微表处工程技术在高速公路工程中的应用

王雄伟

中铁四局集团有限公司第七工程公司，安徽合肥 230022

1 微表处工程技术概念及应用现状简介

在欧美等发达国家的许多工程中，微表处工程技术是应用最广泛的一种路面处理技术，它有着快速简单、经济实惠、高效的诸多特点。微表处工程技术英文名Micro-Surfacing，指通过使用特殊专用设备将集料、改性乳化沥青、填充料、水和工程添加剂等施工材料按一定的科学比例搅拌成稀浆混合材料后，将其快速铺摊到需修补的路面上形成薄层结构（简称MS），施工结束1小时～2小时后即可复原路面正常行驶功能。

在高速公路及一般公路的预防性养护和病害维修施工工程中，经常使用到微表处工程技术。经微表处技术处理过后的公路路面，可广泛适用到环城快速公路、省一级公路、镇街乡等一般公路养护施工中，还能达到对沥青公路路面、水泥混凝土公路面，以及桥梁隧道路面表面破损处维修等要求和施工要求。对于一般城市快速主干道和车流量较大的公路表面的轻微破损，通过使用微表处工程技术后，即可在施工结束20min以后，在不限制交通车流量的情况下恢复道路交通。我国自1990年引进微表处工程技术后，逐步在浙江、江苏、河南、陕西、四川等省份的高速公路养护工程中，得到了迅速普及和应用推广。

2 微表处工程技术在高速公路工程中的应用功能

2.1 隔水功能

作为微表处工程技术的重要功能之一，由于采用密级配的方法,施工路面表层的空隙率非常小，使得隔水防水效果在实际工程中取得了很好的封水效果。

2.2 防滑功能

经微表处技术处理过后的施工路面，表层具有一定的构造深度，这能提供给车轮与路面之间很强的摩擦力，从而增强路面的防滑功能。

2.3 修补车辙功能

对路面上不超过38mm深的车辙，微表处技术能够有效修补恢复，提高路面的平整性和舒适性。

2.4 快速恢复道路交通特点

该特点对高速公路的养护十分重要，由于修补时间非常短，恢复时间很快，基本上不会造成高速公路的阻塞，能最大程度降低施工给高速通行车流带来的不便。

3 微表处材料的选用

要确保集料、改性乳化沥青、水和工程添加剂等微表处工程需要的混合料的各种组分都应符合相关工程管理规范的要求。应当根据需修补复原路面的实际情况，决定微表处工程所需的混合材料中不同材料成分比例的分配，这必须经过科学严密的配合比计算得出，在不同的地区地形、不同的气候情况、不同的路面材料构造情况下，灵活选用与之最相符的成分配置，因而混合材料不可千遍一律的使用，必须结合每段路面情况慎重选择混合料的设计。

3.1 集料

微表处工程使用的集料规格必须达到相关标准要求，实际操作中，一般常用国际稀浆封层协会所制定的ISSA-Ⅱ型配置标准，确保混合料质量稳定符合施工工程需要。需要警惕的是：如果集料中存有超大颗粒将会对微表处施工面的表层及防水功能产生很大的影响，因此必须在施工前筛除干净。集料当量中36mm以下的应不低于65%，且必须保证0.075mm的通过率。1）骨料级配。在微表处的薄层结构中，骨料主要发挥了骨架的作用，骨料级配要符合JTJF40-2004中MS-2的标准要求或MS-3型改性稀浆封层骨料级配要求,施工表面层要求保证洁净，质地坚硬、耐磨性好；2）集料级配筛分标准要求。经过多次实际路面勘查和试验，已确定好了微表处工程所需集料相应的级配标准。

3.2 改性乳化沥青材料

微表处工程所用的混合料中，改性乳化沥青发挥着粘结、裹覆石料的作用，它的质量好坏直接影响整个施工工程的效果。用于混合料中的乳化沥青，必须保证是经过聚合物改性的，一般使用最频繁的是SBR胶乳改性乳化沥青，有时候也会使用SBS改性乳化沥青，它们都具有能提高混合料在高温中的稳定性，提高与骨料的粘性，具有良好的坚韧性等优质特性。

3.3 水

调节稀浆混合料的稀稠度要用到水的功能，用水标准不是一成不变的，会随着天气气候、施工自然环境、路面结构状态等情况的变化而使用不同的标准。微表处工程常采用饮用水来调和稀稠度，保证水的透明度和纯净度，pH值维持在中性水平。

3.4 水泥

调整稀浆混合料的破乳速度使用水泥来完成，水泥材质要求需保持干燥无结块、松软疏松。正常质量的普通硅酸盐水泥即可达到要求。

4 施工前期准备工作

1）在施工前期要对修补路面进行预先处理

（1）如果路面出现裂缝，需要开槽灌注高疯子密封胶，但要保证缝内密封胶的高度不可高出路面高度；（2）出现坑洞或坑槽等破损地方要填补，做到尽量与路面保持一致平整；（3）保证原路面的清洁，将路面上的污物和泥土渣等杂物去除，如有油污斑点要实用专门清洁剂清理干净；（4）在水泥混泥土结构路面洒乳化沥青，用量标准约为0.2kg/m2，光滑的地方有做拉花处理。

2）开工前，要先对微表处摊铺车全面检查，并对所有集料、乳液、填料、水等材料名称用量要标记。

5.施工实施

5.1 基本工作步骤

改车道，车流限制→路面清理→施工放样→施行摊铺→手工特殊处理局部→即时维护→交通放行。

5.2 集料准备

在施工前，首先要对集料的天然水成分量进行测定,以便控制施工中摊铺机的外加水用量。然后对集料进行遴选处理,再进行预拌合工序。

5.3 摊铺工作

1）待维护路面前期工作处理达标后，再开始摊铺沥青表处。摊铺工作要坚持“持续缓慢”的原则，均匀地开展作业程序；2）要根据现场摊铺厚度、面积、现场拌料供应速度等因素把握好摊铺速度 ，通常采用 1.5km/h～3km/h（0.4m/s～0.83m/s）的标准 ；3）在摊铺沥青步骤时，要保证施工检测同时进行。即时对摊铺厚度、宽度和平整度等参数进行测量监控，对不合格的参数部分要立即重新处理；4）尚未成型的混合料在摊铺后遇到雨水要铲除掉另行动工。

5.4 特殊情况处理

1）洒水处理：如果施工环境气候比较干燥高温，那么在施工前必须对路面进行洒水冷却处理，这能提高微表处修补层与原路面的粘合度，同时洒水量要注意保持适度，防止路面产生积水；

2）缝隙处理：横向接缝一般做成对接缝，尽量避免横缝，纵向接缝搭接的宽度不得超过75mm。不管是纵缝还是横缝，都不得在缝隙处出现余料或缺料等情况，施工过程中要及时对缝隙修补处作平整度监测，保证所有缝隙平整度不超过6mm；

3）临时设施的使用：对施工前架设的临时设施，要注意在工程结束开放交通后及时处理干净。

6 施工效果

施工结束15天后，经对进行微表处后加铺和直接加铺热沥青的路段处钻芯，经过表明，微表处与上下两层已牢固粘合在一起，能发挥出很好的过渡及防水功能作用,有效解决了水泥混凝土等其他材质构造的路面上摊铺沥青面层容易脱落的问题。

通过采取的行车数据显示，采用微表处法进行维护保养的路面质量比较高，是一种非常具有现实推广价值的公路维护办法。与其他的路面施工维护方法和作法相比，微表处技术具有施工简便快捷、材料成本低廉、施工时间要求短、节能效果明显等突出优势，因此，由于具备良好的实用性能和显著的社会经济效益，微表处技术有很好的推广前景和实用价值。在实际应用中，不仅要抓好集料和级配的选择工作、改性乳化沥青的选择和用量控制、填料成分配置控制等关键工作，还要在施工质量控制环节做好文章，在施工工程中不断总结经验、完善和改进微表处技术的操作方法。微表处也存在一些缺陷和局限性，比如要求原路面车辙深度不能超过13mm，如有裂缝必须先做封缝处理。对高速公路路面微表处施工后的使用效果显示，在实施微表处施工前，有必要对路面进行灌缝处理、缝补处理、铣刨等处理工作。

7 结论

在更规格的公路养护工作中，特别是对白改黑路面的修复时，微表处法能发挥承上启下优点，而且施工步骤和工艺简单快捷，对交通影响比较小，能很好的适应高速公路的维护工作要求。

1）施工耗时短；2）成型时间短、工期快、施工环境要求低，可以开展夜间作业；3）施工操作人员少，操作简便；4）正常温度施工要求，节能减排，不会污染气体环境，比较绿色环保；5）微表处封层具有比较薄的物理特点,使得在城市主干道和立交桥上施工后，修补层面不会影响排水并且不会增加桥面重量；6）有效节省道路维修和保养成本。经过微表处工程技术法施工的保养层，在路面的寿命期内摊铺三至四次封层后，能大大提高路面的使用寿命，有效降低公路特别是高速公路使用期内的道路修理和养护成本。

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