微表处施工工艺在公路养护中的应用

摘要：本文主要对微表处技术在高等级公路养护中的技术应用进行探讨，对微表处的材料要求、施工工艺、质量控制等进行介绍，并提出微表处技术的特性与优点。

关键词：微表处；配合比设计；施工质量；路面治理技术

Abstract: this paper mainly to the micro table place technology of high grade highway maintenance in the technology application are discussed, to the micro table place material requirements, the construction technique and quality control are introduced, and puts forward the micro-surfacing technology characteristics and advantages.

Key words: the micro-surfacing; Mix design; Construction quality; Road surface treatment technology

中图分类号:U418文献标识码：A 文章编号：

1微表处技术的特性与优点

微表处技术是一种应用于高速公路、城市干线和机场道路等高等级路面预防性养护的专用技术。其材料由聚合物改性乳化沥青、100％轧碎矿料、矿物填料、水和必要的添加剂组成，使用专用摊铺设备一次性完成施工，并可根据路面损坏程度的不同进行一层或多层罩面。微表处施工工艺简单，成本低，污染小，开放交通快，从而减少施工对交通的影响;它成型后具有高抗磨耗和高抗滑性能，适用于交通量大、重载车多的路面;可完成路面构造修复、裂缝密封、车辙填充等修复功能;它比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，更好地防止水的下渗，从而更好地保护路面结构;此外，微表处的应用对降低路面的噪音污染也有显著的效果。因此，微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会经济效益，在高等级公路养护维修中有着广泛的应用前景。

(1)施工速度快封闭交通时间短。微表处可用于多种路面情况它所含的聚合物使乳化沥青增加了钻结力，使路面快速稳定和坚固。

(2)适合于重载交通的路面。由于采用质量较高的骨料和钻结力较大的改性乳化沥青，微表处比普通稀浆封层有着更强的粘合力。因此其比较适合重载交通的路面上，更适合于交通繁忙的公路。

(3)可以在常温条件下施工，甚至可以在夜间工作或在不防碍交通的情况下施工。

(4)微表处可以作成很薄的层面所以可以在桥面上或市政的道路上使用而不会过多地增加重量和厚度。也不会影响城市道路的排水系统。

(5)微表处可以明显地提高路面的抗滑能力，同时也可以改善路面裂缝的状况，延长路面的寿命。

(6)微表处还可以作成一种比较厚的铺层，用于填充不规则的路面。

（7）微表处的寿命通常超过7年。

(8)微表处施工所需的能源少无污染排放，对环境安全。

2微表处配合比设计

2.1集料级配

用于微表处的集料应符合一定的级配要求。集料中要有一定数量的粗料起骨架作用，粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降，导致封层强度和高温稳定性降低;如果混合料级配过粗，则由于混合料的孔隙率偏大，拌和时会离析分散，大颗粒沉淀不能形成稠度适宜的粘稠浆体。另外，集料中还需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性。

2.2根据经验初选沥青、填料、水、外加剂用量

做混合料拌和时间试验和粘聚力试验，初步确定沥青、填料、水、外加剂用量。拌和试验的温度应考虑最高施工温度，粘聚力试验的温度应考虑施中可能的最低温度。拌和试验是确定微表处的破乳时间的重要内容，并作为混合料配合比设计的重要依据。粘聚力试验是确定微表处的初凝时间和开放交通时间，以确保微表处的早期养护和封闭交通时间。

2.3确定最佳沥青用量

通过1h湿轮磨耗值和砂粘附量确定沥青用量的可选范围，根据经验在沥青用量的可选范围内选择适宜的沥青用量，并用混合料的浸水6d湿轮磨耗指标来检验所选择的沥青用量，不符合要求时调整沥青用量重新试验，直到符合要求为止。通过湿轮磨耗试验确定出油石比范困为6.5%8.5%,最佳油石比为7.0%。

2.4综合确定混合料配方

通过以上试验结果，确定出微表处的配合比为:骨料:水:改性乳化沥青:水泥=100:9.0:11.5:2.0。

3微表处施工质量控制

3.1微表处施工前对路面的处理

我们针对该公路的实际情况在微表处施工前对路面根据情况进行如下处理。

1)原路面结构强度必须满足要求，否则应事先进行补强处理;原路面存在的局部结构性破坏，必须在分析病害成因的基础上选择沥青挖补，翻修甚至换填路基上等方式进行处理，然后再进行微表处罩面;微表处不能用于道路的补强。

2)原路面的裂缝必须进行事先灌缝处理。如不进行处理，原路而上宽度大于5mm的裂缝在通车一个月左右便会反射到路面上。

3)对深度在25mm的车辙先进行铣刨;深度超过10mm的车辙用车辙填补箱单独处理，深度小于10mm的局部车辙可直接做一次性封层。

3)微表处路而的平整度主要取决于原路而的平整度，对原路而的拥包波浪等病害应在微表处前进行处理。

3.2养护质量控制

刚摊铺的封层，必须保证有足够的养护成型期。在养护成型期内，应严禁车辆和行人进入，达到行车要求时，才开放交通。

3.3微表处试验路铺筑

在室内试验的基础上，某高等级公路选择了两段具有不同病害的沥青路面进行了试验路摊铺。摊铺设备采用先进的进口自行式稀浆封层机。该机具有车载自给料、拌和、摊铺和计量控制等功能。施工的组织和质量评价参考国际稀浆封层协会推荐的“微表处质量控制”。

4试验路概况实践

某A高等级公路建成通车以来，由于路面结构不尽合理及施工中存在的一些问题，路面出现了较多裂缝及局部路面网裂、沉陷、翻浆等病害，影响车辆的行车安全。根据业主提供的相关资料及现场勘查分析，造成上述病害的主要原因有：由于道路基层收缩形成大量路面裂缝，雨水通过裂缝渗入基层和路基，使其含水量上升，强度降低，在行车作用下产生路面网裂、沉陷、翻浆甚至坑槽。由于表层采用AK型沥青混凝土（该类型沥青混凝土空隙率较大），路表水渗入路面结构内部，引起路基路面含水量较大，沥青从石料上剥落、结构强度降低，最终也造成了路面网裂、龟裂、沉陷、翻浆等病害。路面主要病害为贫油，细小裂缝多，渗水系数大，有轻微车辙并兼有拥包，坑槽等其他病害。

某B高等级公路自通车以来，随着日交通流量的逐年递增，特别是外环线尚未全线贯通时，经该路段的大型集装箱运输车辆，经常性呈“瓶颈”拥堵在这条3km的“黄金通道”上，造成路面坏损严重。路面主要病害为：在重型货车行驶作用下，出现严重的“车辙”现象，一般凹陷均在3～4cm深度，严重路段达到8～9cm左右。路面面层结构设计不合理，有些仅加罩了2～3个月就出现泛油、坑洞等病害。由于早先采用AK级配设计，路段路面均有老化、龟裂缝现象产生。路面主要病害为贫油，细小裂缝多，渗水系数大，有轻微车辙并兼有拥包、坑槽等其他病害，影响车辆的行车安全。

5路面治理技术措施及路面处理前后性能对比及观察

某A高等级公路通车时间较短，路面结构尚好，因而治理主要是防止水对面层及基层的进一步损害。改善由于贫油对路面摩擦系数的降低。采用直接在原有路面加铺1cm微表处。

某B高等级公路路段中车辙超过3cm的部分，采用铣刨，加罩SMA。对车辙小于3cm部分，采用2层微表处摊铺罩面处理。路面结构尚好，治理主要是防止水对面层及基层的进一步损害，改善由于贫油对路面摩擦系数的降低。采用直接在原有路面加铺1cm微表处。

某A高等级公路于9月初施工。正值酷暑，石料温度高达50℃，路面温度更高达70℃，造成摊铺困难，必须使用添加剂。摊铺结束后2h恢复交通。由于存在少量超径颗粒，且局部摊铺厚度偏薄（6～9mm），因此出现了一些划痕和粗颗粒脱落现象，经人工清扫后，脱粒现象基本消失。

某B高等级公路于11月施工。施工期间为阴雨天气，摊铺顺利。第一层微表处摊铺后，经行车碾压2天后，铺筑第二层。由于采用2层摊铺，施工效果明显好于某A高等级公路路段。但开放交通时间延长到3h。次年4月有关部门联合对某A高等级公路试验路段和某B高等级公路试验路段进行了路面性能测试。测试数据表明开放交通半年后路面性能符合要求，但路面显得表面光滑，摩擦系数有所衰减，并且出现一些轻微的裂缝，出现局部脱皮现象。根据材料配比及原路面的状况，其原因可归结为：①原路面的裂缝属于结构性破坏，没有经过预处理。而微表处由于厚度薄，在路面结构体系中，只能作为表面保护层和磨耗层，而不起承重性的结构作用。对于结构性的破坏和严重的坑槽、唧浆、拥包等病害必须进行有效的预处理后才能加铺封层；②所用矿料级配过细，粗粒径的偏少；③矿料中存在少量超粒径颗粒，因此出现了一些划痕；④微表处施工前段时间阴雨天，裂缝处路基积水较多，导致稀浆混合料无法灌入裂缝起到填充和修补作用，造成层间粘结力降低。由此可见，气温、湿度和路面积水对微表处施工质量的影响很大。为了解决以上问题，同时也为了探求解决微表处高温及低温环境中施工的最佳方法，使混合料在高温时能顺利摊铺，低温时缩短开放交通时间。于次年夏季，在某高等级公路再次进行了微表处施工。为了改善微表处的平整度，降低通车后摩擦系数的衰减，我们调整了矿料的级配，相应增加了粗粒径集料的比例，并对矿料认真筛选，去除超径颗粒。同时适当增加乳化沥青中乳化剂用量及施工时添加少量缓破剂的方法，并将摊铺厚度严格控制在1.0～1.2cm，获得了比较满意的施工效果。

6结束语

微表处是一个完整的技术系统。它的质量取决于高质量的材料，科学的室内混合料设计以及熟练认真的施工。设计、施工应严格按照相关的技术规程进行，同时应根据施工现场的气温、湿度、风力和施工设备等外部条件的变化对各材料的用量及配比进行适当的现场调整，以保证微表处的成功实施。不仅可以提高路面的抗滑性，治理和改善路面贫油、网裂、松散，防止水對路面及路基的损害，同时还可以改善路面平整度，行车舒适性和美化路面。

作者简介：赵熠，西华大学2006级建筑与土木工程学院的毕业生，现在在广东省公路建设有限公司从事工程类工作。