微表处和超薄磨耗层在预防性养护中的适用性研究

王志超

(辽阳市交通运输综合行政执法队，辽宁 辽阳 111200)

1 微表处

微表处有着工艺简单、价格低、工期短可快速开放交通等特点。且与普通热拌沥青混合料罩面铺筑比较，应用微表处技术沥青混合料所需消耗的能量远远少于用普通热拌沥青混合料罩面所需消耗的能量，有着良好的经济效益、社会效益、环境效益。如其它的处治方式一样，微表处不能显著的增加现有路面的结构强度，所以微表处也只能用于没有出现结构性病害的路面，除非在微表处施工前对出现结构性病害的区域进行有效处理。

1.1 微表处在京沪高速上的应用

(1)微表处段行驶质量状况

京沪高速行车道各微表处段落处治前后平整度的变化情况如表1所示。

表1 微表处段落处治前后平整度的变化情况

以100 m一个评价段落，统计所有段落在实施微表处前后的平整度变化情况如表2所示。

从五个试验路段的实施结果中可以看出，只有第三路段的平整度出现的减小的情况，减小的幅度为22.46%，而其他四个路段的平整度都出现了增大，增大的幅度分别为6.54%、23.02%、3.11%、46.83%。在142个评价段中，其中平整度有所改善的评价段仅为42个，占整个评价段的29.58%，其余的100个评价段的平整度都出现了恶化，恶化程度超过50%的评价段占整个评价段的40%。

表2 微表处对路面平整度状况的改善效益

从上述分析可以看出，微表处对于改善路面平整度没有明显效果。

(2)微表处段抗滑性能状况

京沪高速行车道微表处段横向力系数对比分析如表3所示。

表3 京沪高速行车道微表处段横向力系数对比分析

以100 m为一个评价段落，统计所有段落在实施微表处前后的抗滑性能变化情况如表4所示

表4 微表处对路面抗滑性能的改善效益

经过微表处处治后5个试验段路面的抗滑性能状况均增强，增加比例在2.94%～18.33%之间。从表4中的数据可见，在144个路段中，实施微表处后，有128个路段路面的抗滑性能增强，有11个路段路面的抗滑性能减弱。以上的数据说明，微表处对于改善路面的抗滑性能作用较明显。

1.2 微表处在京秦高速公路上的应用

京秦高速公路2004年在北京方向K126+500～K124+000采用了乳化沥青微表处，使用一年后与没有采用乳化沥青微表处的路面比较，渗水系数如表5所示。

从表5中可以看出，实施乳化沥青微表处措施后的路段渗水系数平均值要远小于未实施措施的路段，这说明微表处技术对路面防渗水的效益比较明显。

表5 措施实施后渗水系数比较

1.3 微表处填补车辙在京珠高速公路上的应用

试验路自建成通车后4～5个月开始出现车辙病害，根据检测数据平均深度都在10 mm以上，试验路分两种方案处置，第一种方案为直接加铺Novachip，方案二为用微表处填车辙后加铺Novachip。前后车辙深度对比如表6所示。

从表6中可以看出，京珠高速上，微表处+Novachip填补车辙的效果非常明显，要好于直接铺Novachip的路段，在开放交通后车辙病害发展的速度也较慢，在经历夏季长期高温及雨季的考验后车辙病害也没有明显发展，说明微表处填补车辙有着明显的效果。

表6 改造前后车辙深度对比

2 超薄磨耗层

2.1 超薄磨耗层在京珠北高速公路预防性养护中的应用

京珠北高速在通车几年的时间里，个别路段路面出现了一些轻微病害。为防止使用性能衰减过快，对长77.108 km的路面实施了NovaChip超薄磨耗层。

根据《公路技术状况评定标准》中各指标的评定标准如表7所示，京珠北高速公路左、右幅各项指标的等级评定统计结果如表8所示。

表7 公路技术状况分项指标等级划分标准

表8 实施措施前京珠高速公路路面各项指标评定等级统计结果

车辙深度测试结果分析：无论是车辙深度大于15 mm的路段还是车辙深度小于15 mm的路段，实施措施后都有较好的效果。即使在1年后，车辙也大都在3～8 mm之间，2年后基本不超过10 mm。说明NovaChip超薄磨耗层具有较好的抗车辙性能。

2.2 超薄磨耗层在广东河惠高速公路中的应用

(1)渗水系数

NovaChip试验路施工前后渗水系数检测结果如表9所示。

表9 NovaChip试验路施工前后渗水系数检测结果 单位：ml/min

从表11中可以看出，实施NovaChip后道路的渗水系数达到了1 589.65 mL/min，且施工后一年的渗水系数仍为1 380.58 mL/min，这是由于在实施超薄磨耗层措施后，磨耗层的下面形成了一层膜，路面积水进入磨耗层后从两侧排出，因此NovaChip处理段的排水能力较强，这样不容易出现坑槽等水损害，同时也可以减少由于水雾带来的安全事故。

(2)平整度

NovaChip试验路施工前后平整度检测结果如表10所示。

表10 NovaChip试验路施工前后平整度检测结果 单位：m/km

从表12中可以看出:在实施NovaChip后，NovaChip处理段的平整度要比施工前有一定幅度的减小，说明加铺NovaChip薄层后短期内对改善路面的平整度有一定效果。

2.3 超薄磨耗层在昌九高速公路上的应用

昌九高速公路是赣粤高速公路的始端，是北京至福州国道主干线的组成部分，全长138 km，1996年1月建成通车。本研究中在昌九高速公路铺筑了超薄磨耗层试验段，并且对路段施工前后的摆值、构造深度两项指标进行了调查。措施前后各桩号抗滑摆值平均值变化如图1所示。

从图1中可以看出，实施措施前各桩号的抗滑摆值基本处在60 BPN左右，而实施措施后各桩号的抗滑摆值达到了70 BPN以上，这说明在实施超薄磨耗层措施之后，路面的抗滑性能有了明显的提高。

图1 超薄磨耗层措施前后各桩号抗滑摆值平均值变化对比

措施前后各桩号构造深度平均值变化如图2所示。

图2 超薄磨耗层措施前后各桩号构造深度平均值变化对比

从图2中可以看出，实施措施前各桩号的构造深度基本处在0.7 mm左右，而实施措施后各桩号的构造深度都达到了1.50以上，这说明在实施超薄磨耗层措施之后，路面的构造深度及抗滑性能有了明显提高。

2.4 超薄磨耗层在勉宁高速公路上的应用

勉县至宁强高速公路是国道主干线(G040)二连浩特至河口公路的重要组成部分。2001年2月6日勉宁高速公路的开工，2003年11月18日完工。公路等级为山岭重丘区高速公路。本研究中在勉宁高速公路铺筑了超薄磨耗层试验段，并且对路段施工前后的摆值、构造深度两指标进行了调查。

措施前后各桩号抗滑摆值平均值变化如图3所示。

图3 超薄磨耗层措施前后各桩号抗滑摆值平均值变化对比

图4 超薄磨耗层措施前后各桩号构造深度平均值变化对比

措施前后各桩号构造深度平均值变化如图4所示。

从图3和图4中可以看出，在实施超薄磨耗层措施后，各桩号的抗滑摆值和构造深度都有了明显的提高，这说明超薄磨耗层能明显提高路面的抗滑性能。

3 结 论

从收集的微表处实体工程数据以及本研究铺筑的试验段可知，微表处可以改善道路的抗滑性能、防渗水性能、车辙，而不能提高道路的平整度水平。微表处对路表面抗滑性能低、松散、轻微裂缝尤其是车辙等病害也都会有明显的效果，但是微表处不能改善道路的坑槽。超薄磨耗层主要还是处治路面的松散与抗滑性能不足，有较强的排水能力，但对于路面的不平整、坑槽、车辙等病害的处治效果一般，且只能处理一些轻微的裂缝。跟其它很多预防性养护措施一样，微表处、超薄磨耗层两种措施不能显著的增加路面的结构强度，所以两种措施只能用于没有出现结构性病害的路面。根据各预防性养护措施的自身特性、收集的国内实体工程的结论以及本研究实测的工程数据，可以得到预防性养护决策矩阵如表13所示。

表13 预防性养护决策矩阵