微表处在预防性养护中的应用

石云飞

(1.河北联合大学;2.河北省唐山市公路养护管理处)

1 引言

微表处(Micro.Surfacing)是预防性养护一种，指采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配合比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性的薄层。微表处技术不但可以有效预防沥青路面早期坏，提高使用性能、结构性能，而且还提高承载能力，从而延缓道路维修，延长道路使用寿命。本文针对工程实践对微表处技术进行分析。

2 微表处实施前路况调查及路况评价

2.1 路面结构强度

结构强度即结构承载能力，是指路而在达到预定的损坏状况之前能承受的行车荷载作用次数.沥青路面结构强度调查指标为路面弯沉值(Ls)，高速公路路面弯沉值的检测，宜采用自动弯沉仪或落锤式弯沉仪进行。路面弯沉测定时，高速公路应双向测定，测定位置相互交错。

2.2 行驶质量

路面的行驶质量采用行驶质量指数(RQI)作为评价指标，行驶质量指数由国际平整度指数(IRI)计算。平整度是度量高速公路路面使用性能的一项重要指标，其调查指标为国际平整度指数(IRI).目前常用的快速平整度检测设备有车载式颠簸累积仪、激光断面仪等，平整度测定时，应双向检测。

2.3 安全性

安全性调查主要是指调查路面的抗滑能力，高速公路路面抗滑能力的调查指标为横向力系数(SFC)或摆式仪的摆值(BNP)。测定时应双向检测，测定超车道或快速车道。

2.4 评价方法

(1)路面破损评价。《公路沥青路面养护技术规范》(JTJ073.2-2001)中，沥青路面破损状况采用路面状况指数(PCI)进行评价，路面状况指数由沥青路面破损率(DR)计算。

(2)路面结构承载力评价。沥青路面结构承载力采用强度指数作为评价指标。

(3)行驶质量评价。路面行驶质量采用行驶质量指数(RQI)作为评价指标，行驶质量指数由国际平整度指数(IRI)。

(4)路面抗滑能力评价。路面抗滑性能采用抗滑系数作为评价指标，抗滑系数以横向力系数(SFC)或摆式仪的摆值(BPN)表示。

(5)路面的综合评价。路面综合评价采用路面综合评价指标PQI为评价指标，PQI用分项指标加权计算。根据上述综合评价，公路评价指标(PQI)58为中，因此该公路应该进行预防性养护。

3 室内试验研究

3.1 沥青蒸发残留物指标

在沥青中掺加SBS、SBR改性剂后，进行蒸发残留沥青性质试验，结果见表1。

表1 蒸发残留物质沥青性质试验结果

3.2 微表处沥青混合料试验

为了确保微表处沥青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能，选用优质碎石，级配设计满足ISSA微表处Ⅲ型集料要求见图1，以5%SBS、5%SBR作为改性剂。

图1 微表处沥青混合料级配曲线

4 微表处的施工

4.1 施工前要求

微表处采用专用机械施工，修补车辙时配有专用车辙摊铺槽。摊铺机计量控制系统必须进行标定;微表处施工养生期气温应高于10℃;严禁在过湿或积水路面上进行施工;原路面15 mm以下车辙可直接进行微表处，深度15～25 mm车辙应首先进行微表处车辙填充;深度25～40 mm以下车辙用其他方法处理后再进行单层微表处;原路面大于5 mm裂缝分别采取灌缝、换填基层等方法处理;原路面坑槽、拥包、泛油、网裂等病害应事先进行处理。

4.2 施工方法

微表处施工一般采用下列工序施工:修补清洁原路面→施划导线→摊铺车摊铺稀浆混合料→手工作业修复局部缺陷→初期养护→开放交通。施工工艺注意事项为:改性乳化沥青储罐要安装搅拌器，每天都对改性乳化沥青搅拌10 mm防止离析和聚结;要搭建简易料棚存放石料防止受环境特别是雨水影响;可通过检查每车摊铺作业后材料计量器读数方法统计材料用量检查混合料配合比，通过数护栏数量，方便、精确计算摊铺长度，来计算摊铺厚度是否符合要求;雨季施工时为了保证微表处与路面牢固联结，雨停后让路面在干燥后再继续微表处施工;最好在气温高于15℃情况下施工。

5 微表处施工质量控制

5.1 稠度

稀浆混合料在进入摊铺箱后应保持良好和易性.混合料过于粘稠造成破乳过早，影响铺层平整度，在刮平器作用下留下刮痕.过稀会离析影响路面摩擦系数导致泛油、粘结力下降、铺层厚薄不均。在混合料配比设计中用水量已被确认，因现场集料含水量、温度、湿度、路面吸水情况等条件有所偏差，在施工中应根据实际情况作相应调整保证混合料合适粘稠度;摊铺过程中微表处混合料稠度是保证摊铺质量关键指标，必须及时进行检测。

5.2 破乳时间

破乳过早是造成施工质量问题重要原因，稀浆混合料应该在搅拌和摊铺过程中保持必要稳定性，过早破乳造成沥青结团，厚薄不均、刮痕等现象，对封层与路面粘结不利，破乳时间过长影响成型时间。通过调节水量或适当加入一些化学添加剂来实现对破乳时间控制。

5.3 接缝

纵缝与摊铺方向平行是影响封层总体外观重要方面，在先铺筑接缝处进行预湿水处理有助于稀浆混合料连接，用橡胶刮耙处理接缝处突出部分非常有效，再用扫帚进行扫平，使纵向接缝变得平顺，总体外观更佳。

5.4 加水量

对于石料和乳化沥青，当外加水量为某一范围时可以成为稳定稀浆。机械作业时外加水量采取允许范围中值。若加水量过少拌和时和易性及均匀性都受影响，甚至拌不出稀浆。

5.5 超径颗粒及细料凝块

石料中难免会有超径颗粒，可能会卡住搅拌轴引起机械故障。卡在橡胶刮板下面形成纵向划痕，矿料受潮时会产生细料凝块，特别是对于砂当量较低矿料，凝块容易造成纵向划痕有时也可能在摊铺箱下压碎，给封层表面留下一条松散浅色痕迹、通车后痕迹很容易跑散而形成一条凹槽。

5.6 摊铺箱

摊铺箱功能是把混合稀浆以一定形式分布在路面上。摊铺箱常取决于封层类型和摊铺速度.天工作结束后必须清洁摊铺箱，在每车摊完间隙内清洁摊铺箱和后面橡胶刮板，在橡胶板边缘堆积过多凝固颗粒会在摊铺时形成划痕。摊铺箱不应有漏浆现象，侧面应安装橡胶板以使侧面保持整洁，摊铺箱橡胶厚度应一致，在摊铺封层表面不会留下纵向不均匀划痕式凸起条纹，橡胶刮板宽度、厚度和硬度应满足理想摊铺效果需要。

摊铺箱拖动应保持平稳无振动，机器速度应一致，速度过快会造成摊铺箱振动或跳动，在稀浆上留下横向波纹。在使用拖布情况下过快速度会造成表面划痕和不均匀。合适摊铺速度取决于摊铺效果。摊铺速度也受道路等级、石料级配、稀浆稠度和原路面影响。

5.7 摊铺厚度

微表处摊铺厚度控制也是微表处施工中一个环节、不合理厚度会减少微表处寿命，在级配范围中曲线如靠近粗一侧，亦即集料中大颗粒比例较大时必须铺厚，否则大骨料不能嵌入封层当中，容易被刮板带起形成划痕.级配靠近较细一侧，即集料中细料比例较大时铺薄。微表处设计厚度为稀浆中最大颗粒粒径，如果强行将封层铺厚或铺薄造成封层稳定性差，易出现松散、泛油和车辙等病害。

6 微表处路面检测结果

微表处完工后，将施工全线以每3 km作为一个评价路段进行质量检查和验收，表面质量结果和使用效果检测结果分别见表2、表3。

表2 试验路检测结果

表3 试验检测数据

从检测结果可以看出，经历两个月车辆荷载作用，试验路段路表平整、粗糙，存在少许轻微裂缝，基本没有车辙，个别路段存在少量横向裂缝。经过钻心取样，发现裂缝基本来源于原路面未处理的原裂缝引起的反射裂缝.原路面上宽度5 mm以上的裂缝基本都反射到了微表处理表面，而原路面宽度2.5 mm以下的裂缝未引起反射缝。因此可以认为，微表处理前，原路面上较宽的裂缝应事先修补，以防止反射裂缝的发生。

7 结论

微表处是一种预防性养护方法，适用于路面病害不太严重的场合。在进行微表处前，应对原路面较宽、较深的裂缝进行处理;车辙较深的路段首先应采用微表处车辙填充然后再进行微表处理。微表处混合料可以修复路面的流动性车辙，可以为行车提供一个平整的、耐磨的、粗糙的表面，微表处层与原路面结合紧密，没有剥离现象，可以满足高等级公路预防性养护和恢复路表功能的要求。

［1］唐祥春.微表处技术在沥青路面预防性养护中的应用［J］.山西建筑，2007，(3).

［2］徐剑，秦永春.改性乳化沥青稀浆封层养护技术［D］.北京:交通部科研所，2004.

［3］肖晶晶.微表处用改性乳化沥青的制备及应用研究［D］.长安大学硕士学位论文，2007.

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［5］姚玉玲，李学红，张毕超.沥青路面预防性养护时机综合性评价指标体系［J］.交通运输工程学报，2007，(10).