瀝青路面微表處養護措施長期路用性能研究★

張會珍 馬炳享 駱亞軍

(華南理工大學土木與交通學院，廣東 廣州 510640)

瀝青路面微表處養護措施長期路用性能研究★

張會珍 馬炳享 駱亞軍

(華南理工大學土木與交通學院，廣東 廣州 510640)

通過對廣東省七條高速公路近年來微表處實施路段各路用性能指標(PCI，RQI，RDI，SRI)的對比分析，研究各路段微表處措施實施后的長期路用性能，并對其三種常見的病害類型：縱向裂縫、橫向裂縫和坑槽的累計增長趨勢進行統計分析，結果表明實施微表后的各路段具有良好的抗滑性能和封水性能，可以有效的恢復和改善路面的坑槽、裂縫等各種病害。

微表處，瀝青路面，預防性養護，長期路用性能，研究

國際稀漿封層協會(ISSA)對微表處的定義為：微表處(Micro-surfacing)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合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[1]。微表處養護技術以其養生和固化期較短、可填補修復車轍及抗滑性能好等優點，成為瀝青路面預防性養護的有效手段之一[2]，它在歐美發達國家已經得到廣泛的應用，我國也已經在多條高速公路上成功使用了該技術，并于2005年發布了JTG/T F40-02-2005微表處和稀漿封層技術指南。其中，廣東省2006年以來逐漸對微表處養護措施進行了大范圍的應用。目前國內關于微表處養護措施的研究主要集中在原材料性能，配合比設計及表面功能研究等方面[3,4]，而對微表處長期路用性能的研究還很少。本文通過對CH高速、MZ高速、SF高速、YM高速、YZ高速、YG高速和XT高速七條不同時期實施微表處養護路段(共計430.7 km，49 310條路段)進行路面損壞狀況(PCI)、路面行駛質量指數(RQI)、路面車轍深度指數(RDI)和路面抗滑性能指數(SRI)各個路用性能指標的調查[5]，分析和評價微表處技術的長期應用效果，以期為今后路面預防性養護方式的選擇提供參考。

1 PCI指標變化趨勢

PCI是表征路面完好程度的指數[6]，PCI指標的變化趨勢主要評價實施預防性養護措施后路面破損狀況隨時間的發展規律。由于PCI指標逐年波動與路面損壞的日常維修養護存在密切關系，這一特性并不能很好地反映預防性養護措施實施后路面出現新損壞的一個時間累計狀態。因此，為彌補這一不足，將原PCI指標拆分成路面常見的病害類型，以現有調研的路段來看，微表處措施實施路段的PCI指標主要受縱向裂縫、橫向裂縫和坑槽影響，本文重點對上述三項指標進行細化分析。實施微表處措施后各路段PCI指標變化趨勢如圖1所示。

從PCI指標波動情況來看，除了SF和CH高速的個別時期外，各條高速實施微表處養護措施后3年內PCI指標基本維持較高水平(即PCI值>90)。各路段PCI指標在養護后的第2年均出現突增的趨勢，這主要是由于隨著道路的運營，養護管理部門對路面裂縫、坑槽等病害進行了日常的維護處理，改善了路面的使用狀況。

1.1 縱向裂縫病害趨勢

微表處養護措施實施后各路段的縱向裂縫病害長度隨時間變化情況如圖2所示，其中裂縫病害程度以m/km表示。

由圖2可知，微表處措施在實施12月后基本均有縱向裂縫發生，且縱向裂縫增長的趨勢基本呈線性增長，并未發現明顯的拐點現象。

表1列出了在實施微表處養護措施后各路段縱向裂縫的增長速度統計情況，以m/km/月表示。在統計分析周期內，縱向裂縫增速最快為SF高速2009年實施路段，達1.96 m/km/月，最小的為YZ高速2010年實施路段，僅0.27 m/km/月，但其他幾條高速的值基本上都維持在1.40 m/km/月左右，其增速較快，因此，微表處罩面前的病害處理需高度重視，并不是所有情況下都適用于微表處進行預防性養護。

表1 實施微表處養護措施后縱向裂縫統計情況

1.2 橫向裂縫病害趨勢

微表處方案實施后的橫向裂縫病害長度隨時間變化情況如圖3所示，其中裂縫病害程度以m/km表示。

由圖3可知，各路段在實施微表處養護措施后的橫向裂縫病害擴展程度有所不同，且差異較縱向裂縫大。微表處措施在實施12月后基本均有橫向裂縫發生，且橫向裂縫增長的趨勢也基本呈線性增長，并未發現明顯的拐點現象。

表2列出了在實施微表處養護措施后各路段橫向裂縫的增長速度統計情況，以m/km/月表示。在統計分析周期內，橫向裂縫增速最快仍為SF高速2009年實施路段，達4.45 m/km/月，最小的為MZ高速2010年實施路段，為1.23 m/km/月，相比于縱向裂縫增速其增速較大。

表2 實施微表處養護措施后橫向裂縫統計情況

1.3 坑槽病害趨勢

微表處養護措施實施后的路面坑槽病害長度隨時間變化情況如圖4所示，坑槽病害程度以m2/km表示。

由圖4可知微表處措施在實施12月后基本均有坑槽發生，但坑槽增長的趨勢總體較緩慢，且維持在較低水平。部分路段在實施后12個～24個月區間出現增速拐點現象。表明微表處措施在12個～24個月內具有較好的封水與抗水損害能力。表3列出了在實施微表處養護措施后各路段坑槽的增長速度統計情況，以m2/km/月表示。

表3 實施微表處養護措施后坑槽統計情況

從表3可看出實施微表處措施3年內坑槽增速緩慢，且維持在較低水平，表明微表處措施在3年內具有較好的封水與抗水損害能力。各路段(除SF高速)坑槽增速呈現先增長后減小的趨勢，這可能與交通量、原路面結構有關，具體原因尚待進一步分析確認。

2 RQI指標變化趨勢

RQI指標變化趨勢主要評價實施預防性養護措施后路面行駛質量(平整度)隨時間的變化規律，微表處措施實施后的RQI指標隨時間變化情況如圖5所示。

由RQI趨勢圖可知，實施微表處措施后路面平整度有很好的改善，3年內路面RQI指標總體還保持在一個較高水平(RQI>90)，并且都高于養護前指標值，除CH(呈現輕微衰減)和SF(衰減加速拐點)外，其他應用路段并未有明顯衰減趨勢。

3 RDI指標變化趨勢

RDI指標變化趨勢主要評價實施預防性養護措施后路面車轍變形隨時間的變化規律，微表處方案實施后的RDI指標隨時間變化情況如圖6所示。

由RDI指標趨勢圖可知，微表處養護措施實施后各路段路面車轍變形的變化規律基本相似，RDI值基本在80～90之間，指標維持在良好狀態，隨養護后時間呈輕微衰減趨勢。

4 SRI指標變化趨勢

SRI指標變化趨勢主要評價實施預防性養護措施后路面抗滑性能隨時間的變化規律，微表處方案實施后的SRI指標隨時間變化情況如圖7所示。

由SRI指標趨勢圖可知，各個路段在實施微表處措施后，路面抗滑性能有了很大的改善，運營3年后各路段SRI指標幾乎都達到了養護前的水平。

5 結語

通過對已實施微表處養護措施路段的性能數據的分析與評價，可以得出以下結論：

1)微表處技術能夠有效的恢復和改善路面的坑槽、縱向裂縫病害，具有優良的防水性能，但對橫向裂縫的防治效果一般。

2)微表處措施實施后的3年內，路面行駛質量指標RQI基本上保持在較高水平，并且后期衰減趨勢緩慢，表明在原路面結構穩定后其對路面行駛質量影響較小。

3)微表處措施實施后的3年內，路面車轍變形指標RDI呈現緩慢的下降趨勢，基本保持在良好狀態。

4)微表處措施能夠明顯的提高路面的抗滑性能，3年內SRI指標均能穩定在較高水平(SRI>80)，但存在多數路段前期抗滑性能下降較快的現象。

5)上述結論基于各路段調查數據研究得出，各路段具有類似的交通量水平、氣候環境和路面結構類型，對于在其他不同路段實施微表處養護措施后路面長期路用性能的研究尚待研究確認。

[1] 交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南[M].北京:人民交通出版社,2008:13-18.

[2] 魯圣弟,扈惠敏,王昌引.瀝青路面微表處路用性能研究與應用效果評價[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2011,34(4):584-587.

[3] 趙順根,許新權.瀝青路面微表處養護措施長期使用效果評價與分析[J].廣東公路交通,2012,30(3):30-32.

[4] Robati M,Carter A.Repeatability and reproducibility of micro-surfacing mixture design tests and effect of aggregates surface areas on test results[J].Australian Journal of Civil Engineering,2013,11(1):41-55.

[5] JTG H20-2007，公路技術狀況評定標準[S].

[6] JTG H10-2009，公路養護技術規范[S].

Research and analysis of long-term pavement performance of micro-surfacing treatment in asphalt pavement★

ZHANG Hui-zhen MA Bing-xiang LUO Ya-jun

(SouthChinaUniversityofTechnology，CollegeofCivilandTransportation，Guangzhou510640,China)

Through the comparison and analysis of pavement performance indicators(PCI, RQI, RDI, SRI)of seven highway which had implemented micro-surfacing treatment in Guangdong Province, Researching on long-term pavement performance of each section, and statistical analysis of three common types of diseases: longitudinal cracks, horizontal cracks and pit slots of the cumulative growth trend. The results showed that each section has the very good anti-sliding and sealing performance, what’s more, can effectively restore and improve pits, cracks, and other diseases of the road.

micro-surfacing， asphalt pavement， preventive maintenance， long-term pavement performance， researching

1009-6825(2014)34-0144-03

2014-09-27 ★：國家自然科學基金項目(項目編號：51008132)；中央高校基本科研業務費專項資金資助項目(項目編號：2013ZZ0030)；廣東省交通運輸廳科技項目(項目編號：科技-2012-02-001)

張會珍(1985- )，女，在讀碩士； 馬炳享(1990- )，男，在讀碩士； 駱亞軍(1989- )，男，在讀碩士

U418.6

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