微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用及效果評價

楊元松

（南寧市江南公路管理局，廣西 南寧 530031）

0 引言

合理的預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)是保證公路瀝青路面正常使用的必要前提，其能夠最大限度地降低路面病害的出現(xiàn)，提高行車舒適性及安全性。本文結(jié)合當(dāng)前路面養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀，分析微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用及效果評價，從而提高公路瀝青路面使用壽命。

1 微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)概述

1．1 微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的概念

微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)是以稀漿封層預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展而來的，即將填料、添加劑、集料、水以及聚合物改性乳化瀝青按照一定的比例混合而成，并通過專業(yè)的攤鋪設(shè)備將其在路面上進(jìn)行攤鋪、碾壓而形成薄層路面。在進(jìn)行瀝青路面微表面處理時如瀝青路面損壞較大，應(yīng)進(jìn)行多層攤鋪，攤鋪后1～2h方可使用。微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)有利于解決路面松散、磨光等問題，施工方便、快捷，能夠提高瀝青路面的耐磨性［1］。

1．2 微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在瀝青路面應(yīng)用的過程中具有六個方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）施工方便、快捷、成本較低，保持交通運(yùn)輸通暢；

（2）適用于多種不同路面結(jié)構(gòu)；

（3）施工增加厚度較小，施工對路面或橋面使用影響不大且不會對排水系統(tǒng)產(chǎn)生影響；

（4）能夠提升路面的抗滑性能，防止和改善路面龜裂、裂縫等病害，延長道路的使用壽命［1］；

（5）形成防水、磨耗層，增加路面的防水及耐磨程度，改變路面的抗滑性能［1］；

（6）施工過程中不產(chǎn)生環(huán)境污染物質(zhì)，有利于環(huán)境保護(hù)［1］。

2 微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

隨著二級公路路面行駛車輛逐漸增多，超載以及環(huán)境影響因素的共同作用，使其容易出現(xiàn)病害問題，如不及時處理將會導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。本文主要對微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行分析研究［2］。

2．1 混合料檢測

混合料的配合比質(zhì)量直接關(guān)系著微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作的實(shí)施質(zhì)量，其中任意一種原材料數(shù)量的改變都會給混合料的配合比帶來改變，因此在工程施工之前需要對已配合而成的混合料進(jìn)行嚴(yán)格檢查，以保證混合料的配合比質(zhì)量。對混合料的檢測包括：

2．1．1 拌合試驗(yàn)

拌合試驗(yàn)一般用于對混合料的攪拌時間及成漿狀態(tài)進(jìn)行測定，在進(jìn)行拌合試驗(yàn)時應(yīng)充分考慮材料拌合地的環(huán)境溫度與濕度，結(jié)合材料的攪拌性能及用水量進(jìn)行綜合考慮測定。

2．1．2 粘聚力試驗(yàn)

粘聚力試驗(yàn)主要是對混合料的初步凝固時間和允許通行的時間進(jìn)行測定的過程。進(jìn)行粘聚力試驗(yàn)時應(yīng)充分考慮溫度和濕度對粘聚力的影響，確保較為準(zhǔn)確地確定拌合料的粘聚力。

2．1．3 濕輪磨耗試驗(yàn)

應(yīng)采用濕輪磨耗試驗(yàn)，綜合考慮平均溫度、浸泡時間及磨耗時間等因素，分析確定乳化瀝青混合料中乳化瀝青的最少用量。

3 微表處施工

3．1 確定預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的最佳時機(jī)

在對二級公路進(jìn)行微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)工作時，應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)臅r間以保證養(yǎng)護(hù)工作取得的效果最佳及經(jīng)濟(jì)合理性。一般來說二級公路微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)工作最佳時機(jī)的確定應(yīng)根據(jù)路面使用性能和成本分析兩個方面進(jìn)行分析［3］。

3．1．1 根據(jù)路面使用性能確定微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)工作的時機(jī)

確定微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作時機(jī)時，應(yīng)明確預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)和基本原則，通過相關(guān)公路養(yǎng)護(hù)人員對路面使用情況進(jìn)行分析得到路面各項(xiàng)指標(biāo)使用的臨界值并綜合考慮不同路段病害特點(diǎn)，在保證二級公路路面各項(xiàng)使用指數(shù)處于良好狀態(tài)的基礎(chǔ)上確定預(yù)養(yǎng)護(hù)工作最佳時機(jī)，充分發(fā)揮微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的實(shí)際價值，提升二級公路路面的使用性能。

3．1．2 以成本分析為依據(jù)進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時機(jī)的選擇

綜合二級公路自身的使用及建設(shè)特點(diǎn)，在采用微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)對瀝青路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時，應(yīng)以成本分析為基本落腳點(diǎn)選擇預(yù)養(yǎng)護(hù)工作的最佳時機(jī)，充分考慮路面的建設(shè)、養(yǎng)護(hù)、維修等各項(xiàng)成本，在保證路面使用性能的前提下盡量降低二級公路的預(yù)養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

3．2 施工準(zhǔn)備

在對路面進(jìn)行微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)施工之前，首先應(yīng)落實(shí)和制定相關(guān)組織機(jī)構(gòu)及制度，保證預(yù)養(yǎng)護(hù)工作的順利進(jìn)行；其次，應(yīng)做好相關(guān)原材料配合比的配置，保證拌合料的配合比滿足預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作的需求；再次，做好相關(guān)施工機(jī)械的使用計(jì)劃及準(zhǔn)備工作；最后，應(yīng)對養(yǎng)護(hù)路面進(jìn)行處理，為預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作［3］。

3．3 施工要點(diǎn)

3．3．1 放樣劃線

當(dāng)采用微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)對二級公路路面進(jìn)行預(yù)防養(yǎng)護(hù)施工時，首先應(yīng)以左側(cè)為起點(diǎn)依次進(jìn)行走向控制線繪制，并以攤鋪箱寬度及路幅寬度為基礎(chǔ)進(jìn)行放樣劃線工作，保證施工車輛數(shù)量不出現(xiàn)重疊現(xiàn)象。

3．3．2 裝料

在完成放樣劃線工作之后應(yīng)進(jìn)行裝料，在裝料時應(yīng)將拌合合格的混合料一次性裝入攤鋪機(jī)內(nèi)，混合料應(yīng)裝滿且溫度保持一致。

3．3．3 攤鋪

在進(jìn)行微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)施工時，應(yīng)做好路面清理、放樣、交通管制等準(zhǔn)備工作方可進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。

3．4 施工注意事項(xiàng)

（1）在進(jìn)行攪拌、攤鋪的過程中應(yīng)嚴(yán)格對用水量進(jìn)行控制，防止離析現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)禁向攤鋪箱內(nèi)直接加水。如在施工過程中出現(xiàn)攤鋪箱無法直接攤鋪時，應(yīng)采用人工作業(yè)方式進(jìn)行攤鋪，并應(yīng)保證攤鋪工作的平整度。

（2）預(yù)防養(yǎng)護(hù)工作的實(shí)施質(zhì)量與外界自然環(huán)境有著直接的關(guān)系，在進(jìn)行預(yù)養(yǎng)護(hù)施工時應(yīng)保證外界溫度＞10℃。

（3）預(yù)養(yǎng)護(hù)工作實(shí)施過程中應(yīng)設(shè)有專職人員對混合料中各種材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證混合料的質(zhì)量滿足標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求。

（4）已完成攤鋪的路面不應(yīng)出現(xiàn)大粒徑礦料造成的痕跡，否則需要立即進(jìn)行人工找平，保證路面的平整度。

4 微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的效果評價

在對二級公路瀝青路面進(jìn)行微表處養(yǎng)護(hù)的各項(xiàng)工作完成之后，應(yīng)采取科學(xué)的方法對其養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行評價。本文采用定性的方法對養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行評價。首先對微表處實(shí)施路段路面損壞狀況、行駛質(zhì)量效果及抗滑性能進(jìn)行分析，然后再采用層次分析法及模糊綜合評價法對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)在二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的實(shí)施效果進(jìn)行綜合評價。具體實(shí)施步驟為［4］：

4．1 路面損壞狀況、行駛質(zhì)量效果及抗滑性能分析

（1）對微表處實(shí)施路段路面損壞狀況效果分析通常采用路面狀況指數(shù)評價的方法，其具體指標(biāo)如表1所示。

表1 路面狀況指數(shù)評價表

通過與上表進(jìn)行對比，就可得到采用微表處實(shí)施路段路面損壞的修補(bǔ)效果。

（2）對微表處實(shí)施路段行駛質(zhì)量效果分析通常采用行駛質(zhì)量指數(shù)進(jìn)行評價（見表2），計(jì)算方法如下：

其中：a0——高速公路和一級公路時取0．026，其他公路取0．018 5；

a1——高速公路和一級公路時取0．65，其他公路取0．58。平整度指數(shù)＝

Zs——車身的絕對位移；

Zu——輪胎的絕對位移；

L ——行駛的距離。

表2 路面行駛質(zhì)量指數(shù)表

（3）對微表處實(shí)施路段路面抗滑性能通常采用抗滑系數(shù)進(jìn)行評價，其具體指標(biāo)見表3。

表3 路面抗滑系數(shù)評價表

4．2 路面養(yǎng)護(hù)綜合效果評價［4］

4．2．1 綜合評價體系

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，本文將微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果的綜合評價體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、措施層（如圖1所示）。

圖1 綜合評價體系層次圖

通過上述綜合評價體系層次圖可建立微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果綜合評價體系表，如下頁表4所示。

表4 綜合評價體系表

4．2．2 養(yǎng)護(hù)效果的確定

本文對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果的確定采用層次分析模型和模糊綜合評價模型相結(jié)合的方式。首先采用層次分析模型對影響微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果因素的權(quán)重進(jìn)行確定，然后使用模糊綜合評價模型對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行確定，具體流程如圖2所示。

圖2 AHF－FCE綜合評價模型圖

通過微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果評價體系的建立，可知微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果評價體系包括五個因素，即B1、B2、B3、B4、B5。通過對該評價體系進(jìn)行分析并采用1～9比例標(biāo)度法，可得到微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果評價體系的判斷矩陣為：

在確定判別矩陣之后采用1～9及其倒數(shù)1，1／2，…1／9作為標(biāo)度對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果各評價指標(biāo)的重要程度進(jìn)行比較（如表5所示）。

表5 影響微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)養(yǎng)護(hù)效果各因素的相對重要程度表

（1）權(quán)重向量和最大特征值的求取

本文各判別矩陣最大特征值及特征向量的計(jì)算采用方根法，具體計(jì)算步驟如下所示：

Bij的n次方根各分量的近似值：

通過以上計(jì)算可以得到權(quán)重向量為W＝（W1，W2，W3，W4，W5）T＝（0．174，0．158，0．198，0．209，0．260）T

（3）一致性檢驗(yàn)

為了消除以上步驟所得到的判斷矩陣的最大特征值和特征向量的誤差，需要對比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，具體方法為：

式中：CR為一致性比率；CI和RI為一致性指標(biāo)。

當(dāng)CR＜0．10時，其特征向量就為權(quán)重向量，當(dāng)CR≥0．10時，應(yīng)對判斷矩陣進(jìn)行修正。

在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)過程中，一致性評價指標(biāo)為：

其中，n＝λmax＋∑λ（λ≠λmax）。

當(dāng)λmax＝n，CI＝0，判斷矩陣完全一致。

在進(jìn)行一致性檢驗(yàn)過程中，一致性評價指標(biāo)RI的取值如表6所示。

表6 隨機(jī)一致性指標(biāo)RI取值表

其次，對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行綜合評價。

本文通過建立模糊綜合評價法模型對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果進(jìn)行比較科學(xué)的定量化評價，具體計(jì)算步驟為：

（1）建立實(shí)際安全保證水平模糊評價矩陣

通過采用專家評分法可以得到微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果模糊評價矩陣為F。

（2）進(jìn)行模糊綜合評價

對矩陣F進(jìn)行二級模糊評價，得到：Xn＝ω1×Pn（n＝1，2，3，4，5）

進(jìn)行一級模糊評價，得到：β＝ω×Xn＝（0．202，0．235，0．239，0．128，0．065）

（3）根據(jù)最大隸屬度原則，可以得出微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果評價指標(biāo)：

得出路面行駛質(zhì)量指數(shù)＞8．5，為優(yōu)級。

通過以上定性與定量方法的計(jì)算，可以將微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)效果的評價指標(biāo)進(jìn)行定量化計(jì)算，從而提高對微表處預(yù)養(yǎng)護(hù)技術(shù)實(shí)施的評價水平，減少因個人因素導(dǎo)致的評價誤差，為該技術(shù)在二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用提供評價依據(jù)。

5 結(jié)語

本文首先對微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)的概念、優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了闡述，然后對該技術(shù)在二級公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，最后采用層次分析法及模糊綜合評價法對該技術(shù)的應(yīng)用效果進(jìn)行了定量評價。通過對微表處預(yù)防養(yǎng)護(hù)技術(shù)在公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的分析可知，該技術(shù)能夠最大程度地保證公路路面的施工質(zhì)量，減少因養(yǎng)護(hù)不及時而導(dǎo)致路面行車舒適性及安全性不滿足相關(guān)需求的情況，保證公路路面的使用功能。