淺析瀝青路面微表處預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工工藝

劉鋒 河南通源高速公路養(yǎng)護(hù)工程有限責(zé)任公司

改革開放以來，我國公路建設(shè)事業(yè)步入了高速發(fā)展階段，在公路網(wǎng)絡(luò)不斷完善的同時，養(yǎng)護(hù)需求也與日倍增。但由于我國公路養(yǎng)護(hù)工作面廣、量大、分散，且普遍存在超載現(xiàn)象，進(jìn)一步加劇了養(yǎng)護(hù)維修工作的難度。微表處是由改性乳化瀝青、填料、礦料、水等按比例拌和后通過專門的設(shè)備鋪設(shè)于路面表層而形成，通過微表處施工，可以有效提升路面的使用性能，修復(fù)路面輕微病害，滿足快速開放交通的目的。在長期使用過程中，發(fā)現(xiàn)微表處養(yǎng)護(hù)技術(shù)存在明顯的噪聲問題，相比普通瀝青路面，微表處路面噪聲較高，這種情況下，將會大大影響駕駛?cè)藛T的舒適性，甚至?xí)Τ鞘协h(huán)境和居民生活造成不利影響。此外，外界環(huán)境因素、施工工藝、交通荷載等因素也會影響微表處的性能，因此，開展瀝青路面降噪微表處預(yù)防性技術(shù)研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、微表處路面高噪聲的主要原因

通過長期觀察可知，微表處路面高噪聲的主要原因不外乎礦料級配、集料粒徑分布、施工工藝等，具體原因如下：

1.通過分析MS-3 型微表處混合料礦料的級配范圍、攤鋪厚度要求可見，于熱拌瀝青混合料而言，微表處混合料的細(xì)集料占比較多，粗集料的過篩率卻明顯偏低，一般在10%～30%之間，且9.5mm 為最大公稱粒徑。為此，作為一種懸浮密實(shí)型結(jié)構(gòu)，微表處混合料當(dāng)中的粗集料的離散性較多，粗細(xì)集料分布不均，很難構(gòu)成良好的骨架結(jié)構(gòu)。此外，10mm 為微表處路面的普遍厚度，加之9.5mm為其最大公稱粒徑，或存在一些針片狀礦料，這種情況極易導(dǎo)致微表處路面凹凸不平，加大路面構(gòu)造深度，進(jìn)而產(chǎn)生較大噪聲。

2.常規(guī)瀝青路面碾壓施工后，可以有效提升路面強(qiáng)度、穩(wěn)定性及平整度。但微表處路面施工以冷拌冷鋪為主，在常溫條件下，微表處混合料便可固結(jié)成型，且強(qiáng)度及穩(wěn)定性良好。此外，微表處的稀漿狀態(tài)和粗集料具有不可壓縮的特點(diǎn)，因此，在施工當(dāng)中，無法采用重型鋼輪碾壓施工。這種情況下，微表處就缺失了一個改變路表紋理構(gòu)造的機(jī)會，從而無法起到降噪的效果。

由此可見，當(dāng)微表處混合料粗細(xì)集料分布不均，或者未進(jìn)行碾壓施工等情況下，都會加劇路面和車輪之間振動、碰撞，進(jìn)而無法達(dá)到良好的降噪效果。

二、工程概況

某公路工程通車運(yùn)營多年，部分路段出現(xiàn)了橫向裂縫、龜裂、推移等病害，為了有效提升路面行車舒適性和安全，必須進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。經(jīng)路面勘查可知，本路段病害未貫穿基層，病害嚴(yán)重程度較輕，決定采用微表處進(jìn)行路面整體預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處治。微表處技術(shù)修復(fù)功能強(qiáng)大，可以密封裂縫、填充車轍，修復(fù)路面構(gòu)造。相比熱瀝青薄罩面等養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其還具有施工方便、迅速、成本低等優(yōu)點(diǎn)?；谖⒈硖幾陨韮?yōu)勢在我國瀝青路面養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，據(jù)長期實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，瀝青路面使用過程中普遍存在行車噪音大、脫落問題嚴(yán)重等情況。為了有效處理上述問題，必須積極采用低噪音瀝青路面。一般情況下，降低瀝青路面噪音主要采用提高粘結(jié)材料的粘結(jié)力、調(diào)整級配或者添加橡膠粉等方式，根據(jù)本工程實(shí)際情況，降噪主要從改進(jìn)粘結(jié)材料性能入手。

一般情況下，乳化瀝青還原之后，其粘彈性較高，可利用SBS 改性乳化的方式進(jìn)行改進(jìn)。可摻加橡膠粉，通過乳液的裹附作用，能夠保證微表處薄層內(nèi)橡膠顆粒分散均勻，通過這種方式，可以大幅降低路面行車噪音。

作為一種異質(zhì)彈性體，橡膠粉在提升乳化瀝青還原后，若不能很好地處理，將大大增加微表處磨耗值，為此，必須保證低噪音微表處粘結(jié)材料的握裹力良好，這樣才能最大限度將橡膠粉彈性吸噪作用發(fā)揮出現(xiàn)。表1 為添加不同量氯丁乳膠CRL 之后，改性乳化瀝青的粘結(jié)力情況，由此可見，通過摻加適量CRL，可有效提升瀝青材料的粘結(jié)性能。

三、微表處施工工藝

1.原路面處治

表1 不同CRL 摻量下的粘結(jié)力對比分析

在預(yù)防性養(yǎng)護(hù)前期，為有效控制局部病害擴(kuò)展，可先進(jìn)行原路面病害處治。可通過銑刨開槽、灌縫、路面自粘壓縫帶粘貼的方式進(jìn)行處理，以此保證路面施工效果。

2.施工準(zhǔn)備

施工前，要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙由專業(yè)人員進(jìn)行現(xiàn)場放線，并在銑刨施工后，清理干凈原路面上的雜物、灰土等。

3.拌和

微表處施工過程中，首先要調(diào)整控制好填料、乳液、集料等材料的配合比，做好級配調(diào)整，這也是一種有效的降噪方式。此外，想要混合料能夠均勻分布到攤鋪箱內(nèi)的話，還要保證拌和施工的和易性良好。

4.攤鋪

對于攤鋪車輛方面，普通微表處并未有嚴(yán)格要求，但是高粘度低噪音微表處卻相反，對攤鋪車輛設(shè)備的性能具有較高要求。因此，必須根據(jù)工程實(shí)際情況，合理選擇攤鋪設(shè)備。在攤鋪過程中，要在攤鋪機(jī)內(nèi)裝入微表處施工所需的所有材料，并向設(shè)定的攤鋪控制線位置就位，保證攤鋪箱四周緊貼原路面。

攤鋪前，要保證攤鋪機(jī)各項(xiàng)參數(shù)準(zhǔn)確，比如各料門的高度、開度能否達(dá)到規(guī)定要求，同時，還要根據(jù)配合比的實(shí)際情況，適當(dāng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)整。隨后開啟攤鋪機(jī)，并依次開啟各料門的控制開關(guān)，確保材料可同步進(jìn)入拌和缸內(nèi)，并將乳液噴出。

在攤鋪過程中，攤鋪速度不宜過快，一般可控制在20～25m/min，保證混合料的攤鋪均勻，避免漏鋪等情況。待機(jī)械攤鋪完成后，針對局部攤鋪不到位的地方，可通過人工進(jìn)行處理。

5.碾壓

一般情況下，在自然行車環(huán)境中，稀漿類混合料破乳所產(chǎn)生的空隙可自行閉合，因此，在施工當(dāng)中，普通微表處路面無須碾壓。但是為了減短道路開放時間，本工程采取了混合料碾壓施工工序，以便提高封層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，滿足防水密實(shí)的作用。此外，當(dāng)大骨料與細(xì)集料充分融合后，可以進(jìn)一步提升路面表層的平整度，達(dá)到降噪的效果。要求在混合料破乳后的20min 內(nèi)完成碾壓施工，保證碾壓質(zhì)量。

6.養(yǎng)護(hù)

在整個養(yǎng)護(hù)期間，不允許車輛通行，要做到完全封閉交通。在養(yǎng)護(hù)當(dāng)中，可根據(jù)微表處混合料初凝狀態(tài)確定交通開放時間，一般情況下，當(dāng)混合料的粘結(jié)力超過2.0N·m后，便可通行。

四、微表處施工性能檢測分析

為了檢驗(yàn)高粘度低噪音微表處的降噪效果，本文在施工結(jié)束后，針對低噪音微表處和普通微表處試驗(yàn)段進(jìn)行了對比分析，所得結(jié)果如下：

1.路用性能檢測

高粘低噪微表處和普通微表處試驗(yàn)段路面當(dāng)中，主要對平整度、擺值、構(gòu)造深度、滲水系數(shù)四個方面的路用性能進(jìn)行了測定，具體檢測結(jié)果如下：

（1）平整度。高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面平整度為1.4mm，普通微表處試驗(yàn)段路面平整度為2.6mm。根據(jù)現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范要求，對于微表處路面規(guī)定要求≤5mm，上述兩種路面均可滿足規(guī)定，但相比之下，高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面平整度更優(yōu)。

（2）擺值。高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面擺值為49.7BPN，普通微表處試驗(yàn)段路面擺值為62.9BPN。相比現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求≥45BPN，均可滿足規(guī)定要求。

（3）構(gòu)造深度。高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面構(gòu)造深度為0.62mm，普通微表處試驗(yàn)段路面構(gòu)造深度0.76mm。相比現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范要求≥0.60mm，均可滿足規(guī)定要求。但相比之下，無論是在路面擺值，抑或是路面構(gòu)造深度方面，高粘低噪微表處路面都偏低，其根本原因在于攤鋪完高粘低噪微表處路面后又進(jìn)行了碾壓施工，這種情況下，大骨料將會與細(xì)集料充分融合，提高了微表處表面的平整度。

（4）滲水系數(shù)。高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面的滲水系數(shù)為1.0ml/min，普通微表處試驗(yàn)段路面的滲水系數(shù)為3.2ml/min，相比之下，高粘低噪微表處路面具有更好的防水性能，這說明高粘低噪微表處路面粘結(jié)性能良好。

2.降噪效果分析

為了檢測兩種不同路面的噪音情況，需在不同時速下完成測量。

（1）車速60km/h 的情況下，高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面的噪音為63.7dB；普通微表處試驗(yàn)段路面的噪音為77.8 dB，降低了14.1 dB。

（2）車速80km/h 的情況下，高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面的噪音為65.4dB；普通微表處試驗(yàn)段路面的噪音為84.2dB，降低了18.8 dB。

（3）車速100km/h 的情況下，高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面的噪音為67.5dB；普通微表處試驗(yàn)段路面的噪音為87.9 dB，降低了20.4 dB。

由此可見，相比普通微表處試驗(yàn)段路面，高粘低噪微表處試驗(yàn)段路面噪音更低，且隨著車速的增加，噪音降低更明顯。

五、結(jié)束語

綜上所述，為保證行車舒適性，必須做好瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作，高粘低噪微表處技術(shù)的應(yīng)用，相比普通微表處技術(shù)具有良好的性能，且降噪作用明顯。因此，應(yīng)結(jié)合當(dāng)前發(fā)展形勢，推廣與應(yīng)用高粘低噪微表處工藝，為我國公路事業(yè)持續(xù)、健康發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。