微表處工程技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用

王雄偉

中鐵四局集團(tuán)有限公司第七工程公司，安徽合肥 230022

1 微表處工程技術(shù)概念及應(yīng)用現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家的許多工程中，微表處工程技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的一種路面處理技術(shù)，它有著快速簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、高效的諸多特點(diǎn)。微表處工程技術(shù)英文名Micro-Surfacing，指通過使用特殊專用設(shè)備將集料、改性乳化瀝青、填充料、水和工程添加劑等施工材料按一定的科學(xué)比例攪拌成稀漿混合材料后，將其快速鋪攤到需修補(bǔ)的路面上形成薄層結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱MS），施工結(jié)束1小時(shí)～2小時(shí)后即可復(fù)原路面正常行駛功能。

在高速公路及一般公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和病害維修施工工程中，經(jīng)常使用到微表處工程技術(shù)。經(jīng)微表處技術(shù)處理過后的公路路面，可廣泛適用到環(huán)城快速公路、省一級(jí)公路、鎮(zhèn)街鄉(xiāng)等一般公路養(yǎng)護(hù)施工中，還能達(dá)到對(duì)瀝青公路路面、水泥混凝土公路面，以及橋梁隧道路面表面破損處維修等要求和施工要求。對(duì)于一般城市快速主干道和車流量較大的公路表面的輕微破損，通過使用微表處工程技術(shù)后，即可在施工結(jié)束20min以后，在不限制交通車流量的情況下恢復(fù)道路交通。我國(guó)自1990年引進(jìn)微表處工程技術(shù)后，逐步在浙江、江蘇、河南、陜西、四川等省份的高速公路養(yǎng)護(hù)工程中，得到了迅速普及和應(yīng)用推廣。

2 微表處工程技術(shù)在高速公路工程中的應(yīng)用功能

2.1 隔水功能

作為微表處工程技術(shù)的重要功能之一，由于采用密級(jí)配的方法,施工路面表層的空隙率非常小，使得隔水防水效果在實(shí)際工程中取得了很好的封水效果。

2.2 防滑功能

經(jīng)微表處技術(shù)處理過后的施工路面，表層具有一定的構(gòu)造深度，這能提供給車輪與路面之間很強(qiáng)的摩擦力，從而增強(qiáng)路面的防滑功能。

2.3 修補(bǔ)車轍功能

對(duì)路面上不超過38mm深的車轍，微表處技術(shù)能夠有效修補(bǔ)恢復(fù)，提高路面的平整性和舒適性。

2.4 快速恢復(fù)道路交通特點(diǎn)

該特點(diǎn)對(duì)高速公路的養(yǎng)護(hù)十分重要，由于修補(bǔ)時(shí)間非常短，恢復(fù)時(shí)間很快，基本上不會(huì)造成高速公路的阻塞，能最大程度降低施工給高速通行車流帶來的不便。

3 微表處材料的選用

要確保集料、改性乳化瀝青、水和工程添加劑等微表處工程需要的混合料的各種組分都應(yīng)符合相關(guān)工程管理規(guī)范的要求。應(yīng)當(dāng)根據(jù)需修補(bǔ)復(fù)原路面的實(shí)際情況，決定微表處工程所需的混合材料中不同材料成分比例的分配，這必須經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)密的配合比計(jì)算得出，在不同的地區(qū)地形、不同的氣候情況、不同的路面材料構(gòu)造情況下，靈活選用與之最相符的成分配置，因而混合材料不可千遍一律的使用，必須結(jié)合每段路面情況慎重選擇混合料的設(shè)計(jì)。

3.1 集料

微表處工程使用的集料規(guī)格必須達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)際操作中，一般常用國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)所制定的ISSA-Ⅱ型配置標(biāo)準(zhǔn)，確?；旌狭腺|(zhì)量穩(wěn)定符合施工工程需要。需要警惕的是：如果集料中存有超大顆粒將會(huì)對(duì)微表處施工面的表層及防水功能產(chǎn)生很大的影響，因此必須在施工前篩除干凈。集料當(dāng)量中36mm以下的應(yīng)不低于65%，且必須保證0.075mm的通過率。1）骨料級(jí)配。在微表處的薄層結(jié)構(gòu)中，骨料主要發(fā)揮了骨架的作用，骨料級(jí)配要符合JTJF40-2004中MS-2的標(biāo)準(zhǔn)要求或MS-3型改性稀漿封層骨料級(jí)配要求,施工表面層要求保證潔凈，質(zhì)地堅(jiān)硬、耐磨性好；2）集料級(jí)配篩分標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)過多次實(shí)際路面勘查和試驗(yàn)，已確定好了微表處工程所需集料相應(yīng)的級(jí)配標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 改性乳化瀝青材料

微表處工程所用的混合料中，改性乳化瀝青發(fā)揮著粘結(jié)、裹覆石料的作用，它的質(zhì)量好壞直接影響整個(gè)施工工程的效果。用于混合料中的乳化瀝青，必須保證是經(jīng)過聚合物改性的，一般使用最頻繁的是SBR膠乳改性乳化瀝青，有時(shí)候也會(huì)使用SBS改性乳化瀝青，它們都具有能提高混合料在高溫中的穩(wěn)定性，提高與骨料的粘性，具有良好的堅(jiān)韌性等優(yōu)質(zhì)特性。

3.3 水

調(diào)節(jié)稀漿混合料的稀稠度要用到水的功能，用水標(biāo)準(zhǔn)不是一成不變的，會(huì)隨著天氣氣候、施工自然環(huán)境、路面結(jié)構(gòu)狀態(tài)等情況的變化而使用不同的標(biāo)準(zhǔn)。微表處工程常采用飲用水來調(diào)和稀稠度，保證水的透明度和純凈度，pH值維持在中性水平。

3.4 水泥

調(diào)整稀漿混合料的破乳速度使用水泥來完成，水泥材質(zhì)要求需保持干燥無結(jié)塊、松軟疏松。正常質(zhì)量的普通硅酸鹽水泥即可達(dá)到要求。

4 施工前期準(zhǔn)備工作

1）在施工前期要對(duì)修補(bǔ)路面進(jìn)行預(yù)先處理

（1）如果路面出現(xiàn)裂縫，需要開槽灌注高瘋子密封膠，但要保證縫內(nèi)密封膠的高度不可高出路面高度；（2）出現(xiàn)坑洞或坑槽等破損地方要填補(bǔ)，做到盡量與路面保持一致平整；（3）保證原路面的清潔，將路面上的污物和泥土渣等雜物去除，如有油污斑點(diǎn)要實(shí)用專門清潔劑清理干凈；（4）在水泥混泥土結(jié)構(gòu)路面灑乳化瀝青，用量標(biāo)準(zhǔn)約為0.2kg/m2，光滑的地方有做拉花處理。

2）開工前，要先對(duì)微表處攤鋪車全面檢查，并對(duì)所有集料、乳液、填料、水等材料名稱用量要標(biāo)記。

5.施工實(shí)施

5.1 基本工作步驟

改車道，車流限制→路面清理→施工放樣→施行攤鋪→手工特殊處理局部→即時(shí)維護(hù)→交通放行。

5.2 集料準(zhǔn)備

在施工前，首先要對(duì)集料的天然水成分量進(jìn)行測(cè)定,以便控制施工中攤鋪機(jī)的外加水用量。然后對(duì)集料進(jìn)行遴選處理,再進(jìn)行預(yù)拌合工序。

5.3 攤鋪工作

1）待維護(hù)路面前期工作處理達(dá)標(biāo)后，再開始攤鋪瀝青表處。攤鋪工作要堅(jiān)持“持續(xù)緩慢”的原則，均勻地開展作業(yè)程序；2）要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪厚度、面積、現(xiàn)場(chǎng)拌料供應(yīng)速度等因素把握好攤鋪速度 ，通常采用 1.5km/h～3km/h（0.4m/s～0.83m/s）的標(biāo)準(zhǔn) ；3）在攤鋪瀝青步驟時(shí)，要保證施工檢測(cè)同時(shí)進(jìn)行。即時(shí)對(duì)攤鋪厚度、寬度和平整度等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量監(jiān)控，對(duì)不合格的參數(shù)部分要立即重新處理；4）尚未成型的混合料在攤鋪后遇到雨水要鏟除掉另行動(dòng)工。

5.4 特殊情況處理

1）灑水處理：如果施工環(huán)境氣候比較干燥高溫，那么在施工前必須對(duì)路面進(jìn)行灑水冷卻處理，這能提高微表處修補(bǔ)層與原路面的粘合度，同時(shí)灑水量要注意保持適度，防止路面產(chǎn)生積水；

2）縫隙處理：橫向接縫一般做成對(duì)接縫，盡量避免橫縫，縱向接縫搭接的寬度不得超過75mm。不管是縱縫還是橫縫，都不得在縫隙處出現(xiàn)余料或缺料等情況，施工過程中要及時(shí)對(duì)縫隙修補(bǔ)處作平整度監(jiān)測(cè)，保證所有縫隙平整度不超過6mm；

3）臨時(shí)設(shè)施的使用：對(duì)施工前架設(shè)的臨時(shí)設(shè)施，要注意在工程結(jié)束開放交通后及時(shí)處理干凈。

6 施工效果

施工結(jié)束15天后，經(jīng)對(duì)進(jìn)行微表處后加鋪和直接加鋪熱瀝青的路段處鉆芯，經(jīng)過表明，微表處與上下兩層已牢固粘合在一起，能發(fā)揮出很好的過渡及防水功能作用,有效解決了水泥混凝土等其他材質(zhì)構(gòu)造的路面上攤鋪瀝青面層容易脫落的問題。

通過采取的行車數(shù)據(jù)顯示，采用微表處法進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)的路面質(zhì)量比較高，是一種非常具有現(xiàn)實(shí)推廣價(jià)值的公路維護(hù)辦法。與其他的路面施工維護(hù)方法和作法相比，微表處技術(shù)具有施工簡(jiǎn)便快捷、材料成本低廉、施工時(shí)間要求短、節(jié)能效果明顯等突出優(yōu)勢(shì)，因此，由于具備良好的實(shí)用性能和顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，微表處技術(shù)有很好的推廣前景和實(shí)用價(jià)值。在實(shí)際應(yīng)用中，不僅要抓好集料和級(jí)配的選擇工作、改性乳化瀝青的選擇和用量控制、填料成分配置控制等關(guān)鍵工作，還要在施工質(zhì)量控制環(huán)節(jié)做好文章，在施工工程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、完善和改進(jìn)微表處技術(shù)的操作方法。微表處也存在一些缺陷和局限性，比如要求原路面車轍深度不能超過13mm，如有裂縫必須先做封縫處理。對(duì)高速公路路面微表處施工后的使用效果顯示，在實(shí)施微表處施工前，有必要對(duì)路面進(jìn)行灌縫處理、縫補(bǔ)處理、銑刨等處理工作。

7 結(jié)論

在更規(guī)格的公路養(yǎng)護(hù)工作中，特別是對(duì)白改黑路面的修復(fù)時(shí)，微表處法能發(fā)揮承上啟下優(yōu)點(diǎn)，而且施工步驟和工藝簡(jiǎn)單快捷，對(duì)交通影響比較小，能很好的適應(yīng)高速公路的維護(hù)工作要求。

1）施工耗時(shí)短；2）成型時(shí)間短、工期快、施工環(huán)境要求低，可以開展夜間作業(yè)；3）施工操作人員少，操作簡(jiǎn)便；4）正常溫度施工要求，節(jié)能減排，不會(huì)污染氣體環(huán)境，比較綠色環(huán)保；5）微表處封層具有比較薄的物理特點(diǎn),使得在城市主干道和立交橋上施工后，修補(bǔ)層面不會(huì)影響排水并且不會(huì)增加橋面重量；6）有效節(jié)省道路維修和保養(yǎng)成本。經(jīng)過微表處工程技術(shù)法施工的保養(yǎng)層，在路面的壽命期內(nèi)攤鋪三至四次封層后，能大大提高路面的使用壽命，有效降低公路特別是高速公路使用期內(nèi)的道路修理和養(yǎng)護(hù)成本。

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