微表處在隧道水泥混凝土路面糙化治理中的應(yīng)用

沈儀平

（貴州高速公路集團有限公司營運管理中心，貴州 貴陽 550000）

滬昆高速貴州境玉凱段作為國家高速公路網(wǎng)的重要組成路段，2006年通車后，因隧道為水泥混凝土路面，非隧道部分為瀝青路面，造成事故頻發(fā)。通過對貴州省玉凱高速公路水泥混凝土隧道原路面現(xiàn)狀進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)該公路隧道路面狀況尚好，但原路面表面光滑，抗滑性能衰減快，抗滑指標(biāo)不能滿足安全行車要求，交通事故較為集中，影響公路運營及行車安全。為保證隧道內(nèi)公路運營及行車安全，需對隧道道面上實施處治，以提高路面的抗滑能力。經(jīng)過方案比選，本次對玉凱高速公路隧道路面的治理采用加鋪微表處方案。在2009年對該路段的隧道路面實施微表處防滑處治后，隧道內(nèi)已很少發(fā)生交通事故，道路運營安全性能得到明顯改善。

1 微表處技術(shù)

1.1 微表處的定義

微表處是采用專用設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和添加劑等按合理配比拌和并攤鋪到原路面上，并能夠在攤鋪后1～2h內(nèi)迅速開放交通的薄層結(jié)構(gòu)，簡稱MS。微表處采用專用設(shè)備將用聚合物改性乳化瀝青、粗集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計配合比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上。

1.2 微表處技術(shù)的優(yōu)點

微表處在鋪筑1～2h后即可恢復(fù)交通，施工操作人員少，操作簡便。微表處技術(shù)施工進度快后對交通影響時間短，后工程人員要求少，可以在對交通影響很小的情況下開展公路維護修補工作，能滿足高速公路快速維修和養(yǎng)護的主要要求。

1.3 微表處材料的選擇

礦料必須過篩，把超大粒徑篩出去，以免超大粒徑石料給拌和、攤鋪帶來不利影響。對篩后的礦料進行質(zhì)量檢查，檢查的內(nèi)容主要包括：級配、砂當(dāng)量、含水率、干密度等，檢測的結(jié)果必須符合規(guī)范要求，與試驗室的結(jié)果一致。為了確保施工質(zhì)量，需依據(jù)所選用地材與改性乳化瀝青進行配伍試驗。根據(jù)試驗結(jié)果，調(diào)整改性乳化瀝青的生產(chǎn)配方及集料組分。結(jié)合貴州省玄武巖的性能指標(biāo)及配比試驗結(jié)果，采用玄武巖和石灰石按6.5∶3.5摻配，2.36mm以上的粗集料用玄武巖，2.36mm以下用石灰石，集料形狀應(yīng)飽滿，接近立方體，石質(zhì)應(yīng)堅硬、耐磨，滿足表1的要求。

表1 集料形狀、質(zhì)地要求

微表處選用的BCR型改性乳化瀝青應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2 微表處BCR型改性乳化瀝青選用要求

微表處所選材料要求如下。

（1）礦粉：采用普通硅酸鹽水泥或石灰?guī)r礦粉。所需礦粉類型和數(shù)量應(yīng)由試驗室拌和設(shè)計確定，并且作為礦料級配要求之一。鋪設(shè)微表處時，為了獲得更好的性能或更快的凝固時間，允許有±1%的偏差。

（2）水：不得含有害雜質(zhì)的鹽和其他雜質(zhì)的。

（3）添加劑：控制其快凝性和黏合力，應(yīng)通過拌和設(shè)計確定，添加劑與其他成分的可混性必須得到檢驗。

1.4 微表處混合料設(shè)計

礦料級配及瀝青用量應(yīng)滿足表3的要求。

表3 礦料級配及用量要求

2 微表處在水泥混凝土路面糙化治理的應(yīng)用

2.1 微表處的配合比設(shè)計

微表處是一個系統(tǒng)技術(shù)，影響其施工質(zhì)量的因素很多，例如原路況、道路交通情況、原材料的質(zhì)量和性能、施工設(shè)備、施工工藝、施工地區(qū)氣候等。不同的混合料對氣溫、外加水量、填料、外加劑等的敏感程度各不相同，必須事先進行試驗驗證?；旌狭显O(shè)計是一個絕不可忽視的重要環(huán)節(jié)，一個合適的混合料設(shè)計是提高施工質(zhì)量的重要因素。

混合料設(shè)計內(nèi)容包括：

（1）施工性能：可拌和時間、成型時間；

（2）路用性能：濕輪磨耗試驗（微表處要求浸水1h的WTAT值要小于540g/m2）；負荷車輪黏附砂試驗（微表處中要求黏砂量測試值應(yīng)小于450g/m2）；輪轍變形試驗（輪跡寬度變化率小于5%）。

2.2 原路面病害處理

（1）水泥混凝土板縫處理：采用水泥混凝土路面專用灌縫設(shè)備銑、吹縫，再用改性灌縫膠填縫。

（2）原路面混凝土板破壞：原路面混凝土板破壞在這幾段中問題比較突出，在做微表處前，應(yīng)將破板全部更換。

2.3 微表處鋪筑的路面條件及施工環(huán)境

（1）基面處理：要求清除所有的浮漿、尖銳突出物、污染物，然后全路面噴砂打毛、清掃干凈。

（2）微表處施工的最低溫度不得低于10℃。

（3）在攤鋪微表處前，首先應(yīng)在水泥混凝土表面均勻灑布符合表2要求的改性乳化瀝青黏層油。

2.4 微表處施工流程

根據(jù)施工作業(yè)面要求，確定微表處施工流程為：渠化（管制）交通→清掃路面→灑布黏層油→微表處攤鋪設(shè)備就位→攤鋪微表處混合料→成型養(yǎng)護→強度滿足要求后開放交通。

2.5 攤鋪的質(zhì)量控制

2.5.1 攤鋪速度的控制

正確的攤鋪速度對項目成功起著非常重要的作用，過快會引起波紋、推移和離析。攤鋪的速度應(yīng)根據(jù)路面的狀況進行調(diào)整。在鋪較薄的封層時，攤鋪速度對封層的影響更加顯著。

2.5.2 攤鋪厚度的控制

對原材料嚴格檢驗，選用符合要求的石料，特別是粒徑為5～10mm的石料?；旌狭嫌昧繘Q定了鋪層的厚度，鋪層厚度通常取決于最大集料粒徑。過薄、過厚都會影響施工質(zhì)量。在施工過程中后盤操作手要及時調(diào)整攤鋪厚度，避免太薄路面出現(xiàn)流水紋或漏氣，太厚路面發(fā)亮泛油。微表處有一定的攤鋪系數(shù)，所以現(xiàn)場攤鋪厚度應(yīng)控制在1.2cm左右，開放交通后，壓實厚度達到設(shè)計要求。

在攤鋪過程中應(yīng)對厚度及時檢測和控制，每車道左中右100m各檢測一次，以保證達到虛鋪厚度，開放交通后，壓實厚度達到設(shè)計要求。

2.6 施工質(zhì)量控制

微表處攤鋪不允許出現(xiàn)塊狀、球狀或未拌和的集料。對攤鋪后出現(xiàn)的局部缺陷，應(yīng)及時使用橡膠耙等工具進行人工找平。找平的重點是個別超粒徑粗集料產(chǎn)生的縱向擴痕以及橫、縱向接縫等。經(jīng)養(yǎng)生和初期交通碾壓穩(wěn)定后，在行車作用下應(yīng)不飛散且完全秘水。微表處兩幅縱縫搭接的寬度不宜超過30mm，橫向接縫宜做成對接縫。施工中應(yīng)對稀漿混合料進行抽樣檢測。抽檢項目、頻率、允許誤差及方法如表4所示。

表4 微表處和稀漿封層施工過程檢驗要求

3 微表處技術(shù)的社會效應(yīng)與經(jīng)濟效益分析

3.1 路面抗滑性能改善

原混凝土路面橫向力系數(shù)SFC60為18～25，抗滑能力不足。鋪筑微表處以后路面橫向力系數(shù)SFC60為57～68，在使用三年后路面橫向力系數(shù)SFC60為48～55，抗滑性能良好。

3.2 經(jīng)濟效益

降低費用，微表處罩面與同厚度的環(huán)氧薄層罩面相比，其造價是環(huán)氧薄層罩面的1/5左右，而且路用性能更好。

3.3 社會效益

與熱拌瀝青混合料相比，其在常溫條件下作業(yè)，攤鋪過程減少了燃料消耗及瀝青煙排放，減少了能耗和環(huán)境污染。

4 結(jié)語

微表處作為路面預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，嚴格按照規(guī)范要求進行施工的路面最長使用時間近7年，平整度及抗滑性能指標(biāo)均能滿足養(yǎng)護規(guī)范的要求。公路養(yǎng)護工作者應(yīng)以科學(xué)、嚴謹、務(wù)實的態(tài)度來認識和應(yīng)用該技術(shù)。在養(yǎng)護資金投入有限的條件下，微表處作為一項經(jīng)濟的養(yǎng)護技術(shù)，有很大的推廣空間。

[1]魯榮利.微表處在公路隧道路面修復(fù)工程中的應(yīng)用研究[J].建筑經(jīng)濟，2010（3）：43-44.

[2]胡存亮.高速公路水泥混凝土路面加鋪微表處養(yǎng)護探討[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2012（10）：20-21.

[3]張尚秋，王海洋.微表處在高速公路隧道中的應(yīng)用[J].公路，2013（10）：10-11.

[4]李明惠.微表處在高速公路隧道中的應(yīng)用[J].山西建筑，2013（2）：30-31.

[5]JTJ 058—2000，公路工程集料試驗規(guī)程[S].

[6]JTG F30—2003，公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范[S].