微表處技術(shù)在高速公路路面養(yǎng)護施工中的應(yīng)用研究

劉永威

（山西路橋建設(shè)集團有限公司太佳高速公路東段運營分公司，山西 太原 030100）

0 引言

近年來，我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，高速公路通行量日益增大，為保障其使用功能，延長使用周期，應(yīng)積極開展預(yù)防性養(yǎng)護施工，而微表處技術(shù)是對高速公路病害進行預(yù)防性養(yǎng)護的主要方法，該技術(shù)實施的要求較為嚴(yán)格，需相關(guān)施工單位充分把握施工過程及要點，做好原路面處理工作，科學(xué)選擇材料，并加強攤鋪控制和后期的養(yǎng)護工作。

1 工程概況

以某高速公路養(yǎng)護施工為例，其為該地區(qū)重要的國道主干線之一，于20世紀(jì)末建成通車，近年來該線路的交通通行量日益增長，并且重載車數(shù)量較多，已超過設(shè)計交通量和最大承載能力。經(jīng)過勘察發(fā)現(xiàn)部分路段出現(xiàn)裂縫、翻漿及沉陷等問題，為提高路面的抗滑性能和封水效果，業(yè)主方經(jīng)研討決定采用單層微表處技術(shù)施工，處理路段長度共計20km，計劃工期2個月。

2 微表處技術(shù)在高速公路路面養(yǎng)護中的應(yīng)用

2.1 原路面處理

2.2 合理選擇材料

高速公路微表處的養(yǎng)護施工作業(yè)，應(yīng)合理選擇材料，保障處理效果，根據(jù)此次工程實際情況，微表處鋪設(shè)于高速公路的表面，將會與車輪發(fā)生直接接觸，綜合考慮路面使用要求科學(xué)選用各項材料，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：

第一，在選擇骨料時，應(yīng)當(dāng)以強度大、硬度高、耐磨性好的石料為主，使其滿足相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和級配要求，提升路面抗滑性能，延長使用年限。同時需保障礦料的粗細(xì)均勻、比例合理，經(jīng)過多次試驗比較和論證，骨料選擇為玄武巖，技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

表1 集料的技術(shù)指標(biāo)

第二，對于改性乳化瀝青的選用，應(yīng)保證其質(zhì)量性能與微表處級配骨料的拌和需求相符，避免在攪拌和攤鋪時發(fā)生混合料破乳、離析、不均勻等情況。改性乳化瀝青作為微表處的黏結(jié)料，其質(zhì)量直接關(guān)系到拌和時間、開放交通時間等。在此次工程中，施工人員嚴(yán)格控制改性乳化瀝青的技術(shù)指標(biāo)，符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，經(jīng)過試驗分析后，采用殼牌改性乳化瀝青，針入度為0.1mm、延度為107cm、軟化點為64C。

第三，正確選擇填料。為提升材料的破乳速度和調(diào)節(jié)和易性，應(yīng)當(dāng)保障微表處混合料攤鋪時的均勻性、連續(xù)性和平整性，因此在此次工程中選用消石灰與水泥作為填料。

第四，優(yōu)化混合料的最佳配合比。綜合考慮此次工程施工的和易性、路面成型質(zhì)量等，明確配合比設(shè)計。在施工現(xiàn)場開展試驗，確定最佳配比，即骨料∶改性乳化瀝青∶水∶填料=100∶10∶5～8∶0.5～0.8。對填料及水的用量進行調(diào)整，能夠調(diào)節(jié)拌和時間以及道路交通開放時間，以適應(yīng)不同氣溫條件下的施工技術(shù)要求。

2.3 有序開展攤鋪作業(yè)

在此次工程實際施工環(huán)節(jié)中，開展攤鋪作業(yè)的要點是控制微表處混合料的成漿狀態(tài)、表面平整度、縱橫向接縫等，具體作業(yè)流程如下：

第一，合理摻配集料，可將集料分為兩檔（即粗集料和細(xì)集料），實施摻配操作，按照試驗比選結(jié)果，將粗集料與細(xì)集料的比例控制在1∶3，保障級配的穩(wěn)定性，再依照既定混合料配合比投料、攪拌。

第二，對路面實施封層處理，即噴灑乳化瀝青黏層油，保障其與微表處所使用的改性乳化瀝青為相同品質(zhì)，乳化瀝青的用量控制在0.3～0.4kg/m即可。之后進行施工放樣，避免黏層油遮蓋放樣標(biāo)記，黏層達(dá)到完全凝結(jié)狀態(tài)后，方可開展攤鋪作業(yè)。

法國人首創(chuàng)的米制單位，在生產(chǎn)和生活中表現(xiàn)出了極大的優(yōu)越性，因此逐漸被其他國家所采用。為了保證米制單位在國際間的統(tǒng)一和發(fā)展，著名的“米制公約”便誕生了。

第三，正式開展攤鋪時，需按照路幅寬度檢查路邊緣放樣線的準(zhǔn)確性，組織第一輛車從攤鋪方向的左邊開始，依據(jù)司機視線清晰程度，劃出攤鋪前進控制線。此時需將縱向施工縫設(shè)置在標(biāo)線位置，然后將事先準(zhǔn)備好的乳化瀝青、碎石集料、填料及水、外加劑等裝入封層機對應(yīng)的料斗中，保障集料濕度合理、級配均勻。

第四，進行路面攤鋪操作的過程中，施工人員勻速控制機械前進，保證路面鋪筑厚度均勻，此次工程將攤鋪機的行駛速度設(shè)定在1.5～3.0km/h，在起點、終點以及縱向接縫位置開展攤鋪時，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)整平處理。如在攤鋪施工中發(fā)現(xiàn)路面混合料缺陷，需及時進行處理，防范混合料凝結(jié)成型，影響路面平整效果。完成攤鋪作業(yè)后，對場地進行清理。當(dāng)乳液破乳、水分蒸發(fā)干燥且成型24h 后，可開放交通，通過自然碾壓提高路面強度，施工過程如圖1所示。

圖1 微表處技術(shù)實施示意圖

2.4 科學(xué)處理橫向及縱向接縫

路面上的橫向接縫處理，主要采用對接縫方式，如在此次工程中，將前一段的末尾部分整平，再使用4m×0.5m 的鐵皮，遮蓋前一施工段的末尾部分，施工人員應(yīng)確保油氈末端與封層材料的邊緣部位保持平齊狀態(tài)，然后將微表處的攤鋪機后退，使攤鋪槽后緣與油氈相接，最后啟動攤鋪機開展一次性作業(yè)，這一過程中，現(xiàn)場操作人員要取走油氈進行清洗，清洗下來的稀漿混合料直接倒入廢料車中。

此次工程路面封層的縱向接縫處理運用搭接縫方式，在實際施工中，為確保接縫具有良好的平整度，應(yīng)當(dāng)控制搭接寬度不宜過大，通常情況下，按照現(xiàn)行的微表處技術(shù)規(guī)定，搭接寬度不超過76.2mm，且高出量在6mm 以下，構(gòu)造如圖2所示。考慮到縱向接縫處對道路路面的美觀性具有較大的影響，施工人員盡量將其設(shè)置在車道線位置，減少對路面的影響。縱向接縫使車道線劃線產(chǎn)生一定難度，如接縫處出現(xiàn)表面粗糙或者不平整的情況，可能引發(fā)走線不直、劃線材料用量增加等問題，基于此，施工人員可將縱向接縫留在車道線一側(cè)約3～5cm 處，解決劃線困難和成本高等問題。

圖2 縱向接縫構(gòu)造（單位：mm）

2.5 微表處成型養(yǎng)護

此次工程完成微表處施工后，對現(xiàn)場全面清理，清除松散和廢棄物，開展養(yǎng)護施工時，如發(fā)現(xiàn)多余的乳化瀝青在已成型路面中滲出，可在上面撒一層石屑，實施掃平處理。做好養(yǎng)護作業(yè)現(xiàn)場清潔工作，對露出的乳液及時清理。剛攤鋪的稀漿混合料在養(yǎng)護周期中，禁止人或車輛進入，在高速公路的交叉路口以及收費站口等位置，可通過撒砂等方式避免封層受到破壞，同時應(yīng)盡量避免在施工路段出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎或急剎車等情況，達(dá)到交通開放標(biāo)準(zhǔn)后，檢查微表處是否存在障礙，對障礙進行移除，保證高速公路通行順暢。微表處成型養(yǎng)護處理可延長高速公路的使用壽命，根據(jù)現(xiàn)有研究表明，可延長6～8年左右。微表處成型養(yǎng)護可減少施工成本，所用材料價格均相對低于其他養(yǎng)護方法。而且施工速度較快，可在較短時間內(nèi)恢復(fù)高速公路運行，符合道路營運特點，具有較為明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。

3 微表處技術(shù)施工質(zhì)量控制措施

3.1 充分把握接縫質(zhì)量

高速公路工程的微表處施工時，應(yīng)嚴(yán)格控制機器作業(yè)質(zhì)量，其中比較常見的問題是接縫不齊。比如對單個車道開展微表處施工，如混合料稠度過稀，會出現(xiàn)跑漿的情況，導(dǎo)致路面縱向邊界參差不齊。另外，如果攤鋪機操作人員的施工技能較差，一旦攤鋪箱出現(xiàn)左右移動，將會造成縱向邊界缺乏順直性。

為解決和控制以上質(zhì)量問題，在此次工程作業(yè)環(huán)節(jié)，施工人員嚴(yán)格控制用水量，避免混合料過稀、出現(xiàn)跑漿。對攤鋪機操作人員開展技術(shù)培訓(xùn)，選擇技術(shù)掌握程度較高的人員現(xiàn)場操作。對兩幅需要搭接的微表處施工時，合理控制接縫搭接寬度及高出量。為保證接縫與周圍部位形成平滑連接，施工人員可在攤鋪箱上施工工具對搭接處進行平整處理，并可適當(dāng)降低攤鋪箱搭接一側(cè)高度，盡量減少搭接處的混合料厚度。

3.2 重視表面劃痕處理

在實踐施工中，如微表處混合料中存在超粒徑料，會導(dǎo)致其卡在攤鋪箱的后緣，很容易在移動過程形成拖痕，影響路面攤鋪質(zhì)量。常見原因是對大粒徑石料的篩選不到位，或者是攪拌缸中的破乳結(jié)團脫落，導(dǎo)致混合料塊卡在攤鋪機后緣。為控制攤鋪質(zhì)量，施工人員要嚴(yán)格把控對集料的篩選，盡量避免出現(xiàn)大粒徑石料。同時，在完成攤鋪后清理攪拌缸內(nèi)的結(jié)團混合料。

除此之外，造成路面表面劃痕的因素還包括攤鋪箱后緣的橡膠刮板清潔不充分，如黏附有破乳的硬結(jié)混合料，導(dǎo)致微表處表面出現(xiàn)多條劃痕，施工人員可在完成一車料攤鋪作業(yè)后，及時清理和檢查攤鋪箱，使橡膠刮板得到清理。

3.3 有效解決泛油問題

結(jié)合該高速公路工程實踐，微表處施工技術(shù)開展環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)部分路段出現(xiàn)泛油情況，其后果是路面光滑度提高，影響抗滑性能，不利于微表處功能發(fā)揮。針對泛油的原因進行分析，主要是混合料的油石比設(shè)計過大，施工人員在確定油石比時，需充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、交通量大小、原路面狀況、材料使用情況等。比如為應(yīng)對該公路重載、交通量較多的需求，可適當(dāng)降低油石比，保證抗滑性能。另外，如對微表處的攤鋪車標(biāo)定出現(xiàn)失誤，也會導(dǎo)致泛油問題，所以施工人員在開展作業(yè)前，需按照實際使用材料的比重，設(shè)定各組分材料質(zhì)量，換算攤鋪車的設(shè)定值，根據(jù)含水量與密度的關(guān)系調(diào)整混合料，降低泛油發(fā)生率。

4 高速公路養(yǎng)護工程中微表處技術(shù)的應(yīng)用前景

微表處技術(shù)作為現(xiàn)代高速公路工程中具有廣闊應(yīng)用前景的養(yǎng)護手段，能夠有效解決路面受損問題。在近年來廣泛受到養(yǎng)護工程業(yè)主方的關(guān)注，在應(yīng)用中其具有投入少、成本低、操作施工時間短、對交通影響小、顯著提升高速公路使用性能和壽命的顯著優(yōu)勢。微表處養(yǎng)護施工可增強路面的抗滑性和防滲水性，使養(yǎng)護效果得到提高。相比于其他養(yǎng)護施工，該技術(shù)能夠減少作業(yè)期間對環(huán)境的污染，具有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。基于上述優(yōu)勢特點，業(yè)主方更傾向于選擇應(yīng)用微表處技術(shù)。

在此次工程案例后期養(yǎng)護評價中，該高速公路的車轍深度＜2.3mm，摩擦系數(shù)、滲水系數(shù)分別達(dá)到69.5BPN、1.5mL/min，基本實現(xiàn)路面不滲水、抗變形能力增強等目標(biāo)，有效保障高速公路的使用性能得到提升。在相關(guān)工程實踐中，微表處技術(shù)可以有效減少施工的開展頻次，節(jié)省成本投入，經(jīng)濟效益明顯。因此作為業(yè)主方，對該技術(shù)的重視程度日益提升。在今后的高速公路預(yù)防性養(yǎng)護中，微表處施工占比將會大幅提升，有效處理車轍等路面病害。

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路作為現(xiàn)代經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)對其加強預(yù)防養(yǎng)護施工，微表處技術(shù)是目前對路面實施養(yǎng)護處理的有效手段，應(yīng)按照高速公路的實際情況，結(jié)合施工條件和要求，有序開展原路面處理、材料選擇、攤鋪作業(yè)、接縫處理及成型養(yǎng)護等施工作業(yè)，對接縫不齊、路面表面劃痕、泛油等問題采取有效解決措施，切實提升微表處技術(shù)應(yīng)用水平，保證高速公路養(yǎng)護質(zhì)量。