瀝青微表處在高速公路養(yǎng)護中的應用

趙振華

（酒泉公路總段，甘肅 酒泉 735000）

微表處是采用專用設備，以聚合物改性乳化瀝青為為粘結料，將粗細集料、填料、水和添加劑，按配比冷拌而成的混凝土薄層施工技術。在國外微表處被定義為一種預防性的養(yǎng)護方法，即在路基路面結構強度充足，僅僅出現(xiàn)表面功能衰減、輕微車轍和不平整時，為了恢復路面功能而采取的一種預防性養(yǎng)護方法。

0 前言

嘉峪關至安西（現(xiàn)更名瓜州）高速公路于2008年建成通車，是國家高速公路網G30連霍高速的組成路段，也是聯(lián)系甘肅、新疆兩省的主要通道之一。經過4年通車后，嘉安高速赤金至玉門段上下行線路面整體性能較好但路面還是出現(xiàn)了一些較明顯的早期病害，其中表現(xiàn)為橫向裂縫、網裂及局部路面瀝青老化集料剝落等。為了避免路面早期病害的繼續(xù)發(fā)展，造成路面的結構破壞，經現(xiàn)場檢測后決定采用微表處進行路面修復。

1 微表處瀝青混合料級配設計

混合料設計按照《微表處和稀漿封層技術指南》中的設計方法進行?；旌狭吓浔仍O計包括原材料試驗，混合料粘結力試驗、濕輪磨耗試驗、負荷輪試驗、誰穩(wěn)定性試驗及建議的施工配合比。

1.1 原材料試驗

對各規(guī)格級配的骨料、礦粉進行篩分試驗，集料篩分試驗見表1。

表1 微表處用集料篩分結果

細骨料砂當量試驗用于測定細集料中所含粘性土或雜質的含量，以評定集料的潔凈程度。其測定方法按照JTG E42-2005《公路工程集料試驗規(guī)程》中T 0334-2005細集料砂當量試驗要求進行。試驗中骨料的砂當量按《技術指南》要求應大于65%，試驗結果為69%，復合要求。

填料試驗采用不添加任何添加劑的普硅425#水泥，水應使用可飲用的水源，其用量應根據現(xiàn)場骨料的含水率及施工中稀漿混合料的稠度值決定。本工程試驗以干骨料為基準，水的使用量約為骨料用量的 3.8%-4.3%。

1.2 稀漿混合料級配設計

根據集料篩分結果，按照《技術指南》MS-3型標準，進行稀漿混合料的級配設計，設計結果見表2。

表2 混料級配設計

1.3 （改性）乳化瀝青的選擇

微表處必須選用陽離子型聚合物改性乳化瀝青。改性乳化瀝青應符合BCR型的規(guī)定。生產乳化瀝青所用的基質瀝青采用90號重交瀝青，乳化劑采用進口美德維實偉克MQK-1D乳化劑，改性劑采用SBR膠乳。改性乳化瀝青中瀝青含量為60%，乳化劑和膠乳分別占瀝青用量的1.6%和3%，其余的為水。改性乳化瀝青檢測結果見表3。

表3 改性乳化瀝青主要技術指標

2 稀漿混合料試驗

微表處混合料的配合比設計主要進行一下吉祥試驗：拌合試驗、粘聚力試驗、濕輪磨耗試驗、負荷車輪粘砂量試驗、輪轍變形試驗、配伍性等級試驗。微表處稀漿混合料的配合比設計過程，嚴格按照《微表處和稀漿封層技術指南》附錄A中試驗方法及步驟進行。

2.1 拌合試驗

初選改性乳化瀝青、填料、水和添加劑的用量，進行拌合試驗和粘聚力試驗。試驗初選配比時間為6月份，施工最高氣溫30℃，挑選不同油石比進行拌合試驗。試驗結果見表4。

表4 稀漿混合料拌合試驗結果

2.2 粘聚力試驗

表5 稀漿混合料粘聚力試驗結果

粘聚力試驗時測定稀漿混合料的凝固速度，確定稀漿混合料的初凝時間和開放交通的時間。對于良好的微表處而言《微表處和稀漿封層技術指南》附錄A3要求，在溫度25℃±2℃的環(huán)境下混合料成型30min和60min的粘聚力值，并描述60min粘聚力試樣測試后破壞狀態(tài)。試樣破壞分以下四種狀況：（1）完全成型，試樣沒有任何破損、裂紋、集料散落（與粘聚力值 2.6N.m 等效）；（2）中度成型，試樣表面無裂紋，但會有集料散落（與粘聚力值 2.3N.m 等效）；（3）初級成型，試樣表面有一條裂紋出現(xiàn)（與粘聚力值 2.0N.m 等效）；（4）未成形，出行多條裂紋，試樣有碾散（粘聚力值低于1.2N.m）。試驗結果見表5。

2.3 混合料濕輪磨耗試驗

濕輪磨耗試驗確定微表處混合料最小瀝青用量，評價混合料配伍性及混合料的抗水損能力。將成型的微表處混合料試件，在25℃的水中浸泡1h和6d后，利用濕輪磨耗儀磨耗300min測定試件磨耗前后單位磨耗面積的質量差。如磨耗值偏大，說明油石比偏小，行車后易造成松散等病害。試驗結果見表6。

表6 稀漿混濕輪磨耗試驗結果

2.4 混合料負荷車輪粘砂試驗

通過混合料的負荷輪粘砂量來確定稀漿混合料中瀝青用量的上限。稀漿混合料瀝青用量一定時，溫度在25℃±2℃環(huán)境下,頻率為44次/min，開機碾壓1000次后，對試件沖、洗烘、稱重后再放置在300g82℃熱砂中，碾壓100次?！都夹g指南》中要求不大于538g/m2，實驗測得粘附砂量 324.4g/m2。

2.5 稀漿混合料配合比設計結論

根據上述試驗結果，充分考慮原路面狀況、氣候及交通因素等基礎上綜合確定混合料油石比為：6.7%，微表處的配合比為：骨料：水：改性乳化瀝青：水泥＝100：9.0：10.6：1.0。

3 微表處的施工

3.1 攤鋪設備要求

微表處施工時對各種物料的配比要求較嚴，所以要求攤鋪設備計量準確。攤鋪時采用雙軸強制式攪拌箱，混合料攪拌時間不能過長，必須在短時間內攪拌均勻。

3.2 氣候要求

在路面或空氣溫度達到并且持續(xù)下降時，不允許進行微表處的施工。但是在路面或空氣溫度達到7℃并且持續(xù)上升時，允許進行微表處的施工。

3.3 施工作業(yè)流程

開工準備—施工計劃—交通管制—原路面修補—原路面精銑刨—原路面清潔、劃線—微表處攤鋪作業(yè)—清理施工路面—恢復路面設施—養(yǎng)護—開放交通。

3.4 攤鋪控制

攤鋪是微表處作業(yè)中最重要的一個環(huán)節(jié)，攤鋪質量的好壞直接影響路面質量，所以在攤鋪施工過程中，必須注意以下幾點：

3.4.1 攤鋪車啟動前，攤鋪箱內必須要有一定量的稀漿混合料，而且稠度適當，分布均勻，以保證攤鋪車勻速前進，并且保證攤鋪厚度均勻。如果攤鋪后路面有局部缺陷，要及時進行人工找平，并保證和機械攤鋪表面一致。

3.4.2 攤鋪時要保證混合料級配均勻，不得有超大粒徑的集料產生拖痕及混合料粗細不勻產生的離析出現(xiàn)。如果出現(xiàn)拖痕或離析，應立即采取處理措施。

3.4.3 攤鋪前要及時清潔攤鋪箱橡膠刮板。膠刮板的潔凈程度，直接影響攤鋪時的平整和密實度。如果清理不徹底，在攤鋪過程中稀漿面層會產生很大的離析，影響面層平整密實。

3.4.4 在微表處施工過程中橫向接縫隙可采用搭接的形式，在上一車鋪的終點鋪墊一塊鐵皮，薄鐵皮放在攤鋪好的前一車混合料上，一邊與上一車鋪筑邊對齊，放下鋪攤箱進行攤鋪，因攤鋪車的自身原因，橫向接縫有時會出現(xiàn)橫間縫隙搭接不平順，接縫會出現(xiàn)突出部分，當遇到這種情況時，在稀漿混合料未完全破乳之前，用平鐵锨鏟去突出部分，然后用橡膠刮板刮平，整個過程需在1分鐘之內完成?？v向接縫可用人工利用鐵鍬進行磨平處理。

4 結語

微表處做為一種預防性養(yǎng)護手段，可以有效防止路表水的下滲，提高路面的抗磨耗性能和抗滑性能并同時完成對路面輕微車轍的修復。微表處施工后可在1-2小時內開放交通，最大限度的減少施工對交通地影響。微表處是一種污染小、成本低、施工便捷、環(huán)保的行之有效的預防性養(yǎng)護措施。微表處的不足之處，由于它是在路面面層采取的養(yǎng)護措施，對于路基和路面中下面層引起的深層次病害無法進行治本的處理，如：中面層的車轍形變；路面的反射裂縫；路面嚴重龜裂、沉陷等。但其可以有效的延緩病害暴發(fā)的時間，推遲路面大中修實施的時間。

［1］交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南[M].北京：人民交通出版社，2006.

［2］周謙，李蔭國，王慶山.微表處施工工藝與質量控制[J].石油瀝青，2007（3）.

［3］于廣和.微表處技術在哈同公路養(yǎng)護中的應用[J].黑龍江交通科技，2007（11）.