道路微表處理技術在路面養(yǎng)護中的應用研究

何 娟

（開封市路達高速開發(fā)管理有限公司，河南 開封 475004）

0 引言

微表處(是微表處理的簡稱，英語是micro-surfa cing)是一項經(jīng)濟有效的預防性養(yǎng)護技術。 它把適當級配的粗細集料、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)、聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水按一定比例拌和成流動狀態(tài)的稀漿混合料，將其均勻地攤鋪在路面上，形成一種瀝青薄層[1]。

微表處技術有以下特點：（1） 可以提高路面的構造深度和摩擦系數(shù)，從而提供良好的防滑能力；（2）可以減輕或防止路面的水損壞；（3）可以修復一定深度的車轍，而無需碾壓，并且十分穩(wěn)定，與原路面粘附得非常牢固，是不用銑刨解決車轍問題的獨特維修方法[2]；（4）可快速開放交通（在氣溫24℃、濕度為50%以上時，一般施工后1 h 之內(nèi)開放交通），減少對高速公路正常運營的影響；（5）由于采用改性乳化瀝青，在施工過程中不需要加熱，可節(jié)約能源，且無污染物排放，符合環(huán)保要求。 在我國，微表處技術主要用于高速公路、 一級公路的預防性養(yǎng)護，以及填補輕度車轍， 也適用于新建公路的抗滑磨耗層。

1 原材料及級配

1.1 所用集料規(guī)格

本試驗所用集料共3 個規(guī)格，分別為：玄武巖4.75～9.5mm（1#）；玄武巖2.36～4.75mm（2#）；石灰?guī)r0～2.36mm（3#）。 集料篩分如表1 所示。

1.2 集料級配

集料配比按1#：2#：3#=3：2：5 的比例摻配， 摻配后集料的級配如表2 所示。

表1 集料篩分結果Table 1 Aggregate screening results

表2 集料級配結果Table 2 Aggregate gradation results

2 微表處稀漿混合料試驗

稀漿混合料試驗的項目主要有：拌和試驗、黏結力試驗、濕剝落試驗、濕輪磨耗試驗、碾壓黏沙試驗。試驗所用材料為：改性乳化瀝青（瀝青含量>60%，蒸發(fā)殘留物含量64%）、普通硅酸鹽水泥、水（飲用水）。

2.1 拌和試驗

拌和試驗主要評價乳化瀝青與石料的相容性，即根據(jù)要求的拌和時間， 確定固體或液體添加材料的添加比例。對于微表處混合料，要求的可拌和時間是不少于2 min。 取干石料99 g、水泥1 g、水6g、改性乳化瀝青10 g 或11 g，分別進行拌和，拌和情況如表3 所示。

表3 混合集料拌和試驗Table 3 Composite aggregate mix test

2.2 黏結力試驗

黏結力試驗確定微表處混合料的凝結時間和開放交通時間， 要求30 min 黏結力不小于12 kg·cm，60 min 黏結力不小于20 kg·cm。 用拌和料做黏結力試驗，結果如表4 所示。

表4 混合集料黏結力試驗Table 4 Composite aggregate cohesion test

2.3 濕剝落試驗

濕剝落試驗是將完全固化的混合料放入沸水中煮3 min，觀察石料表面瀝青膜的覆蓋狀況，要求面積大于90%。 經(jīng)試驗，瀝青膜覆蓋率大于90%，滿足ISSA 的要求。

2.4 濕輪磨耗試驗

濕輪磨耗試驗用于控制微表處混合料的最小瀝青用量，也可評價其抗水損壞能力。 試驗時，乳化瀝青用量分別按10%和11%計算。 計算結果如表5 所示。

表5 混合集料濕輪磨耗試驗Table 5 Composite aggregate wet track abrasion test

2.5 負荷輪碾壓黏沙試驗

負荷輪碾壓黏沙試驗用于控制微表處混合料的最大瀝青用量，避免因瀝青用量過大而導致泛油。試驗結果如表6 所示。

表6 負荷輪碾壓黏沙試驗Table 6 Loaded wheel rolling compaction sticky sand test

3 微表處施工工藝

按照微表處稀漿混合試驗確定的配合比進行施工組織。 施工是微表處工程的關鍵環(huán)節(jié)，一般微表處施工步驟[2]如圖1 所示。

圖1 微表處施工步驟Fig.1 Micro surfacing construction procedure

3.1 施工前的準備工作

（1）檢查、維修原路面和基層，如有裂縫、坑槽、松散、波浪、軟弱等病害，應采取措施封層，在施工前修補完畢。 （2）對路面進行清掃，保持攤鋪路面的潔凈。 （3）對原路面上的雨水井蓋、檢查井蓋、橋梁伸縮縫、 路緣石等設施應采取適當?shù)谋Ｗo措施，完工后都應顯露出來，而不被封蓋住。 （4）檢查原材料進廠情況，確保原材料質(zhì)量。 （5）檢驗、調(diào)試施工機械，保證施工順利進行。

3.2 灑粘層油或封層油

在一般情況下，不需要噴灑粘層油。 當瀝青路面嚴重貧油或用于水泥路面的封層時，則應噴灑乳化瀝青粘層油。 粘層油與微表處所用的乳化瀝青應一致，乳化瀝青可以0.3～0.4 kg/m2的用量使用[3]。 粘層的噴灑最好在施工放樣前進行，以免蓋住已放好的樣線。 在封層施工前，粘層必須完全凝固。

3.3 攤鋪作業(yè)

將裝好各種原材料的微表處攤鋪機械開至施工地點，將攤鋪箱調(diào)整至要求的寬度和拱度，同時按要求初步調(diào)整好攤鋪厚度。 攤鋪機械沿著導線勻速推進，一般推進速度為1.5～3.0 km/h，但應保持稀漿攤鋪量與生產(chǎn)量的基本一致，保持攤鋪箱中稀漿混合料的體積為攤鋪箱容積的1/2 左右。 對于需要潤濕的路面，可打開噴水器濕潤(尤其是當氣溫太高或路面干燥時)。當攤鋪機上的備用材料中有一種料已用完時，應立即關閉總開關，待攪拌鍋和攤鋪箱內(nèi)稀漿混合料全部攤鋪完后，攤鋪機械應立即停止前進，升起攤鋪箱。

3.4 接縫處理

施工中的橫向接縫，應采用對接縫，施工步驟為：（1）將前一施工段末端整平，用0.5×4m 油氈或薄鋼片將其覆蓋，保證油氈末端與封層材料層邊緣平齊。 （2）讓微表處攤鋪機后退，使攤鋪槽后緣落在油氈上。 （3）啟動微表處攤鋪機，開始攤鋪。 （4）將油氈連同上面的稀漿混合料取走， 倒入廢料車中；清洗油氈，以備下次使用。

封層的縱向接縫，可采用搭接縫。 為了保證接縫的平整，搭接寬度不宜過大，《ISSA 微表處技術指南》規(guī)定，縱向接縫搭接寬度不應超過76.2mm，接縫處高出量不應大于6 mm[4]。 縱向接縫的位置直接影響路表的美觀，因此，如果能夠?qū)⒖v向接縫放在車道線上，就可以最大限度地減少接縫對路表美觀的影響，但是這將給畫車道線造成一定的困難，特別是接縫處的不平整和粗糙表面，會造成走線不直和畫線材料用量明顯增加。 因此，建議將縱向接縫放在車道線一側(cè)3～5 cm 的地方，這樣既不會影響路表的美觀，又不至于造成畫線困難和畫線成本上升。

3.5 初期養(yǎng)護與開放交通

進行微表處施工后， 封層有一個破乳成型過程，在此時間段內(nèi)，仍應封閉交通，禁止一切車輛、行人通行。 養(yǎng)護時間的長短，視稀漿混合料中水分的排除狀況及黏結力的大小而變化。 通常認為：當黏結力達到1.2 N·m 時，稀漿混合料已初凝；當黏結力達到2.0 N·m 時，稀漿混合料凝固到可以通車的狀態(tài)。 決定開放交通之后，應撤除交通管制標志，不留任何障礙，保證交通順暢。

4 結語

本文從微表處稀漿混合料的配合比試驗及微表處施工工藝兩個方面對瀝青路面微表處養(yǎng)護方法進行了研究，得到以下結論。

（1）微表處稀漿混合料的路用性能受到混合料級配、油石比、集料性質(zhì)等多方面因素的影響。 在水泥用量不變的前提下，改性乳化瀝青用量的增加可以提高稀漿混合料的黏結力、抗剝離能力。

（2）總結了微表處主要施工步驟和施工工藝，指出微表處施工技術是集材料、設備、工藝、檢測于一體的綜合技術，稀漿混合料漿體的形成是一個復雜的物理化學配置過程，影響因素較多。 施工的科學管理、施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)合理、施工機械設備狀態(tài)的調(diào)整、施工人員的盡責盡力對現(xiàn)場施工成敗起著關鍵作用。

[1] 虎增福.對我國道路微表處技術推廣應用中一些問題的思考[J]. 石油瀝青，2004（6）：6-9.

[2] 趙福祥，楊勇，陸學元. 微表處配比在杭寧瀝青路面養(yǎng)護中的應用研究[J]. 中國公路， 2006（3）：108-109.

[3] 羅崗，解必德，傅香如. 杭寧高速公路微表處施工組織與技術探討[J]. 建設機械技術與管理，2005（1）：68-69.

[4] International Slurry Surfacing Association(ISSA). A Guide to Quality Construction of ISSA [J]. Micro -surfacing(Quality Control),2001.