微表处技术在高速公路沥青路面养护施工中的应用

2022-07-14郑建斌

交通世界 2022年18期

郑建斌

（邢台路桥建设集团有限公司，河北邢台 054000）

1 工程概况

某公路工程设计全长17.8km，路面为沥青混凝土结构，路面宽度为22.4m。工程通车运营多年，在长期环境及行车荷载的侵蚀下，路面出现车辙、裂缝、坑槽等病害，经检测路面损坏指数为90.3，路面结构强度良好，为避免病害的进一步发展，经研究决定采用微表处养护技术对工程进行养护处理。

2 沥青路面微表处养护施工

2.1 微表处施工原理及特点

2.1.1 微表处技术原理

沥青路面微表处养护施工技术是指采用水、矿料、乳化沥青及外加剂按照一定的比例混合，再将形成的混合料摊铺至原路面，摊铺厚度与路面的受损程度相关，受损程度严重的路面摊铺厚度大，受损情况较轻的路面摊铺一层即可。摊铺完成后微表处混合料会在路面表层形成一层保护膜，增加路面的防滑性能、防渗性能，保护路面结构不再受损，同时能对路面中轻微的病害进行处理，如细小的裂缝、车辙等，微表处施工完成后2h即可开放交通，恢复车辆的正常通行[1]。

2.1.2 微表处技术特点

（1）采用微表处养护施工技术对公路沥青路面开展养护工作，只需要结合设计的配合比生产乳化沥青混合料，再采用专业的摊铺机均匀喷洒至路面表面层即可，在摊铺完成2h后便可开放交通正常通车。此外，采用微表处养护技术施工，对外界环境的变化并未有明确的要求，只要外界温度可达到10℃以上即可开展养护作业，因此微表处养护施工技术具有施工方便、高效的特点。

（3）传统的路面养护施工是将路面存在的病害，如裂缝、坑槽、车辙等修补完成，保持路面的平整，然后安排养护人员定期洒水养护，此类养护方式不仅耗费人力，而且养护完成后一旦遭受雨水冲刷，路面结构层仍会遭受雨水的侵蚀，养护效果一般。使用微表处养护技术对路面实施养护作业，不仅可以修复轻微的路面病害，而且还能在路面表层形成一层薄膜，避免雨水直接侵入面层结构中，因此，微表处养护技术可提升路面性能。

（3）微表处养护施工技术中主要采用乳化沥青与一些矿料，施工过程采取机械喷洒的方式，喷洒的混合料均一次加热拌和完成，无需使用太多的时间，喷洒过程中不占用人力与资源，对周围的环境不会造成影响，施工全程保持快速、安静，无噪声污染与空气污染，因此，采取微表处养护技术可实现节约资源保护环境的目标[2]。

2.2 材料选取

（1）微表处养护施工使用的混合料主要由乳化沥青、改性剂、集料、矿粉、水等原材料混合而成，得到的混合料具有良好的耐久性、防渗性、防滑性，可以改善路面的使用性能，因此，为确保路面养护施工的质量，在微表处养护施工前要做好原材料的选取工作。

（2）乳化沥青材料主要是向普通沥青混合料中加入乳化剂，最终得到满足施工要求的乳化沥青。选用的沥青材料性能应满足公路建设规范的要求，乳化剂种类应结合工程当地气候条件及行车特点选取，乳化剂要适用于各种沥青材料并有效地改善沥青性能，从而得到满足本次施工要求的乳化沥青。

（3）集料分为粗集料和细集料。其中粗骨料属于路面的骨架，可以保证路面的强度，本次微表处混合料使用的粗集料选用坚硬耐磨的石料，细集料可以增加混合料的密实度及黏结性，选用的细集料为干净、干燥的中粗砂，选用的集料其压碎值应不大于28%，磨光值应不小于42%，材料的坚固性控制在30%，细集料的砂当量不小于65%[3]。

（4）矿粉使用水泥、石灰、石粉等粉末，选用的矿粉要求必须干燥、松散，性能满足施工要求。矿粉的用量控制在总材料用量的3%以内，采用的水为干净、不含杂质的自来水，水在使用前要检测其PH 值，要求呈中性，从而保证水不会与其他材料发生化学反应，水的用量结合现场当地气候条件综合确定。

2.3 原路面处理

（1）本工程微表处养护层的厚度为8～10cm，经检测原路面现存病害，为避免养护施工后养护层出现开裂变形的问题，施工前要对现存病害做针对性处理，增加路面的强度，满足要求后再开始微表处摊铺施工。

（2）针对车辙病害深度不大于15mm 的无需处理，直接微表处罩面即可；车辙深度在15～40mm 的，采用多层微表处处理方法，即全幅路段摊铺前先在病害位置摊铺微表处养护层，处理完成后再全幅摊铺；车辙深度在40mm以上且与裂缝宽度5mm以上的位置一致，采用灌缝处理方法，向病害位置灌入合格的沥青混合料并碾压密实；针对其他类型的轻微病害均直接微表处罩面即可，严重的病害均采用灌缝、换填的处理方法[4]。

（3）路面病害处理完成后，要使用机械将路面的杂物、垃圾全部清理干净并铺洒透层油，增加微表处养护层与原路面的黏结性，然后在其表面做放样工作，标记路面摊铺宽度、方向、线路等。此外，本次施工采用摊铺机，通过体积计算混合料的用量，摊铺施工前要对机械进行标定处理。

2.4 微表处摊铺

2.4.1 摊铺工序

（1）原路面处理完成且验收合格后，开始全路段的微表处养护层摊铺，摊铺时先将摊铺机停放至起始位置，根据放样的宽度、厚度等参数调整机械的参数，然后开启摊铺机开始混合料的摊铺作业，混合料摊铺前要不断调节摊铺机的出料口位置以及螺旋分料器的高度，保证乳化沥青混合料的均匀性[5]。

（2）微表处养护层摊铺过程中，摊铺机的摊铺速度控制在3km/h 左右，于行进过程中合理调整摊铺速度，确保摊铺机摊铺槽中混合料的体积在1/2 以上，待全路段摊铺结束后，安排施工人员使用工具人工找平，针对遗漏或不均匀的位置重新摊铺或人工补平，找平后确保养护层表面的平整。

2.4.2 摊铺注意事项

（1）养护层摊铺过程中要注意避免出现提前破乳问题，养护层提前破乳不但影响施工的正常进行，还会导致养护层无法达到预期的养护效果。因此，在摊铺过程中使用的乳化沥青混合料可以加入适量的缓破剂，或者结合当地气候情况适当调整混合料的配合比，以延长养护层的破乳时间。

（2）摊铺过程中要注意避免养护层表面出现划痕问题，针对此情况要求施工人员在人工找平阶段认真工作，对粒径过大的集料进行处理，且不得在已完工路段上随意找平。此外，在混合料拌和时要求避免使用过大的粗集料，每车混合料摊铺完成后要及时将摊铺机槽内的混合料清洗干净。

（3）注意摊铺过程中车辙深度较大位置的摊铺厚度，由于车辙病害的存在，如病害处理不好，则病害位置养护层摊铺过程中极易出现混合料下沉问题，从而影响摊铺厚度。因此，在摊铺过程中针对车辙问题位置摊铺时要加强对摊铺厚度的检查。

（4）微表处养护层摊铺结束后，经常会出现路面泛油的问题，主要是因为乳化沥青混合料中的油石比过大或加水过多，导致出现泛油现象，为避免此类现象的发生，本工程乳化沥青混合料拌和过程中要确保用水量及油石比的合理性。

2.5 养护与开放交通

摊铺注意事项中表明，微表处养护施工完成后，养护层会存在破乳成型的过程，因此，在摊铺结束后要持续封闭交通，直至养护层破乳成型。在此过程中可以通过检测养护层的黏结力判断开放交通的时间，当养护层黏结力达到1.2N/m 时，表明养护层已初凝完成，黏结力达到2.0N/m 时，表明养护层已终凝破乳完成，此时可以开放交通。

2.6 质量控制措施

2.6.1 材料配比控制

本工程施工过程中要做好材料的配比设计，微表处养护施工的主要质量取决于混合料的性能，如配比设计不合理，其养护效果必然大打折扣。首先，混合料配比设计中其油石比与设计要求的油石比不宜相差过大，差值宜控制在±0.2%以内，如配比试验发现相差数值超过0.2，施工单位应及时分析原因并整改；其次，混合料的级配应采用连续级配设计，与间断级配设计相比，连续级配更容易保证微表处混合料的均匀性[6]；最后，混合料配合比设计中要做好含水量的控制，混合料含水量对混合料的黏稠度及和易性的影响巨大，若含水量过小，则混合料难以拌和均匀，若含水量过大，则会影响混合料的使用性能，其含水量的多少应结合当季的施工温度以及施工要求综合确定。

2.6.3 接缝施工控制

微表处施工中可能需要设置接缝，接缝的存在会影响微表处的整体性能，因此，微表处养护施工中应尽可能减少接缝的设置，尽量连续一次摊铺完成。如必须设置接缝时，应尽量减少接缝的搭接宽度，搭接宽度控制在76.5mm 以内，两幅搭接的厚度应控制在6mm 以内，为保持接缝的平整度，在接缝处理时可从接缝起点处开始，在摊铺箱下设置1m 宽的油毛毡，待接缝摊铺后，再将摊铺箱表面的混合料铲除，从而保证接缝位置的平整度，同时保持接缝处的美观度。