基于微表处技术在公路路面养护中研究

胡振江 冯向波

（黄河水利职业技术学院，河南 开封475004）

微表处(micro-surfacing)是一项经济有效的预防性养护技术。它采用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)采用聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水，按一定比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，将其均匀地摊铺在路面上形成的沥青封层[1]。

微表处技术可以提高路面的构造深度和摩擦系数，从而提供良好的防滑能力；减轻或防止路面的水损坏；可修复一定深度的车辙而无需碾压，并且十分稳定、与原路面粘附得非常牢固，是不用铣刨解决车辙问题的独特维修方法；可快速开放交通，一般可在施工后一小时之内开放交通，减少对高速公路正常运营的影响；由于采用改性乳化沥青，施工过程中不需要加热，节约能源，无污染物排放，符合环保要求。在我国，它主要用于高速公路及一级公路的预防性养护以及填补轻度车辙，也适用于新建公路的抗滑磨耗层。

1 原材料及级配

本试验所用集料共三个规格，分别为：

1#：玄武岩4.75-9.5mm；2#：玄武岩2.36-4.75mm；3#：石灰岩0-2.36mm

集料筛分见表1。以上石料按如1#：2#：3#=3：2：5的比例掺配，掺配后集料的级配如表2。

表1集料筛分结果

表2集料级配结果

2 微表处稀浆混合料试验

稀浆混合料的试验项目主要有：拌和试验；粘结力试验；湿剥落试验；湿轮磨耗试验；碾压粘砂试验。

试验所用材料为：改性乳化沥青：沥青含量ffgt;60%，蒸发残留物含量64%；水泥：普通硅酸盐水泥；水：饮用水。

2.1 拌和试验

拌和试验是评价乳化沥青与石料的相容性，根据要求的拌和时间，确定固体或液体添加材料的添加比例。对于微表处混合料要求的可拌和时间是不少于2min。取干石料99g，水泥1g，水6g，改性乳化沥青10g或11g，分别进行拌和，拌和情况见表3。

2.2 粘结力试验

粘结力试验确定微表处混合料的凝结时间和开放交通时间，要求30min粘结力不小于12kg·cm，60min粘结力不小于20kg·cm。以拌和试验配比做粘结力试验，试验结果见表4。

表3拌合试验结果

表4粘结力试验结果

2.3 湿剥落试验

湿剥落试验是将完全固化的混合料放入沸水中煮3min，观察石料表面沥青膜的裹附状况，要求裹附面积大于90%。经试验，沥青膜裹附率大于90%，满足ISSA的要求。

2.4 湿轮磨耗试验

湿轮磨耗试验用于控制微表处混合料的最小沥青用量，也可评价其抗水损坏能力。试验时乳化沥青用量分别按10%和11%计算。计算结果见表5。

表5湿轮磨耗试验结果

2.5 负荷轮碾压粘砂试验

负荷轮碾压粘砂试验用于控制微表处混合料的最大沥青用量，避免因沥青用量过大而导致泛油。试验结果见表6。

表6负荷轮碾压粘砂试验结果

3 微表处施工工艺研究

按照微表处稀浆混合试验确定的配合比进行施工组织，施工是微表处工程的关键环节，一般微表处施工步骤见图1。

图1微表处施工步骤

3.1 施工前的准备工作

（1）检查与维修原路面与基层，如有裂缝、坑槽、松散、波浪、软弱等病害采用封层施工前修补完毕。对路面进行清扫，保持摊铺路面的洁净。原路面上的雨水井盖、检查井盖、桥梁伸缩逢、路缘石等设施应采取适当的保护措施，完工后都应显露出来而不被封盖住。

（2）检查原材料进厂情况，确保原材料质量。检验、调试施工机械，保证施工顺利进行。

3.2 洒粘层油或封层油

一般情况下不需要喷洒粘层油，当沥青路面严重贫油或用于水泥路面的封层时，则应喷洒乳化沥青粘层油。粘层油与微表处所用的乳化沥青应一致，乳化沥青可以0.3-0.4kg/m2的用量使用。粘层的喷洒最好在施工放样前进行以免盖住已放好的样线，并且在封层施工前粘层必须完全凝固。

3.3 摊铺作业

将装好各种原材料的微表处摊铺机械开至施工地点，摊铺箱调整至要求的宽度和拱度，同时按要求初步调整好摊铺厚度。摊铺速度沿着导线匀速前进，一般前进速度为1.5-3.0km/h，但应保持稀浆摊铺量与生产量的基本一致，保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左右；需要润湿的路面可打开喷水器湿润路面，(气温太高或路面干燥时)；当摊铺机上的备用材料中有一种料已用完时，应立即关闭总开关，待搅拌锅和摊铺箱内稀浆混合料全部摊铺完后，立即停止前进，升起摊铺箱。

3.4 接缝处理

施工中的横向接缝应采用对接缝，施工步骤为：

（1）将前一施工段末端整平，用0.5×4m油毡或薄钢片将前一施工段末端覆盖，保证油毡末端与封层材料层边缘平齐；

（2）将微表处摊铺机后退，使摊铺槽后缘落在油毡上；

（3）启动微表处摊铺机开始摊铺；

（4）将油毡连同上面的稀浆混合料取走，倒入废料车中；清洗油毡，以备下次使用。

封层的纵向接缝可采用搭接缝，为了保证接缝的平整，搭接宽度不宜过大，ISSA微表处技术指南规定纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm，接缝处高出量不应大于6mm。纵向接缝的位置直接影响路表的美观，因此，如果能够将纵向接缝放在车道线上，会最大程度地减少接缝对路表美观的影响，但是这将对车道线的划线造成一定的困难，特别是接缝处的不平整和粗糙表面会造成走线不直和划线材料用量明显增加，因此建议将纵向接缝放在车道线一侧3-5cm的地方，这样既不会显著影响路表的美观，同时又不至于造成划线困难和划线成本增高。

3.5 初期养护与开放交通

微表处施工后，封层有一个破乳成型过程，在此时间段内仍应封闭交通，禁止一切车辆、行人通行。养护时间的长短，视稀浆混合料中水分的排除及粘结力的大小而变化，通常认为：当粘结力达到1.2N·m时，稀浆混合料已初凝，当粘结力达到2.0N·m时，稀浆混合料己凝固到可以开放交通的状态。决定开放交通之后，应撤除交通管制标志，不留任何障碍，保证交通顺畅。

4 结论

本文从微表处稀浆混合料的配合比试验及微表处施工工艺两个方面对沥青路面微表处养护方法进行了研究，得到以下结论：

（1）微表处稀浆混合料混合料的路用性能受到混合料级配、油石比、集料性质等多方面因素的影响。在水泥用量不变的前提下，改性乳化沥青用量的增加可以提高稀浆混合料的粘结力、抗剥离能力。

（2）总结了微表处主要施工步骤和施工工艺，指出微表处施工技术是集材料、设备、工艺、检测于一体的综合技术，稀浆混合料浆体的形成是一个复杂的物理化学配置过程，影响因素较多。施工的科学管理、施工环节的协调合理、施工机械设备状态的调整、施工人员的尽责尽力对现场施工成败起着关键作用。

［1］徐剑.沥青路面微表处养护技术研究[D].东南大学，2002，10.

［2］曹中杰.改性乳化沥青及混合料路用性能研究[D].河北工业大学，2001，2.

［3］贺华.改性乳化沥青及微表处性能研究[D].长安大学，2006.

［4］虎增福.对我国微表处技术推广应用中一些问题的思考[J].石油沥青，2004.10.

［5］罗岗，解必德，傅香如.微表处技术在杭宁高速公路养护中的应用[J].建设机械技术与管理，2005，2.

［6］罗岗，解必德，傅香如.杭宁高速公路微表处施工组织与技术探讨[J].中国公路，2005，2.