微表處和超薄磨耗層在預防性養(yǎng)護中的適用性研究

王志超

(遼陽市交通運輸綜合行政執(zhí)法隊，遼寧 遼陽 111200)

1 微表處

微表處有著工藝簡單、價格低、工期短可快速開放交通等特點。且與普通熱拌瀝青混合料罩面鋪筑比較，應(yīng)用微表處技術(shù)瀝青混合料所需消耗的能量遠遠少于用普通熱拌瀝青混合料罩面所需消耗的能量，有著良好的經(jīng)濟效益、社會效益、環(huán)境效益。如其它的處治方式一樣，微表處不能顯著的增加現(xiàn)有路面的結(jié)構(gòu)強度，所以微表處也只能用于沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害的路面，除非在微表處施工前對出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害的區(qū)域進行有效處理。

1.1 微表處在京滬高速上的應(yīng)用

(1)微表處段行駛質(zhì)量狀況

京滬高速行車道各微表處段落處治前后平整度的變化情況如表1所示。

表1 微表處段落處治前后平整度的變化情況

以100 m一個評價段落，統(tǒng)計所有段落在實施微表處前后的平整度變化情況如表2所示。

從五個試驗路段的實施結(jié)果中可以看出，只有第三路段的平整度出現(xiàn)的減小的情況，減小的幅度為22.46%，而其他四個路段的平整度都出現(xiàn)了增大，增大的幅度分別為6.54%、23.02%、3.11%、46.83%。在142個評價段中，其中平整度有所改善的評價段僅為42個，占整個評價段的29.58%，其余的100個評價段的平整度都出現(xiàn)了惡化，惡化程度超過50%的評價段占整個評價段的40%。

表2 微表處對路面平整度狀況的改善效益

從上述分析可以看出，微表處對于改善路面平整度沒有明顯效果。

(2)微表處段抗滑性能狀況

京滬高速行車道微表處段橫向力系數(shù)對比分析如表3所示。

表3 京滬高速行車道微表處段橫向力系數(shù)對比分析

以100 m為一個評價段落，統(tǒng)計所有段落在實施微表處前后的抗滑性能變化情況如表4所示

表4 微表處對路面抗滑性能的改善效益

經(jīng)過微表處處治后5個試驗段路面的抗滑性能狀況均增強，增加比例在2.94%～18.33%之間。從表4中的數(shù)據(jù)可見，在144個路段中，實施微表處后，有128個路段路面的抗滑性能增強，有11個路段路面的抗滑性能減弱。以上的數(shù)據(jù)說明，微表處對于改善路面的抗滑性能作用較明顯。

1.2 微表處在京秦高速公路上的應(yīng)用

京秦高速公路2004年在北京方向K126+500～K124+000采用了乳化瀝青微表處，使用一年后與沒有采用乳化瀝青微表處的路面比較，滲水系數(shù)如表5所示。

從表5中可以看出，實施乳化瀝青微表處措施后的路段滲水系數(shù)平均值要遠小于未實施措施的路段，這說明微表處技術(shù)對路面防滲水的效益比較明顯。

表5 措施實施后滲水系數(shù)比較

1.3 微表處填補車轍在京珠高速公路上的應(yīng)用

試驗路自建成通車后4～5個月開始出現(xiàn)車轍病害，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)平均深度都在10 mm以上，試驗路分兩種方案處置，第一種方案為直接加鋪Novachip，方案二為用微表處填車轍后加鋪Novachip。前后車轍深度對比如表6所示。

從表6中可以看出，京珠高速上，微表處+Novachip填補車轍的效果非常明顯，要好于直接鋪Novachip的路段，在開放交通后車轍病害發(fā)展的速度也較慢，在經(jīng)歷夏季長期高溫及雨季的考驗后車轍病害也沒有明顯發(fā)展，說明微表處填補車轍有著明顯的效果。

表6 改造前后車轍深度對比

2 超薄磨耗層

2.1 超薄磨耗層在京珠北高速公路預防性養(yǎng)護中的應(yīng)用

京珠北高速在通車幾年的時間里，個別路段路面出現(xiàn)了一些輕微病害。為防止使用性能衰減過快，對長77.108 km的路面實施了NovaChip超薄磨耗層。

根據(jù)《公路技術(shù)狀況評定標準》中各指標的評定標準如表7所示，京珠北高速公路左、右幅各項指標的等級評定統(tǒng)計結(jié)果如表8所示。

表7 公路技術(shù)狀況分項指標等級劃分標準

表8 實施措施前京珠高速公路路面各項指標評定等級統(tǒng)計結(jié)果

車轍深度測試結(jié)果分析：無論是車轍深度大于15 mm的路段還是車轍深度小于15 mm的路段，實施措施后都有較好的效果。即使在1年后，車轍也大都在3～8 mm之間，2年后基本不超過10 mm。說明NovaChip超薄磨耗層具有較好的抗車轍性能。

2.2 超薄磨耗層在廣東河惠高速公路中的應(yīng)用

(1)滲水系數(shù)

NovaChip試驗路施工前后滲水系數(shù)檢測結(jié)果如表9所示。

表9 NovaChip試驗路施工前后滲水系數(shù)檢測結(jié)果 單位：ml/min

從表11中可以看出，實施NovaChip后道路的滲水系數(shù)達到了1 589.65 mL/min，且施工后一年的滲水系數(shù)仍為1 380.58 mL/min，這是由于在實施超薄磨耗層措施后，磨耗層的下面形成了一層膜，路面積水進入磨耗層后從兩側(cè)排出，因此NovaChip處理段的排水能力較強，這樣不容易出現(xiàn)坑槽等水損害，同時也可以減少由于水霧帶來的安全事故。

(2)平整度

NovaChip試驗路施工前后平整度檢測結(jié)果如表10所示。

表10 NovaChip試驗路施工前后平整度檢測結(jié)果 單位：m/km

從表12中可以看出:在實施NovaChip后，NovaChip處理段的平整度要比施工前有一定幅度的減小，說明加鋪NovaChip薄層后短期內(nèi)對改善路面的平整度有一定效果。

2.3 超薄磨耗層在昌九高速公路上的應(yīng)用

昌九高速公路是贛粵高速公路的始端，是北京至福州國道主干線的組成部分，全長138 km，1996年1月建成通車。本研究中在昌九高速公路鋪筑了超薄磨耗層試驗段，并且對路段施工前后的擺值、構(gòu)造深度兩項指標進行了調(diào)查。措施前后各樁號抗滑擺值平均值變化如圖1所示。

從圖1中可以看出，實施措施前各樁號的抗滑擺值基本處在60 BPN左右，而實施措施后各樁號的抗滑擺值達到了70 BPN以上，這說明在實施超薄磨耗層措施之后，路面的抗滑性能有了明顯的提高。

圖1 超薄磨耗層措施前后各樁號抗滑擺值平均值變化對比

措施前后各樁號構(gòu)造深度平均值變化如圖2所示。

圖2 超薄磨耗層措施前后各樁號構(gòu)造深度平均值變化對比

從圖2中可以看出，實施措施前各樁號的構(gòu)造深度基本處在0.7 mm左右，而實施措施后各樁號的構(gòu)造深度都達到了1.50以上，這說明在實施超薄磨耗層措施之后，路面的構(gòu)造深度及抗滑性能有了明顯提高。

2.4 超薄磨耗層在勉寧高速公路上的應(yīng)用

勉縣至寧強高速公路是國道主干線(G040)二連浩特至河口公路的重要組成部分。2001年2月6日勉寧高速公路的開工，2003年11月18日完工。公路等級為山嶺重丘區(qū)高速公路。本研究中在勉寧高速公路鋪筑了超薄磨耗層試驗段，并且對路段施工前后的擺值、構(gòu)造深度兩指標進行了調(diào)查。

措施前后各樁號抗滑擺值平均值變化如圖3所示。

圖3 超薄磨耗層措施前后各樁號抗滑擺值平均值變化對比

圖4 超薄磨耗層措施前后各樁號構(gòu)造深度平均值變化對比

措施前后各樁號構(gòu)造深度平均值變化如圖4所示。

從圖3和圖4中可以看出，在實施超薄磨耗層措施后，各樁號的抗滑擺值和構(gòu)造深度都有了明顯的提高，這說明超薄磨耗層能明顯提高路面的抗滑性能。

3 結(jié) 論

從收集的微表處實體工程數(shù)據(jù)以及本研究鋪筑的試驗段可知，微表處可以改善道路的抗滑性能、防滲水性能、車轍，而不能提高道路的平整度水平。微表處對路表面抗滑性能低、松散、輕微裂縫尤其是車轍等病害也都會有明顯的效果，但是微表處不能改善道路的坑槽。超薄磨耗層主要還是處治路面的松散與抗滑性能不足，有較強的排水能力，但對于路面的不平整、坑槽、車轍等病害的處治效果一般，且只能處理一些輕微的裂縫。跟其它很多預防性養(yǎng)護措施一樣，微表處、超薄磨耗層兩種措施不能顯著的增加路面的結(jié)構(gòu)強度，所以兩種措施只能用于沒有出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性病害的路面。根據(jù)各預防性養(yǎng)護措施的自身特性、收集的國內(nèi)實體工程的結(jié)論以及本研究實測的工程數(shù)據(jù)，可以得到預防性養(yǎng)護決策矩陣如表13所示。

表13 預防性養(yǎng)護決策矩陣