微表處技術(shù)在高速公路養(yǎng)護中的應(yīng)用

摘 "要：微表處技術(shù)是我國公路養(yǎng)護中常用的方法，由于成本低廉、交通封閉時間短、環(huán)境污染性小而受到公路養(yǎng)護單位的青睞。此種養(yǎng)護方式可以通過預(yù)防性養(yǎng)護避免高速公路路面出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，可以有效延長公路路面的使用壽命，降低高速公路養(yǎng)護的時間成本及人工成本。為明確高速公路養(yǎng)護中微表處技術(shù)的應(yīng)用成效，該文結(jié)合某高速公路養(yǎng)護實例，從前期準(zhǔn)備、施工操作、質(zhì)量控制3個方面闡述高速公路養(yǎng)護中微表處技術(shù)的具體用法，并對養(yǎng)護施工后的路面進行驗收檢測，分析高速公路養(yǎng)護中微表處養(yǎng)護技術(shù)的應(yīng)用效益，旨在為其他高速公路養(yǎng)護處理中有效應(yīng)用微表處技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞：微表處技術(shù)；高速公路；路面養(yǎng)護；工作原理；質(zhì)量檢測

中圖分類號：U418.6 " " "文獻標(biāo)志碼：A " " " " "文章編號：2095-2945（2024）20-0173-04

Abstract： Micro-surfacing technology is a commonly used method in highway maintenance in our country， which is favored by highway maintenance units because of its low cost， short traffic closure time and little environmental pollution. This maintenance method can avoid serious damage to highway pavement through preventive maintenance， effectively prolong the service life of highway pavement， and reduce the time cost and labor cost of highway maintenance. In order to clarify the application effect of micro-surfacing technology in expressway maintenance， combined with an example of expressway maintenance， this paper expounds the specific usage of micro-surfacing technology in expressway maintenance from three aspects： preliminary preparation， construction operation and quality control. In addition， the pavement after maintenance construction is tested， and the application benefit of micro-surfacing maintenance technology in expressway maintenance is analyzed. The purpose of this paper is to provide reference for the effective application of micro-surfacing technology in the maintenance of other expressways.

Keywords： micro-surfacing technology; highway; pavement maintenance; working principle; quality inspection

道路養(yǎng)護是延長公路壽命、保障公路正常運行的重要手段。高速公路養(yǎng)護技術(shù)有矯正性養(yǎng)護、預(yù)防性養(yǎng)護2種[1]。相比之下，預(yù)防性養(yǎng)護對于道路破損具有良好的預(yù)防抑制功效，并能有效節(jié)約道路養(yǎng)護成本。微表處技術(shù)是操作便捷、成本低廉且可機械化開展的預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，此技術(shù)應(yīng)用時需要利用級配適合的集料，并按照試驗配合比制作高性能混合料，進而對路面面層損壞處進行預(yù)防性養(yǎng)護處理，可以增強路面耐磨性及抗耗性，且能節(jié)約集料使用量，還可減少混合料空隙率、降低路面噪音，由于使用了高粘附性的改性瀝青，還能有效預(yù)防路面水損壞，能夠節(jié)約施工成本、降低施工污染，因而在高速公路養(yǎng)護中具有較高的應(yīng)用價值。

1 "公路概況

某省會城市的高速公路為雙向六車道，由于該公路屬于省級交通干線，車輛負(fù)荷較大，并且此公路修建于十幾年前，經(jīng)過長時間重載碾壓，部分路面出現(xiàn)了泛油、開裂等病害問題。通過對該高速公路路面進行檢測分析發(fā)現(xiàn)，目前，路面上存在多處裂縫，還有嚴(yán)重貧油、光面的區(qū)域，且部分區(qū)域存在輕微車轍。路面磨耗系數(shù)為36.2，滲水系數(shù)為2.9 mL/min，路面構(gòu)造深度為0.51 mm。為保障此高速公路正常運行，避免病害面積擴大，有效延長公路使用壽命，經(jīng)專家論證分析后，決定采用微表處技術(shù)對破損路面實施養(yǎng)護。本次養(yǎng)護施工的總工期為三個月，養(yǎng)護路段全長為13 km。

2 "微表處技術(shù)應(yīng)用前期準(zhǔn)備

2.1 "舊路面處理

應(yīng)用微表處技術(shù)的要求是舊路面自身結(jié)構(gòu)強度符合標(biāo)準(zhǔn)，這是由于微表處不可以作為承重層而使用，因而舊路面若結(jié)構(gòu)破損嚴(yán)重不可以應(yīng)用此方法。對于路面上不超過1.5 cm深的車轍，采用單層微表處，而超過2.5 cm深的車轍，則應(yīng)用多層微表處方式。路面裂縫高于0.5 cm的區(qū)域，采用灌縫處理再進行微表處施工，存在局部破壞的區(qū)域，要徹底處理后再采用微表處技術(shù)養(yǎng)護。本工程在應(yīng)用微表處技術(shù)之前，對舊路面上存在的坑槽、擁包進行了填充與挖除處理，并對超過0.5 cm的裂縫進行了灌縫，使舊路面狀態(tài)基本達(dá)到了微表處技術(shù)的應(yīng)用要求。

2.2 "施工機械配備

本工程應(yīng)用微表處技術(shù)養(yǎng)護路面時，需要應(yīng)用到多種類型的機械設(shè)備。其中，裝載機、封層車、發(fā)電機各配備3臺，道路清掃車機、水車、瀝青罐車各準(zhǔn)備2臺，另需準(zhǔn)備交通管制車、乳化瀝青移動站、瀝青泵各一臺，吹風(fēng)機8臺、配料倉2組。所有施工機械均在該高速公路養(yǎng)護施工開始前半個月進場。機械設(shè)備配備完成后，需要根據(jù)說明書標(biāo)定處理部分機械，并要在標(biāo)定后詳細(xì)出具標(biāo)定報告，還要檢查各個機械設(shè)備的功能狀態(tài)及完好程度。經(jīng)檢測，本工程所配備的機械設(shè)備的完好率均在95%以上。

2.3 "原材料篩選

2.3.1 "集料

按照微表處技術(shù)應(yīng)用要求，所用集料要具備良好的硬度及抗磨性，要含有65%的砂當(dāng)量，且無土顆粒雜質(zhì)。根據(jù)要求，本工程選用玄武巖作為集料，經(jīng)檢驗，玄武巖各項指標(biāo)均達(dá)到了微表處施工所用瀝青混合料集料應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。

2.3.2 "改性瀝青

由于該高速公路存在嚴(yán)重超載問題，為保障路面具有良好平整度及抗裂性，需要采用改性乳化瀝青作為微表處的膠結(jié)料[2]。為提高漿料質(zhì)量，需要結(jié)合工程所在區(qū)域的氣候條件，根據(jù)交通特性，通過實驗室實驗確定乳化劑及改性劑的用量，同時還要添加適量的聚合物改變?yōu)r青性能，并應(yīng)控制好瀝青用量、稀漿混合料含水量，添加適量的添加劑以及填料。按照要求，改性稀漿混合料的粘聚力、粘附砂量、稠度等各項指標(biāo)均要符合微表處技術(shù)的應(yīng)用要求，該工程對改性后的稀漿混合料進行了檢測，得到結(jié)果是各項指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，詳見表2。

2.4 "配合比設(shè)計

為確保微表處施工時采用性能佳的混合料，需要綜合考慮舊路面情況、交通量、氣候條件等各方面因素確定封層類型，并在實驗室設(shè)計混合料的配合比。通過粘聚力實驗、可拌和實驗對施工性能進行分析驗證，再采用濕輪磨耗試驗、負(fù)荷輪試驗對路用性能進行檢測，然后通過多次適配操作，得出適合本工程微表處技術(shù)應(yīng)用的最佳配合比，即干燥狀態(tài)的礦料用量為100%，然后分別添加占比為11.5%、5%、2.5%的乳化瀝青、水、水泥。本工程配合比設(shè)計流程圖如圖1所示。

3 "微表處技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 "微表處施工方法

3.1.1 "攤鋪前準(zhǔn)備

微表處施工前，需要先設(shè)置攤鋪寬度，本工程以路面路幅寬度作為攤鋪寬度，但要盡可能減少縱向接縫的設(shè)置數(shù)量，并盡量設(shè)置在車道線附近。施工前，應(yīng)按照提前設(shè)計的配合比，結(jié)合現(xiàn)場礦料含水量配制攤鋪混合料，然后充分?jǐn)嚢杌旌狭希瑪嚢杈鶆蚝髮⒅b入攤鋪車備用，攤鋪前利用吹風(fēng)機將路面上的雜物全面吹凈，并將路面灑水潤濕，使路面溫度降低到可以實施微表處的標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.2 "攤鋪作業(yè)

攤鋪時，要合理控制攤鋪車的行進速度，保持車輛勻速前進，以攤鋪量與攪拌量保持一致作為速度控制標(biāo)準(zhǔn)。微表處稀漿封層區(qū)域攤鋪時，攤鋪槽中的混合料體積占槽容積的50%左右即可，攤鋪開放較慢的交通型稀漿封層時，混合料體積應(yīng)保持在槽容積的50%～67%之間[3]。攤鋪時攪拌器要持續(xù)運行，確?；旌狭线_(dá)到攪拌標(biāo)準(zhǔn)，然后正常輸出混合料，在攤鋪厚度為1 cm的條件下開始運行封層車進行攤鋪作業(yè)。若攤鋪時混合料稠度、和易性不佳，需要立即調(diào)整水量，提高攤鋪均勻性。攤鋪完成后，應(yīng)緩緩升起攤鋪槽，將之移出車外并立即清洗干凈。

3.1.3 "局部缺陷處理

攤鋪后若存在局部缺陷，需要立即處理。對于難以利用封層機修補的區(qū)域，應(yīng)由經(jīng)驗豐富的施工人員負(fù)責(zé)，要修整側(cè)邊線的橫縱縫，并修復(fù)處理刮痕及拉傷，還要對漏鋪區(qū)域進行人工補鋪。修補缺陷過程中，施工人員要進行細(xì)心、隨時檢查，如果封層尚未破乳，需要封閉交通，避免踩踏或碾壓導(dǎo)致攤鋪好的路面遭到破壞。

3.1.4 "接縫施工

采用微表處技術(shù)施工時，橫向接縫以對接縫作為封層。首先利用0.5 m×4 m的油氈覆蓋上一攤鋪路段的末端，確保油氈邊與封層材料層邊對齊即可。倒退行駛封層機，在其后槽落于油氈上后便可開啟封層機進行處理，之后可撤除油氈，并清理油氈上的混合料。工程接縫施工時，利用搭接縫為封層設(shè)置縱向接縫，搭接寬度應(yīng)控制在7.6 cm以內(nèi)，接縫高出量應(yīng)小于0.6 cm?？v向接縫設(shè)置時，應(yīng)與車道線一側(cè)間留有4 cm左右的距離，以降低劃線施工成本、保障路面攤鋪的美觀性。

3.1.5 "雙層攤鋪及厚度控制

由于本工程局部路段需要采用雙層攤鋪方式，在采用微表處技術(shù)填充車轍后，還需要在其上再加罩一層微表處，但2個攤鋪層的攤鋪時間間隔要高于24 h，下層攤鋪后可利用壓路機碾壓作業(yè)，但要結(jié)合具體情況酌情縮短2層攤鋪間隔。由于微表處施工中行車荷載會對攤鋪層起到一定的壓密效果，因而需要合理設(shè)定攤鋪厚度，部分填充橫斷面中間區(qū)域要做加厚處理，隆起厚度應(yīng)以0.4 cm為宜。

3.1.6 "初期養(yǎng)護

稀漿混合料攤鋪完成后，需要加強交通管制，應(yīng)在施工現(xiàn)場適合位置處設(shè)置指導(dǎo)牌及交管帶燈設(shè)施。初期養(yǎng)護階段，微表處混合攤鋪后的路面，正常無需碾壓處理，而較為堅硬的路肩等區(qū)域，則需要在混合料破乳且初凝后，在混合料呈現(xiàn)黑色無水光狀態(tài)，輕踏不會出現(xiàn)破膜現(xiàn)象但重踩時有水滲出時，利用噸位介于6 t至10 t之間的輪胎壓路機進行碾壓處理[4]。待養(yǎng)護一段時間后，混合料完全破乳，凝固度、強度符合標(biāo)準(zhǔn)、碾壓成型之后方可恢復(fù)交通。

3.2 "微表處技術(shù)的質(zhì)量控制措施

3.2.1 "施工前期檢查

為保障微表處技術(shù)應(yīng)用效果，施工前期，要做好原材料質(zhì)量性能檢查，出具詳細(xì)的原材料檢測報告、稀漿混合料設(shè)計報告，還需對攤鋪車進行標(biāo)定，并給出詳細(xì)的標(biāo)定報告。材料檢查時，要分別排查各批次、不同料源的材料，如果發(fā)現(xiàn)礦料級配、砂當(dāng)量等指標(biāo)存在與設(shè)計要求不符的情況，應(yīng)立即調(diào)整或更新礦料。施工前還需要詳細(xì)檢查攤鋪機的性能狀態(tài)，查看其是否完成標(biāo)定，并全面檢查封層車、發(fā)電機、道路清掃車機等其他輔助攤鋪設(shè)備的性能。

3.2.2 "施工過程管控

1）檢驗混合料稠度。攤鋪施工時，應(yīng)選取路段試鋪并檢驗混合料稠度是否適合。利用直徑1 cm的小棍在攤鋪好的面層上劃道，如果劃痕快速消失，說明混合料稠度偏小，應(yīng)立即降低加水量。若劃痕兩側(cè)相對松散或是出現(xiàn)破乳情況，說明混合料過稠，需要調(diào)高加水量。若劃痕在4 s左右消失且無松散現(xiàn)象，說明稠度適宜。此外，如果新鋪層面經(jīng)光照后出現(xiàn)明顯反光，也表示混合料稠度過小，若面層表面相對干澀無光，代表混合料過稠，而新鋪層面呈漫反射狀態(tài)，則說明稠度適宜[5]。

2）預(yù)防混合料提早破乳。為避免混合料提早破乳影響微表處施工質(zhì)量，應(yīng)在施工時加強破乳時間控制?？稍诨旌狭现屑尤脒m量乳化劑水溶液或者無機鹽，但要通過實驗室試驗確定具體添加量。還可利用封層機在路面上噴水以降低路面溫度。也可以根據(jù)實際情況調(diào)整、更換乳化瀝青，但要經(jīng)過實驗室驗證之后確定添加劑填量，并應(yīng)考慮到所用添加劑與混合料的配伍性，避免出現(xiàn)反作用導(dǎo)致混合料質(zhì)量受到影響。

3.2.3 "交工驗收控制

應(yīng)在施工完成、交通開放30～60 d左右時進行竣工驗收，驗收路段的評價單位應(yīng)為1～3 km。需要檢測路面抗滑性能、防水性能以及厚度大小[6]。選取車道寬度為30 m的路段進行檢測，檢測段數(shù)為5段/km，利用擺式儀測定路面抗滑性，并以鋪砂法測定表面構(gòu)造深度。而防水性能檢測則使用路面滲水儀進行，檢測點為5個/km。此外，還需要結(jié)合運用目視法及鉆孔法檢測微表處路面的厚度，確保其與設(shè)計厚度的偏差不超過10%即可。本工程交工驗收檢測結(jié)果詳見表3。

3.3 "微表處技術(shù)應(yīng)用效益分析

本工程采用微表處技術(shù)進行高速公路養(yǎng)護，無需破壞原有路面，僅對路面進行簡單清掃便可施工，因使用了改性瀝性混合料，大大縮短了混合料凝結(jié)時間，減少了交通管制時間，具備良好的施工效率。同時，受到微表處施工所用材料性能的影響，施工過程中無需進行大量加熱處理，乳化瀝青只進行了一次加熱，可以有效降低熱能消耗，且不會產(chǎn)生較大污染。再加上微表處所用的是堿性集料，其表面附帶負(fù)電荷，可與乳化瀝青所附帶的正電荷相吸，可以提高粘結(jié)效果，節(jié)約乳化瀝青用量，且所用材料基本可實現(xiàn)就地取材，能夠減少材料運送成本，因而本工程采用微表處技術(shù)取得了良好的環(huán)保效益及經(jīng)濟效益。

4 "結(jié)束語

微表處技術(shù)是高速公路養(yǎng)護兼具經(jīng)濟性、環(huán)保性、高效性的施工技術(shù)。實際運用中，需要將混合料配制、攤鋪作業(yè)、后期養(yǎng)護作為重點，需要嚴(yán)格篩選微表處施工所用的集料、改性瀝青、添加劑等各種原材料，同時還需在施工前準(zhǔn)備好相應(yīng)報告，配齊施工機械并做好性能檢查。正式施工時，需要控制攤鋪車輛行進速度及給料量，處理好局部缺陷及接縫，加強雙層攤鋪及厚度控制，并合理開展初期養(yǎng)護。施工后要加強混合料稠度檢測，預(yù)防混合料提早破乳，還要嚴(yán)格開展交工驗收，從而保障微表處技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。通過實例分析發(fā)現(xiàn)，微表處施工技術(shù)可以節(jié)約施工時間，并能取得良好的經(jīng)濟效益及環(huán)保效益，在高速公路養(yǎng)護中具有較高應(yīng)用價值。

參考文獻：

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