淺談微表處在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方面的應(yīng)用

摘要：微表處技術(shù)是以聚合物改性瀝青為粘結(jié)料的冷拌混凝土薄層施工技術(shù)。用來修復(fù)基層基本穩(wěn)定但面層已有相當(dāng)程度損壞道路的表面功能，還可以進(jìn)行微車轍填充等。本文結(jié)合廣東省多條高速公路對(duì)微表處的應(yīng)用，從微表處功能和優(yōu)點(diǎn)、適用條件、質(zhì)量控制與經(jīng)濟(jì)效益等方面對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：微表處 功能和優(yōu)點(diǎn) 適用條件 質(zhì)量控制 效益

1 前 言

隨著交通量的日益增長，重載超載嚴(yán)重，交通對(duì)于路面的要求越來越高。用聚合物改善瀝青的性質(zhì)，提高路面使用性能，延長路面的使用壽命，已成為國內(nèi)外瀝青路面技術(shù)發(fā)展的趨勢。因此，聚合物改性乳化瀝青稀漿封層（微表處）的研究也逐步得到發(fā)展和應(yīng)用。時(shí)至今日，微表處已被認(rèn)為是修復(fù)道路車轍及其它多種路面的病害最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。

2 功能和優(yōu)點(diǎn)

一、主要功能

1）防水功能：微表處封層透水系數(shù)低，滲水系數(shù)可達(dá)到10ml/min內(nèi)，在路面形成一個(gè)致密防水層，能夠有效地阻止雨水滲透到路面下層，防止路面由于水損害而產(chǎn)生破壞。

2）抗滑功能：微表處封層的摩擦系數(shù)大，能夠很好地提高路面的抗滑功能。在自然氣象條件差的天氣下，提高高速公路的行車安全性。

3）修復(fù)車轍功能：在面層不發(fā)生塑性變形的條件下，可修復(fù)車轍而無需碾壓。微表處可以在不使用銑刨的情況下，填補(bǔ)深達(dá)38mm的車轍，而且十分穩(wěn)定，也不會(huì)使面層產(chǎn)生塑性變形。

4）預(yù)防養(yǎng)護(hù)功能：微表處封層的使用壽命3-5年，由于微表處封層具有防水、抗老化功能，在新修路面上鋪設(shè)一層微表處，能夠有效地延長路面的使用壽命，降低路面綜合養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

二、主要優(yōu)點(diǎn)

1）施工速度快：連續(xù)式微表處攤鋪機(jī)1天之內(nèi)能攤鋪500t微表處混合料，折合為一條10.6Km長的標(biāo)準(zhǔn)車道，施工后1-2h即可通車，適用于大交通量的高等級(jí)公路及城市干道。

2）成型快，工期短，可施工季節(jié)長，尤其適于交通繁忙的公路、高速公路、街道和機(jī)場道路的維修和養(yǎng)護(hù)。

3）施工方便、施工人員少。施工速度快、交通開放時(shí)間快，加上施工人員少，可以在不影響交通暢通的情況下進(jìn)行路面的維修養(yǎng)護(hù)工作，特別適合于高速公路的快速維修和養(yǎng)護(hù)。

4）常溫條件下作業(yè)，降低能耗，不釋放有毒物質(zhì)，符合環(huán)保要求。

5）因?yàn)槲⒈硖幏鈱雍鼙。栽诔鞘兄鞲傻篮土⒔粯蛏蠎?yīng)用不會(huì)影響排水并且橋面也不會(huì)增加多少重量。

6）降低道路維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。由于微表處的預(yù)養(yǎng)護(hù)功能，在路面的壽命期內(nèi)攤鋪3-4次微表處封層，能夠提高路面的使用壽命，降低道路特別是高速公路壽命期內(nèi)的道路維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

7）可提高路面的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)，從而提供良好的防滑能力；

廣東省高速公路經(jīng)過多年的通車運(yùn)營，或多或少出現(xiàn)不同程度的病害，且廣東的氣候特點(diǎn)是雨水多、氣溫高，帶來對(duì)高速公路路面的破壞主要表現(xiàn)為車轍、坑槽、裂縫等。因此，廣東省的高速公路對(duì)于密水性、抗車轍要求尤為重要，而微表處施工技術(shù)很好地改善這一點(diǎn)缺陷。

3 適用條件

1）原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度必須滿足要求。在路面還沒有或即將發(fā)生病害時(shí)用這種工藝較好，對(duì)于路基變形較大、已大面積嚴(yán)重?fù)p壞的路面則不宜使用。

2）原路面存在的裂縫、坑槽、龜裂、網(wǎng)裂等病害必須事先進(jìn)行修補(bǔ)、灌縫處理。如果微表處施工前路面的病害未得到徹底的治理，那么這些病害將很快地反射到微表處表面，造成新的路面病害。

3）原路面濕度較大情況下不能實(shí)施微表處工程。因微表處具有封水效果，會(huì)將面層的水分封住，在車輛荷載作用下，會(huì)加速路面的破損。

4 質(zhì)量控制

一、混合料稠度的控制

良好的微表處攤鋪要求混合料具有合適的稠度。較為理想的混合料含水量，一般應(yīng)是干骨料重量的6%～11%。當(dāng)含水量低于6%時(shí)，混合料太稠，不便于攤鋪均勻，與原路面的粘結(jié)也不會(huì)牢固；當(dāng)含水量高于11%時(shí)，混合料太稀，會(huì)造成跑漿，不利于保證縱向接縫的順直性，同時(shí)會(huì)使細(xì)集料上浮，粗集料下沉，而造成離析，對(duì)微表處的路用性能不利。因此慎重地控制用水量是保證微表處混合料質(zhì)量的關(guān)鍵。一般控制含水量在9%左右，并根據(jù)骨料與拌和等具體情況適當(dāng)調(diào)整。微表處混合料的可拌和時(shí)間只有2min左右，無法像普通稀漿封層材料一樣進(jìn)行稠度試驗(yàn)，故只能依靠經(jīng)驗(yàn)來判斷其稠度是否合適。剛攤鋪的微表處混合料如有跑漿跡象，說明混合料偏稀可適當(dāng)降低用水量，用細(xì)棍劃剛攤鋪的微表處層，如果集料有松散的跡象，說明混合料偏稠，可適當(dāng)加大用水量。

二、破乳時(shí)間控制

破乳過早常常是造成施工質(zhì)量問題的重要原因。混合料應(yīng)該在攪拌和攤鋪過程中保持必要的施工穩(wěn)定性，過早的破乳造成瀝青結(jié)團(tuán)，厚薄不均、刮痕、拉傷的不良表面，而且對(duì)封層與原路面的粘附力也是很不利的。破乳時(shí)間過長會(huì)影響成型時(shí)間。解決辦法應(yīng)該是通過調(diào)節(jié)水量、調(diào)整配合比或適當(dāng)加入一些化學(xué)添加劑的方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)破乳時(shí)間的控制。施工中應(yīng)盡量采用常溫狀態(tài)的瀝青材料和呈弱堿性的混合料。

破乳前的施工效果 成型后的施工效果

5 效益分析

從經(jīng)濟(jì)角度分析，微表處市場價(jià)為18～22元/㎡，工藝簡便，施工設(shè)備投入低，具有完善的防水、抗滑、抗磨和延緩進(jìn)一步破壞的功能；超薄磨耗層價(jià)格為50～60元/㎡，施工工藝復(fù)雜，設(shè)備需要拌和樓、專用攤鋪機(jī)等，且磨耗層為開級(jí)配，空隙率大，防水損害技術(shù)難度大，耐久性尚難確定；銑刨熱拌罩面的成本更高，技術(shù)含量低，與行業(yè)中大力提高養(yǎng)護(hù)技術(shù)含量的趨勢相背。從國內(nèi)其他省市的行業(yè)發(fā)展趨勢來看，當(dāng)前和今后一段時(shí)間，微表處技術(shù)將是主導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)方式。具體比較分析見下表。

基本養(yǎng)護(hù)方式比較分析

項(xiàng)目

微表處

超薄磨耗層

洗刨熱罩面

現(xiàn)場基本設(shè)備

稀漿封層機(jī)，

少量運(yùn)輸車

拌和樓，專用攤鋪機(jī)，大量運(yùn)輸車

拌和樓，攤鋪機(jī)，

銑刨機(jī)，大量運(yùn)輸車

技術(shù)難度

低

開級(jí)配的性能難以保證

無

路用性能

高抗磨耗、抗滑性能，防水損害，提高平整度。

高抗磨耗、抗滑性能，減少噪聲，提高平整度。

抗磨耗、抗滑性能，

防水損害。

不足之處

局部破壞嚴(yán)重地區(qū)需復(fù)合采用其它養(yǎng)護(hù)方式。

防水損害技術(shù)難度大，耐久性尚難確定。

銑刨廢料需運(yùn)輸，存放；增加費(fèi)用，浪費(fèi)舊料。

市場前景

原材料市場成熟，國內(nèi)設(shè)備保有量大，當(dāng)前和今后一段時(shí)間，微表處將是主導(dǎo)的養(yǎng)護(hù)方式。

由于設(shè)備投入大，技術(shù)尚不成熟，短期內(nèi)很難確定其發(fā)展前景。

技術(shù)含量低，與行業(yè)中大力提高養(yǎng)護(hù)科技含量的趨勢相背。

正確實(shí)施預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施可保持良好的路面使用性能，延長路面的使用周期，減少道路生命周期費(fèi)用和節(jié)約養(yǎng)護(hù)維修資金。根據(jù)美國SHRP計(jì)劃估算，在路面整個(gè)生命周期內(nèi)進(jìn)行3～4次的微表處等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以延長使用壽命7～10年，節(jié)約養(yǎng)護(hù)費(fèi)用45%～50%，調(diào)查統(tǒng)計(jì)得出，每投入1元錢預(yù)防性養(yǎng)護(hù)資金，可節(jié)約4～10元后期矯正性養(yǎng)護(hù)資金的結(jié)論。

4 結(jié)束語

通過在廣東省惠河、開陽、新臺(tái)、陽茂等高速公路路面進(jìn)行的微表處施工，實(shí)踐證明微表處具有優(yōu)良的修復(fù)車轍功能，與原路面粘結(jié)牢固，沒有脫皮現(xiàn)象。微表處作為高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施在國內(nèi)方興未艾，要把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用好，發(fā)揮它的功能作用，必須從原材料、混合料設(shè)計(jì)、施工工藝等方面進(jìn)行有針對(duì)性的質(zhì)量控制，確保微表處施工質(zhì)量適應(yīng)高速公路的要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]交通部公路科學(xué)研究院.微表處和稀漿封層技術(shù)指南.人民交通出版社.2006 年3月

個(gè)人簡介

姓名：史宇明；性別：男；出生年月：1980-7；籍貫：吉林省四平市；學(xué)歷：大學(xué)本科；專業(yè)：土木工程系；目前職稱：中級(jí)工程師；從事工作：路橋施工管理