改性乳化沥青微表处技术在公路预防性养护路段的应用

文/范燕

1 改性乳化沥青微表处技术

根据云南省地质地形条件、气候条件、交通量及交通量构成等情况，通过选取代表性的试点路段，采用性价比高、实用性强的养护技术进行预防性养护，以提升公路运营水平，降低公路使用周期内的养护成本，积累工程经验。通过改性乳化沥青微表处技术，能够高效地对沥青进行养护，解决路面下的渗漏问题，对有破损的区域进行修复的同时提高整体的抗磨耗性能和抗滑性能。并且改性乳化沥青微表处技术的施工过程快速便捷，机械化程度高，施工过程需要占用的面积较小，对交通的影响较小，是当前较为先进的一种公路养护技术[1]。

2 定义

微表处是一种特殊的超薄冷拌稀浆封层，特殊高分子改性微表处主要由优质的配细集料和矿物组成，再由特殊的高分子改性乳化沥青起到催化作用，从而形成这种特殊的浆封层。在用该超薄冷拌稀浆封层进行施工时，无须进行碾压，只需使用专业的设备进行一次性摊铺施工即可，摊铺施工完成后一个小时即可恢复交通。

3 工艺流程

3.1 一般规定

第一，在进行微表处施工前，施工单位需要充分了解施工区域的公路情况以及设计指标，了解当地的气象条件等，在了解这些情况后提供详细的分析报告和混合料设计报告，并交由上级部门进行审核后才能进行施工准备。同时，由于属于微表处工程的特点，需要经验丰富的实验室进行验证性复核，确认符合技术要求后才允许施工。第二，做好施工前的机械设备和原材料的准备工作，如微表处摊铺机、拌和箱等，其次计算好矿料、乳化沥青的使用量并进行相应的准备。第三，微表处施工时要求满足一定的气候条件，要求气温高于10℃，不得在雨天、雪天等施工。第四，微表处施工前必须对实施路段原沥青面层进行5mm 铣刨拉毛处置，处置后必须清除一切杂物、浮尘、泥土、碎屑、水分及油污等，以便有效地增加原路面与稀浆封层和微表处的黏接力，并对轻微车辙进行处置。第五，在进行施工时做好交通工作，保障现场施工人员的安全，保证养护工作的顺利开展。

3.2 施工准备

一方面，施工前必须检查各种材料的来源和质量，供货单位必须提交最新检测的正式试验报告。各种原材料需要进行抽检，如果抽检发现不合格或者没有达到技术指标要求的原材料，则该批次原材料全都不允许进场。同时对原材料的堆放点需要做好防水、防火、排水措施，保障原材料存储工作的安全可靠。进场材料的来源、品种、质量应与招标及提供的样品一致。另一方面，在施工前需要对机械设备进行检查和调试，检查机械设备是否有故障，性能是否达到工作指标要求，传感器精度是否符合技术指标要求等。

3.3 施工过程

第一，根据我国相关法律规定，确认施工区域的具体位置，并且在周边设置安全警告标志或者隔离带，在交警在安排下，确保施工人员和施工设备的有序进场。在人员和机械设备进场后，对施工区域的泥土、杂物进行清除，并且设置相关的引导线，引导施工车辆、机械设备的顺直行驶。第二，根据施工路段的公路宽度，适当调整摊铺槽宽度，在调整时应尽量减少纵向接缝的数量，并使纵向接缝位于车道边上。然后将各种原材料按照配比要求和顺序装入摊铺车内。第三，将摊铺车开到施工位置的起点并对准控制线，然后放下摊铺槽并与路面贴合。同时输出矿料、填料、水、添加剂和乳液，进行拌和，混合料拌好后导入摊铺槽。第四，当摊铺槽内的混合料达到一定的数量后，发动摊铺车匀速前进，必要时可以打开摊铺车下方的碰水管，对路面进行湿润。需要注意的是在进行施工时，摊铺槽中混合料体积需要保证在摊铺槽容积的1/2 左右。第五，在完成摊铺后，对于局部的缺陷，可以使用橡胶耙等工具进行人工铺平，在铺平过程可以使用纵向刮痕或者横向接缝等方法。第六，当摊铺车内的原材料快要用完的时候，需要关闭拌和控制开关，等搅拌器中的混合料搅拌完并送入摊铺槽后，需要时刻监控槽摊铺内混合料的数量，当混合料用完后，车辆停止前进并收起摊铺槽。第七，将车辆开出施工区域，在清洗摊铺槽后重新加入原材料，继续上述施工操作直至施工完成。第八，需要注意的是，在对前期养护情况较差的路面进行微表处施工时，因为公路情况不理想，仅一层摊铺无法达到养护的目的，因此需要进行双层摊铺养护。这要求在第一层摊铺完成后间隔24h，等混合料冷却凝固后才能进行第二次摊铺。第九，在进行微表处填充时，将摊铺厚度调高3～5mm，使横断面的中部可以隆起形成冠状。第十，需要注意的是，随着机械设备的运行，施工区域的温度会有一定上升，会增大改性乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量的蒸发，当含水量发生变化时，会影响改性乳化沥青的效果，这时候就必须调整摊铺车的配比设定，只有确认配比符合设计指标后才可以继续进行施工[2]。

4 施工关键工艺控制

微表处主要起到封水、提高行车舒适性的作用。在监控中主要从原材料、改性乳化沥青质量、施工工艺三方面进行控制，确保稀浆封层及微表处上封层施工后能达到设计要求的施工效果。第一，原材料，原材料是施工的基础，改性乳化沥青进行固含量、软化点、针入度、5℃延度、筛上残留物、于集料的黏附性进行检测。集料按照设计要求对压碎值、磨光值（微表处）、砂当量、针片状、软石含量等进行检测。第二，配合比，科学的混合料设计是保证微表处工程质量的前提。为此，微表处混合料设计宜遵循以下五个基本原则：材料一致，环境一致，材料关键指标就高不就低，外加水量能少则少，满足微表处混合料技术要求。第三，施工工艺的控制，使用稀浆封层车进行微表处铺筑，铺筑过程中应根据气温变化对用水量及时进行调整，对混合料检测级配范围、沥青用量、厚度、摩擦系数、渗水等进行检测。确保混合料施工完成后能达到设计要求的效果。

5 工程实例

5.1 工程概况

试验路段长度约200m，晴天气温约18℃，为云南省某二级公路，该路段范围内车辙病害较为明显，微表处工艺较为适用，项目部配置稀浆封层车1 台、扫地机1台、洒水车1 辆，以及满足施工要求的人员配备。

5.2 配合比参数

参照微表处配合比设计报告，结合现场原材料检测结果，最终确定微表处施工配合比见表1。

表1 微表处施工配合比

经微表处试验路验证，推荐使用的微表处矿物混合料级配见表2。

表2 微表处混合料推荐级配

按照表1 配合比进行施工，施工完成后及时进行检测，检测结果见表3。

表3 微表处试验路段检测数据

经微表处试验路段验证，微表处松铺系数1.25，新铺微表处渗水系数26ml/min，经行车7d 碾压成型再次检测渗水系数明显减小，基本处于6～10ml/min 的水平。

5.3 检测结果

完工检测数据表明试验路段各项指标均符合要求。

6 结语

跟踪结果表明，经过微表处技术养护的公路，其里面的防水性和防滑性得到了明显的提升，路面下的渗漏情况得到了明显的改善，公路的早期水损害得到了有效的遏制。经验证，微表处具有以下特点：第一，微表处前，原路面必须具有足够的强度和稳定性，否则必须进行路面挖补处理。第二，微表处后路面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。第三，改性乳化沥青稀浆封层比普通的稀浆封层固化快，铺筑厚度仅为5～l5mm。第四，它比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，能更好地防止水下渗，从而更好地保护路面结构。第五，在路基路面稳定的情况下，优质的微表处使用寿命可在3年以上。第六，可应用于沥青和水泥两种不同的路面，在水泥路面上需粘层。