沥青路面微表处养护措施长期路用性能研究★

张会珍 马炳享 骆亚军

(华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 510640)

沥青路面微表处养护措施长期路用性能研究★

张会珍 马炳享 骆亚军

(华南理工大学土木与交通学院，广东 广州 510640)

通过对广东省七条高速公路近年来微表处实施路段各路用性能指标(PCI，RQI，RDI，SRI)的对比分析，研究各路段微表处措施实施后的长期路用性能，并对其三种常见的病害类型：纵向裂缝、横向裂缝和坑槽的累计增长趋势进行统计分析，结果表明实施微表后的各路段具有良好的抗滑性能和封水性能，可以有效的恢复和改善路面的坑槽、裂缝等各种病害。

微表处，沥青路面，预防性养护，长期路用性能，研究

国际稀浆封层协会(ISSA)对微表处的定义为：微表处(Micro-surfacing)是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌合并通过专门施工设备摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构[1]。微表处养护技术以其养生和固化期较短、可填补修复车辙及抗滑性能好等优点，成为沥青路面预防性养护的有效手段之一[2]，它在欧美发达国家已经得到广泛的应用，我国也已经在多条高速公路上成功使用了该技术，并于2005年发布了JTG/T F40-02-2005微表处和稀浆封层技术指南。其中，广东省2006年以来逐渐对微表处养护措施进行了大范围的应用。目前国内关于微表处养护措施的研究主要集中在原材料性能，配合比设计及表面功能研究等方面[3,4]，而对微表处长期路用性能的研究还很少。本文通过对CH高速、MZ高速、SF高速、YM高速、YZ高速、YG高速和XT高速七条不同时期实施微表处养护路段(共计430.7 km，49 310条路段)进行路面损坏状况(PCI)、路面行驶质量指数(RQI)、路面车辙深度指数(RDI)和路面抗滑性能指数(SRI)各个路用性能指标的调查[5]，分析和评价微表处技术的长期应用效果，以期为今后路面预防性养护方式的选择提供参考。

1 PCI指标变化趋势

PCI是表征路面完好程度的指数[6]，PCI指标的变化趋势主要评价实施预防性养护措施后路面破损状况随时间的发展规律。由于PCI指标逐年波动与路面损坏的日常维修养护存在密切关系，这一特性并不能很好地反映预防性养护措施实施后路面出现新损坏的一个时间累计状态。因此，为弥补这一不足，将原PCI指标拆分成路面常见的病害类型，以现有调研的路段来看，微表处措施实施路段的PCI指标主要受纵向裂缝、横向裂缝和坑槽影响，本文重点对上述三项指标进行细化分析。实施微表处措施后各路段PCI指标变化趋势如图1所示。

从PCI指标波动情况来看，除了SF和CH高速的个别时期外，各条高速实施微表处养护措施后3年内PCI指标基本维持较高水平(即PCI值>90)。各路段PCI指标在养护后的第2年均出现突增的趋势，这主要是由于随着道路的运营，养护管理部门对路面裂缝、坑槽等病害进行了日常的维护处理，改善了路面的使用状况。

1.1 纵向裂缝病害趋势

微表处养护措施实施后各路段的纵向裂缝病害长度随时间变化情况如图2所示，其中裂缝病害程度以m/km表示。

由图2可知，微表处措施在实施12月后基本均有纵向裂缝发生，且纵向裂缝增长的趋势基本呈线性增长，并未发现明显的拐点现象。

表1列出了在实施微表处养护措施后各路段纵向裂缝的增长速度统计情况，以m/km/月表示。在统计分析周期内，纵向裂缝增速最快为SF高速2009年实施路段，达1.96 m/km/月，最小的为YZ高速2010年实施路段，仅0.27 m/km/月，但其他几条高速的值基本上都维持在1.40 m/km/月左右，其增速较快，因此，微表处罩面前的病害处理需高度重视，并不是所有情况下都适用于微表处进行预防性养护。

表1 实施微表处养护措施后纵向裂缝统计情况

1.2 横向裂缝病害趋势

微表处方案实施后的横向裂缝病害长度随时间变化情况如图3所示，其中裂缝病害程度以m/km表示。

由图3可知，各路段在实施微表处养护措施后的横向裂缝病害扩展程度有所不同，且差异较纵向裂缝大。微表处措施在实施12月后基本均有横向裂缝发生，且横向裂缝增长的趋势也基本呈线性增长，并未发现明显的拐点现象。

表2列出了在实施微表处养护措施后各路段横向裂缝的增长速度统计情况，以m/km/月表示。在统计分析周期内，横向裂缝增速最快仍为SF高速2009年实施路段，达4.45 m/km/月，最小的为MZ高速2010年实施路段，为1.23 m/km/月，相比于纵向裂缝增速其增速较大。

表2 实施微表处养护措施后横向裂缝统计情况

1.3 坑槽病害趋势

微表处养护措施实施后的路面坑槽病害长度随时间变化情况如图4所示，坑槽病害程度以m2/km表示。

由图4可知微表处措施在实施12月后基本均有坑槽发生，但坑槽增长的趋势总体较缓慢，且维持在较低水平。部分路段在实施后12个～24个月区间出现增速拐点现象。表明微表处措施在12个～24个月内具有较好的封水与抗水损害能力。表3列出了在实施微表处养护措施后各路段坑槽的增长速度统计情况，以m2/km/月表示。

表3 实施微表处养护措施后坑槽统计情况

从表3可看出实施微表处措施3年内坑槽增速缓慢，且维持在较低水平，表明微表处措施在3年内具有较好的封水与抗水损害能力。各路段(除SF高速)坑槽增速呈现先增长后减小的趋势，这可能与交通量、原路面结构有关，具体原因尚待进一步分析确认。

2 RQI指标变化趋势

RQI指标变化趋势主要评价实施预防性养护措施后路面行驶质量(平整度)随时间的变化规律，微表处措施实施后的RQI指标随时间变化情况如图5所示。

由RQI趋势图可知，实施微表处措施后路面平整度有很好的改善，3年内路面RQI指标总体还保持在一个较高水平(RQI>90)，并且都高于养护前指标值，除CH(呈现轻微衰减)和SF(衰减加速拐点)外，其他应用路段并未有明显衰减趋势。

3 RDI指标变化趋势

RDI指标变化趋势主要评价实施预防性养护措施后路面车辙变形随时间的变化规律，微表处方案实施后的RDI指标随时间变化情况如图6所示。

由RDI指标趋势图可知，微表处养护措施实施后各路段路面车辙变形的变化规律基本相似，RDI值基本在80～90之间，指标维持在良好状态，随养护后时间呈轻微衰减趋势。

4 SRI指标变化趋势

SRI指标变化趋势主要评价实施预防性养护措施后路面抗滑性能随时间的变化规律，微表处方案实施后的SRI指标随时间变化情况如图7所示。

由SRI指标趋势图可知，各个路段在实施微表处措施后，路面抗滑性能有了很大的改善，运营3年后各路段SRI指标几乎都达到了养护前的水平。

5 结语

通过对已实施微表处养护措施路段的性能数据的分析与评价，可以得出以下结论：

1)微表处技术能够有效的恢复和改善路面的坑槽、纵向裂缝病害，具有优良的防水性能，但对横向裂缝的防治效果一般。

2)微表处措施实施后的3年内，路面行驶质量指标RQI基本上保持在较高水平，并且后期衰减趋势缓慢，表明在原路面结构稳定后其对路面行驶质量影响较小。

3)微表处措施实施后的3年内，路面车辙变形指标RDI呈现缓慢的下降趋势，基本保持在良好状态。

4)微表处措施能够明显的提高路面的抗滑性能，3年内SRI指标均能稳定在较高水平(SRI>80)，但存在多数路段前期抗滑性能下降较快的现象。

5)上述结论基于各路段调查数据研究得出，各路段具有类似的交通量水平、气候环境和路面结构类型，对于在其他不同路段实施微表处养护措施后路面长期路用性能的研究尚待研究确认。

[1] 交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京:人民交通出版社,2008:13-18.

[2] 鲁圣弟,扈惠敏,王昌引.沥青路面微表处路用性能研究与应用效果评价[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2011,34(4):584-587.

[3] 赵顺根,许新权.沥青路面微表处养护措施长期使用效果评价与分析[J].广东公路交通,2012,30(3):30-32.

[4] Robati M,Carter A.Repeatability and reproducibility of micro-surfacing mixture design tests and effect of aggregates surface areas on test results[J].Australian Journal of Civil Engineering,2013,11(1):41-55.

[5] JTG H20-2007，公路技术状况评定标准[S].

[6] JTG H10-2009，公路养护技术规范[S].

Research and analysis of long-term pavement performance of micro-surfacing treatment in asphalt pavement★

ZHANG Hui-zhen MA Bing-xiang LUO Ya-jun

(SouthChinaUniversityofTechnology，CollegeofCivilandTransportation，Guangzhou510640,China)

Through the comparison and analysis of pavement performance indicators(PCI, RQI, RDI, SRI)of seven highway which had implemented micro-surfacing treatment in Guangdong Province, Researching on long-term pavement performance of each section, and statistical analysis of three common types of diseases: longitudinal cracks, horizontal cracks and pit slots of the cumulative growth trend. The results showed that each section has the very good anti-sliding and sealing performance, what’s more, can effectively restore and improve pits, cracks, and other diseases of the road.

micro-surfacing， asphalt pavement， preventive maintenance， long-term pavement performance， researching

1009-6825(2014)34-0144-03

2014-09-27 ★：国家自然科学基金项目(项目编号：51008132)；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(项目编号：2013ZZ0030)；广东省交通运输厅科技项目(项目编号：科技-2012-02-001)

张会珍(1985- )，女，在读硕士； 马炳享(1990- )，男，在读硕士； 骆亚军(1989- )，男，在读硕士

U418.6

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