從季節、時間上分析

陰雨和低溫季節，正是瀝青混凝土路面容易發生病害的時期。我國多雨的南方和寒冷的北方常因多雨和冰凍，造成瀝青混凝土路面路況急速下降，出現了病害又無法用熱瀝青及時修補，在行車的不斷碾壓與沖擊下，病害迅速蔓延，導致行車運輸效率降低，油耗與磨損增加，交通事故增多。采用微表處瀝青混合料，幾乎可以不受陰雨或低溫季節的影響，由于雨后可立即施工，不需等待骨料與路面晾干，所以能減少雨后的停工人工費和機械臺班費；

采用微表處混合料施工的重要意義在于其能加速公路建設，縮短了路面大修時間，減少了當年公路建設投資，同時，提高了行車速度，降低了運輸成本，產生的間接社會效益和經擠效益非常顯著。

4.4從環境保護上分析

熱拌瀝青在施工時由于要保持較高的溫度，需要不斷地加熱，加重了施工的勞動強度，大量高溫的瀝青蒸汽，危害著工人的身體健康，同時還對周圍的環境產生了較大程度的污染。而改性乳化瀝青在常溫條件下即可使用，噴灑與拌合容易，操作簡便、省力、安全，能改善施工條件，降低勞動強度，提高工作效率(據統計可提高30％)。

基于以上四方面，可見使用微表處罩面的經濟效益、社會效益、環境效益，均優于熱拌瀝青混合料鋪筑路面。

5結語

微表處技術是一種功能較完善的道路預防性養護方法，它不僅可以提高路面的抗滑性，治理和改善路面泛油、網裂、松散，防止水對路面及路基的損害，同時還可以改善路面平整度，行車舒適性和美化路面。與其它的路面施工養護措施相比，具有施工快捷方便，大大縮短封閉交通的時間，施工季節長，減少污染，噪音低，施工效率高，節約能源，成本較低等優點，以其良好的社會和經濟效益，必將在公路路面預防性養護中得到廣泛的應用。

參考文獻

[1]陳鴻.瀝青路面冷補材料的應用[J].科技創新導報，2007，03：59.

[2]金斯汗·托合塔汗.高速公路瀝青路面的早期破壞原因與防護[J]_科技創新導報，2008，14.