基于微表處技術(shù)在公路路面養(yǎng)護(hù)中研究

胡振江 馮向波

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開(kāi)封475004）

微表處(micro-surfacing)是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)。它采用適當(dāng)級(jí)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瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌和而成的流動(dòng)狀態(tài)的瀝青混合料，將其均勻地?cái)備佋诼访嫔闲纬傻臑r青封層[1]。

微表處技術(shù)可以提高路面的構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)，從而提供良好的防滑能力；減輕或防止路面的水損壞；可修復(fù)一定深度的車轍而無(wú)需碾壓，并且十分穩(wěn)定、與原路面粘附得非常牢固，是不用銑刨解決車轍問(wèn)題的獨(dú)特維修方法；可快速開(kāi)放交通，一般可在施工后一小時(shí)之內(nèi)開(kāi)放交通，減少對(duì)高速公路正常運(yùn)營(yíng)的影響；由于采用改性乳化瀝青，施工過(guò)程中不需要加熱，節(jié)約能源，無(wú)污染物排放，符合環(huán)保要求。在我國(guó)，它主要用于高速公路及一級(jí)公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)以及填補(bǔ)輕度車轍，也適用于新建公路的抗滑磨耗層。

1 原材料及級(jí)配

本試驗(yàn)所用集料共三個(gè)規(guī)格，分別為：

1#：玄武巖4.75-9.5mm；2#：玄武巖2.36-4.75mm；3#：石灰?guī)r0-2.36mm

集料篩分見(jiàn)表1。以上石料按如1#：2#：3#=3：2：5的比例摻配，摻配后集料的級(jí)配如表2。

表1集料篩分結(jié)果

表2集料級(jí)配結(jié)果

2 微表處稀漿混合料試驗(yàn)

稀漿混合料的試驗(yàn)項(xiàng)目主要有：拌和試驗(yàn)；粘結(jié)力試驗(yàn)；濕剝落試驗(yàn)；濕輪磨耗試驗(yàn)；碾壓粘砂試驗(yàn)。

試驗(yàn)所用材料為：改性乳化瀝青：瀝青含量ffgt;60%，蒸發(fā)殘留物含量64%；水泥：普通硅酸鹽水泥；水：飲用水。

2.1 拌和試驗(yàn)

拌和試驗(yàn)是評(píng)價(jià)乳化瀝青與石料的相容性，根據(jù)要求的拌和時(shí)間，確定固體或液體添加材料的添加比例。對(duì)于微表處混合料要求的可拌和時(shí)間是不少于2min。取干石料99g，水泥1g，水6g，改性乳化瀝青10g或11g，分別進(jìn)行拌和，拌和情況見(jiàn)表3。

2.2 粘結(jié)力試驗(yàn)

粘結(jié)力試驗(yàn)確定微表處混合料的凝結(jié)時(shí)間和開(kāi)放交通時(shí)間，要求30min粘結(jié)力不小于12kg·cm，60min粘結(jié)力不小于20kg·cm。以拌和試驗(yàn)配比做粘結(jié)力試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表3拌合試驗(yàn)結(jié)果

表4粘結(jié)力試驗(yàn)結(jié)果

2.3 濕剝落試驗(yàn)

濕剝落試驗(yàn)是將完全固化的混合料放入沸水中煮3min，觀察石料表面瀝青膜的裹附狀況，要求裹附面積大于90%。經(jīng)試驗(yàn)，瀝青膜裹附率大于90%，滿足ISSA的要求。

2.4 濕輪磨耗試驗(yàn)

濕輪磨耗試驗(yàn)用于控制微表處混合料的最小瀝青用量，也可評(píng)價(jià)其抗水損壞能力。試驗(yàn)時(shí)乳化瀝青用量分別按10%和11%計(jì)算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

表5濕輪磨耗試驗(yàn)結(jié)果

2.5 負(fù)荷輪碾壓粘砂試驗(yàn)

負(fù)荷輪碾壓粘砂試驗(yàn)用于控制微表處混合料的最大瀝青用量，避免因?yàn)r青用量過(guò)大而導(dǎo)致泛油。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6負(fù)荷輪碾壓粘砂試驗(yàn)結(jié)果

3 微表處施工工藝研究

按照微表處稀漿混合試驗(yàn)確定的配合比進(jìn)行施工組織，施工是微表處工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，一般微表處施工步驟見(jiàn)圖1。

圖1微表處施工步驟

3.1 施工前的準(zhǔn)備工作

（1）檢查與維修原路面與基層，如有裂縫、坑槽、松散、波浪、軟弱等病害采用封層施工前修補(bǔ)完畢。對(duì)路面進(jìn)行清掃，保持?jǐn)備伮访娴臐崈?。原路面上的雨水井蓋、檢查井蓋、橋梁伸縮逢、路緣石等設(shè)施應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，完工后都應(yīng)顯露出來(lái)而不被封蓋住。

（2）檢查原材料進(jìn)廠情況，確保原材料質(zhì)量。檢驗(yàn)、調(diào)試施工機(jī)械，保證施工順利進(jìn)行。

3.2 灑粘層油或封層油

一般情況下不需要噴灑粘層油，當(dāng)瀝青路面嚴(yán)重貧油或用于水泥路面的封層時(shí)，則應(yīng)噴灑乳化瀝青粘層油。粘層油與微表處所用的乳化瀝青應(yīng)一致，乳化瀝青可以0.3-0.4kg/m2的用量使用。粘層的噴灑最好在施工放樣前進(jìn)行以免蓋住已放好的樣線，并且在封層施工前粘層必須完全凝固。

3.3 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)

將裝好各種原材料的微表處攤鋪機(jī)械開(kāi)至施工地點(diǎn)，攤鋪箱調(diào)整至要求的寬度和拱度，同時(shí)按要求初步調(diào)整好攤鋪厚度。攤鋪速度沿著導(dǎo)線勻速前進(jìn)，一般前進(jìn)速度為1.5-3.0km/h，但應(yīng)保持稀漿攤鋪量與生產(chǎn)量的基本一致，保持?jǐn)備佅渲邢{混合料的體積為攤鋪箱容積的1/2左右；需要潤(rùn)濕的路面可打開(kāi)噴水器濕潤(rùn)路面，(氣溫太高或路面干燥時(shí))；當(dāng)攤鋪機(jī)上的備用材料中有一種料已用完時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉總開(kāi)關(guān)，待攪拌鍋和攤鋪箱內(nèi)稀漿混合料全部攤鋪完后，立即停止前進(jìn)，升起攤鋪箱。

3.4 接縫處理

施工中的橫向接縫應(yīng)采用對(duì)接縫，施工步驟為：

（1）將前一施工段末端整平，用0.5×4m油氈或薄鋼片將前一施工段末端覆蓋，保證油氈末端與封層材料層邊緣平齊；

（2）將微表處攤鋪機(jī)后退，使攤鋪槽后緣落在油氈上；

（3）啟動(dòng)微表處攤鋪機(jī)開(kāi)始攤鋪；

（4）將油氈連同上面的稀漿混合料取走，倒入廢料車中；清洗油氈，以備下次使用。

封層的縱向接縫可采用搭接縫，為了保證接縫的平整，搭接寬度不宜過(guò)大，ISSA微表處技術(shù)指南規(guī)定縱向接縫搭接寬度不應(yīng)超過(guò)76.2mm，接縫處高出量不應(yīng)大于6mm?？v向接縫的位置直接影響路表的美觀，因此，如果能夠?qū)⒖v向接縫放在車道線上，會(huì)最大程度地減少接縫對(duì)路表美觀的影響，但是這將對(duì)車道線的劃線造成一定的困難，特別是接縫處的不平整和粗糙表面會(huì)造成走線不直和劃線材料用量明顯增加，因此建議將縱向接縫放在車道線一側(cè)3-5cm的地方，這樣既不會(huì)顯著影響路表的美觀，同時(shí)又不至于造成劃線困難和劃線成本增高。

3.5 初期養(yǎng)護(hù)與開(kāi)放交通

微表處施工后，封層有一個(gè)破乳成型過(guò)程，在此時(shí)間段內(nèi)仍應(yīng)封閉交通，禁止一切車輛、行人通行。養(yǎng)護(hù)時(shí)間的長(zhǎng)短，視稀漿混合料中水分的排除及粘結(jié)力的大小而變化，通常認(rèn)為：當(dāng)粘結(jié)力達(dá)到1.2N·m時(shí)，稀漿混合料已初凝，當(dāng)粘結(jié)力達(dá)到2.0N·m時(shí)，稀漿混合料己凝固到可以開(kāi)放交通的狀態(tài)。決定開(kāi)放交通之后，應(yīng)撤除交通管制標(biāo)志，不留任何障礙，保證交通順暢。

4 結(jié)論

本文從微表處稀漿混合料的配合比試驗(yàn)及微表處施工工藝兩個(gè)方面對(duì)瀝青路面微表處養(yǎng)護(hù)方法進(jìn)行了研究，得到以下結(jié)論：

（1）微表處稀漿混合料混合料的路用性能受到混合料級(jí)配、油石比、集料性質(zhì)等多方面因素的影響。在水泥用量不變的前提下，改性乳化瀝青用量的增加可以提高稀漿混合料的粘結(jié)力、抗剝離能力。

（2）總結(jié)了微表處主要施工步驟和施工工藝，指出微表處施工技術(shù)是集材料、設(shè)備、工藝、檢測(cè)于一體的綜合技術(shù)，稀漿混合料漿體的形成是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)配置過(guò)程，影響因素較多。施工的科學(xué)管理、施工環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)合理、施工機(jī)械設(shè)備狀態(tài)的調(diào)整、施工人員的盡責(zé)盡力對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工成敗起著關(guān)鍵作用。

［1］徐劍.瀝青路面微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究[D].東南大學(xué)，2002，10.

［2］曹中杰.改性乳化瀝青及混合料路用性能研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2001，2.

［3］賀華.改性乳化瀝青及微表處性能研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2006.

［4］虎增福.對(duì)我國(guó)微表處技術(shù)推廣應(yīng)用中一些問(wèn)題的思考[J].石油瀝青，2004.10.

［5］羅崗，解必德，傅香如.微表處技術(shù)在杭寧高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理，2005，2.

［6］羅崗，解必德，傅香如.杭寧高速公路微表處施工組織與技術(shù)探討[J].中國(guó)公路，2005，2.