基于微表處技術在公路路面養護中研究

胡振江 馮向波

（黃河水利職業技術學院，河南 開封475004）

微表處(micro-surfacing)是一項經濟有效的預防性養護技術。它采用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)采用聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌和而成的流動狀態的瀝青混合料，將其均勻地攤鋪在路面上形成的瀝青封層[1]。

微表處技術可以提高路面的構造深度和摩擦系數，從而提供良好的防滑能力；減輕或防止路面的水損壞；可修復一定深度的車轍而無需碾壓，并且十分穩定、與原路面粘附得非常牢固，是不用銑刨解決車轍問題的獨特維修方法；可快速開放交通，一般可在施工后一小時之內開放交通，減少對高速公路正常運營的影響；由于采用改性乳化瀝青，施工過程中不需要加熱，節約能源，無污染物排放，符合環保要求。在我國，它主要用于高速公路及一級公路的預防性養護以及填補輕度車轍，也適用于新建公路的抗滑磨耗層。

1 原材料及級配

本試驗所用集料共三個規格，分別為：

1#：玄武巖4.75-9.5mm；2#：玄武巖2.36-4.75mm；3#：石灰巖0-2.36mm

集料篩分見表1。以上石料按如1#：2#：3#=3：2：5的比例摻配，摻配后集料的級配如表2。

表1集料篩分結果

表2集料級配結果

2 微表處稀漿混合料試驗

稀漿混合料的試驗項目主要有：拌和試驗；粘結力試驗；濕剝落試驗；濕輪磨耗試驗；碾壓粘砂試驗。

試驗所用材料為：改性乳化瀝青：瀝青含量ffgt;60%，蒸發殘留物含量64%；水泥：普通硅酸鹽水泥；水：飲用水。

2.1 拌和試驗

拌和試驗是評價乳化瀝青與石料的相容性，根據要求的拌和時間，確定固體或液體添加材料的添加比例。對于微表處混合料要求的可拌和時間是不少于2min。取干石料99g，水泥1g，水6g，改性乳化瀝青10g或11g，分別進行拌和，拌和情況見表3。

2.2 粘結力試驗

粘結力試驗確定微表處混合料的凝結時間和開放交通時間，要求30min粘結力不小于12kg·cm，60min粘結力不小于20kg·cm。以拌和試驗配比做粘結力試驗，試驗結果見表4。

表3拌合試驗結果

表4粘結力試驗結果

2.3 濕剝落試驗

濕剝落試驗是將完全固化的混合料放入沸水中煮3min，觀察石料表面瀝青膜的裹附狀況，要求裹附面積大于90%。經試驗，瀝青膜裹附率大于90%，滿足ISSA的要求。

2.4 濕輪磨耗試驗

濕輪磨耗試驗用于控制微表處混合料的最小瀝青用量，也可評價其抗水損壞能力。試驗時乳化瀝青用量分別按10%和11%計算。計算結果見表5。

表5濕輪磨耗試驗結果

2.5 負荷輪碾壓粘砂試驗

負荷輪碾壓粘砂試驗用于控制微表處混合料的最大瀝青用量，避免因瀝青用量過大而導致泛油。試驗結果見表6。

表6負荷輪碾壓粘砂試驗結果

3 微表處施工工藝研究

按照微表處稀漿混合試驗確定的配合比進行施工組織，施工是微表處工程的關鍵環節，一般微表處施工步驟見圖1。

圖1微表處施工步驟

3.1 施工前的準備工作

（1）檢查與維修原路面與基層，如有裂縫、坑槽、松散、波浪、軟弱等病害采用封層施工前修補完畢。對路面進行清掃，保持攤鋪路面的潔凈。原路面上的雨水井蓋、檢查井蓋、橋梁伸縮逢、路緣石等設施應采取適當的保護措施，完工后都應顯露出來而不被封蓋住。

（2）檢查原材料進廠情況，確保原材料質量。檢驗、調試施工機械，保證施工順利進行。

3.2 灑粘層油或封層油

一般情況下不需要噴灑粘層油，當瀝青路面嚴重貧油或用于水泥路面的封層時，則應噴灑乳化瀝青粘層油。粘層油與微表處所用的乳化瀝青應一致，乳化瀝青可以0.3-0.4kg/m2的用量使用。粘層的噴灑最好在施工放樣前進行以免蓋住已放好的樣線，并且在封層施工前粘層必須完全凝固。

3.3 攤鋪作業

將裝好各種原材料的微表處攤鋪機械開至施工地點，攤鋪箱調整至要求的寬度和拱度，同時按要求初步調整好攤鋪厚度。攤鋪速度沿著導線勻速前進，一般前進速度為1.5-3.0km/h，但應保持稀漿攤鋪量與生產量的基本一致，保持攤鋪箱中稀漿混合料的體積為攤鋪箱容積的1/2左右；需要潤濕的路面可打開噴水器濕潤路面，(氣溫太高或路面干燥時)；當攤鋪機上的備用材料中有一種料已用完時，應立即關閉總開關，待攪拌鍋和攤鋪箱內稀漿混合料全部攤鋪完后，立即停止前進，升起攤鋪箱。

3.4 接縫處理

施工中的橫向接縫應采用對接縫，施工步驟為：

（1）將前一施工段末端整平，用0.5×4m油氈或薄鋼片將前一施工段末端覆蓋，保證油氈末端與封層材料層邊緣平齊；

（2）將微表處攤鋪機后退，使攤鋪槽后緣落在油氈上；

（3）啟動微表處攤鋪機開始攤鋪；

（4）將油氈連同上面的稀漿混合料取走，倒入廢料車中；清洗油氈，以備下次使用。

封層的縱向接縫可采用搭接縫，為了保證接縫的平整，搭接寬度不宜過大，ISSA微表處技術指南規定縱向接縫搭接寬度不應超過76.2mm，接縫處高出量不應大于6mm。縱向接縫的位置直接影響路表的美觀，因此，如果能夠將縱向接縫放在車道線上，會最大程度地減少接縫對路表美觀的影響，但是這將對車道線的劃線造成一定的困難，特別是接縫處的不平整和粗糙表面會造成走線不直和劃線材料用量明顯增加，因此建議將縱向接縫放在車道線一側3-5cm的地方，這樣既不會顯著影響路表的美觀，同時又不至于造成劃線困難和劃線成本增高。

3.5 初期養護與開放交通

微表處施工后，封層有一個破乳成型過程，在此時間段內仍應封閉交通，禁止一切車輛、行人通行。養護時間的長短，視稀漿混合料中水分的排除及粘結力的大小而變化，通常認為：當粘結力達到1.2N·m時，稀漿混合料已初凝，當粘結力達到2.0N·m時，稀漿混合料己凝固到可以開放交通的狀態。決定開放交通之后，應撤除交通管制標志，不留任何障礙，保證交通順暢。

4 結論

本文從微表處稀漿混合料的配合比試驗及微表處施工工藝兩個方面對瀝青路面微表處養護方法進行了研究，得到以下結論：

（1）微表處稀漿混合料混合料的路用性能受到混合料級配、油石比、集料性質等多方面因素的影響。在水泥用量不變的前提下，改性乳化瀝青用量的增加可以提高稀漿混合料的粘結力、抗剝離能力。

（2）總結了微表處主要施工步驟和施工工藝，指出微表處施工技術是集材料、設備、工藝、檢測于一體的綜合技術，稀漿混合料漿體的形成是一個復雜的物理化學配置過程，影響因素較多。施工的科學管理、施工環節的協調合理、施工機械設備狀態的調整、施工人員的盡責盡力對現場施工成敗起著關鍵作用。

［1］徐劍.瀝青路面微表處養護技術研究[D].東南大學，2002，10.

［2］曹中杰.改性乳化瀝青及混合料路用性能研究[D].河北工業大學，2001，2.

［3］賀華.改性乳化瀝青及微表處性能研究[D].長安大學，2006.

［4］虎增福.對我國微表處技術推廣應用中一些問題的思考[J].石油瀝青，2004.10.

［5］羅崗，解必德，傅香如.微表處技術在杭寧高速公路養護中的應用[J].建設機械技術與管理，2005，2.

［6］羅崗，解必德，傅香如.杭寧高速公路微表處施工組織與技術探討[J].中國公路，2005，2.