沥青路面微表处养护技术探讨

　　摘要：微表处技术具有可修复车辙、抗滑性能好、有效防止地表水下渗等优点,鉴于其独特的施工工艺及技术特点使其近年来在沥青混凝土路面养护中得到广泛的应用。本文结合某沥青路面维修养护工程实例，分析了微表处养护技术的处治措施与有效性。
　　关键词：沥青路面；微表处养护技术；处治措施；有效性
　　沥青路面具有力学强度好、行车平稳、低噪音及易于机械化施工等优点，已成为我国高速公路的主要路面结构形式。随着油价的上涨等原因，超载车辆越来越多，与设计荷载相比超载十分严重，在重荷载作用下，特别在车辆启动或刹车频繁的叉路口及转弯处沥青路面很快产生破坏、推移、裂缝，如何在沥青路面建设中，进行养护维修，减少工程量进而减低造价，摆在了公路工作者面前。
　　微表初工程技术是引进欧美等发达国家广泛应用的一直快速、经济、有效的路面处治方法。它是稀浆混合料配方中加入特殊的高分子聚合物的路面处治层。该工艺适用于高速路、快速路及一般道路的预防性养护和病害维修。本文结合沥青路面维修养护工程实例，分析了微表处养护技术的处治措施与有效性。
　　一、工程概况
　　该工程全长22.9km，于1999年通车。路面类型结构主要是：上面层为4cm中粒式沥青马蹄脂碎石(SMA)，中面层采用6cm粗粒式密级配沥青混凝土AC一25(f)，下面层采用6cm粗粒式开级配沥青混凝土AC一25(11)。近几年来，随着交通量的急剧增长和超载车辆的增多，路面破坏也迅速加剧，该路段主要病害种类有：龟裂、路面沉陷、裂缝、车辙，见图1～图4。为正确的评价微表处措施的实施效果。
　　
　　图1龟裂图2路面沉陷
　　
　　图3裂缝图4车辙
　　二、微表处的主要材料技术要求
　　1集料
　　在交通部公路科学研究院编著的《微表处和稀浆封层技术指南施工技术规范》对微表处集料技术有规定，对各级集料本身的材质、形状、级配和粒径规格等提出了一系列要求，主要有：
　　(1)石料要求强度高、硬度大、耐磨性，本项目的矿料，按ES一3型级配来设计。矿料的砂当量要求大于65％。
　　(2)集料中的含泥量不能过高，项目所有石料进场前均经过含泥量检测。
　　(3)微表处集料须采用二次破碎，降低针片状含量，提高骨料方正率，保证级配的连续，减少级配的差异性，控制粗骨料的比例，以降低微表处实施后的噪音影响。
　　具体技术指标及集料的级配范围见《微表处和稀浆封层技术指南施工技术规范》。
　　2改性乳化沥青
　　改性乳化沥青是微表处混合料中的粘结材料，其指标要求见《微表处和稀浆封层技术指南施工技术规范》。若由于天气或其它原因，罐车中的乳化沥青不能及时用完而需要放置几天时，应用泵抽吸循环或放出，以保持罐车中的乳化沥青上下密度的一致。
　　三、微表处施工的集料检测
　　为正确评价微表处的效果，我们对施工中的现场集料的各项性能进行检测，主要有油石比、石料含水率、砂当量等指标，检测结果见表1～表3，混合料级配见图5。
　　表1微表处沥青混合料油石比实验结果
　　试样 燃烧时间（m） 时间均值（m） 烧失量(g) 烧失百分比（％） 油石比（％） 油石比均值（％） 混合料总量（％）
　　第一组 45 47.3 113.00 5.65 5.99 6.16 2000
　　第二组 46  113.50 5.68 6.02  
　　第三组 51  121.60 6.08 6.47  
　　表2微表处石料含水率实验结果
　　试验组别 容器质量(g) 未烘的试验质量(g) 烘干后的试验和容器总质量(g) 含水率（％） 含水率平均值(g)
　　1 180.00 500 673.10 1.40 
　　1.54
　　2 171.60 500 663.60 1.63 
　　3 203.30 500 695.90 1.50 
　　4 179.60 500 671.90 1.56 
　　5 125.00 500 617.20 1.58 
　　表3微表处石料砂当量实验数据
　　试验级别 编号 集料沉淀物高度h2(cm) 絮状物和沉淀物总高度h1(cm) 砂当量SE（％） 砂当量平均值（％） 砂当量总体平均值（％）
　　1 甲 7.99 11.9 67.14 64.66 67.24
　　 乙 7.89 12.69 62.17  
　　2 甲 7.99 11.35 70.40 69.01 
　　 乙 7.85 11.61 67.61  
　　3 甲 7.92 11.39 69.53 68.06 
　　 乙 7.69 11.55 66.58  
　　
　　
　　图5微表处混合料级配曲线
　　由表2，3，4可以得知：微表处集料的油石比均值为6.16％，含水率为67.24％，砂当量的平均值为67.24％均符合规范的要求，满足施工规范。图5中的级配曲线上有多处地方与规范中的上限、下限非常接近，曲线的曲率变化不规则且曲线变化起伏有点大，总体在是规范规定的级配范围内。
　　四、微表处施工中的质量控制
　　为保证微表处的施工质量，特别在炎热天气时，临近摊铺之前，喷洒少量的水以湿润原路面有利于稀浆与原路面的粘结。而对于局部凹陷、车辙15～50mm的路段部位，可采用分层摊铺，即应先用V型车辙摊铺箱摊铺找平层，填平凹陷、车辙(填料采用较粗级配的微表处混合料)，然后再正常摊铺。在此次施工质量控制中采取的主要措施有：
　　1控制接缝施工质量
　　接缝处湿水处理，扫平突出部分，尽量减少纵缝的搭接宽度，并尽可能将重叠的位置安排在标线的位置，将一条车道分成两幅或三幅摊铺的情况应当避免。尽量减少横缝的数量，摊铺机低速缓慢前移，以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象，操作手应力求摊铺箱内混合料分布均匀，摊铺终点时应往回铲除1～2m的长度；下一车的摊铺应从上一车的终点倒回3～5m的距离；最后一车施工时，应采取人工整平，并做出一条直线。
　　2选用合适的加水量
　　机械作业时的外加水量，可以采取允许范围的中值。若加水量过少，拌和时的和易性及均匀性都受影响，甚至拌不出稀浆。加水量过多，会带来一些不利影响：①破乳成型时间延长；②造成流淌现象，影响混合料中的沥青含量，并产生光滑纵向条纹和大块亮斑：⑧造成混合料中沥青分布不均。
　　3控制合理的摊铺速度
　　微表处一个突出的优点是在摊铺过程中自动填充需要修补的路面，过快会引起波纹、推移和离析。摊铺的速度应根据路面的状况进行调整。摊铺速度主要取决于两大因素，一是集料的级配，二是原路面的表面纹理。
　　4严格控制摊铺厚度
　　微表处的摊铺厚度的控制是微表处施工中重要的一个环节，不合理的厚度会减少微表处的寿命。在级配范围中的曲线如靠近粗的一侧，亦即集料中大颗粒的比例较大时，就必须铺的厚一点，否则大骨料就不能嵌入封层当中，并容易被刮板带起形成划痕。反之，级配靠近较细的一侧，即集料中细料比例较大时，就需要铺的薄一点。微表处的设计厚度为稀浆中最大颗粒的粒径，如果强行将封层铺厚或铺薄，将造成封层稳定性差，容易出现松散、泛油和车辙等病害。
　　5选择良好的施工天气
　　在每天施工前先了解天气情况，避免雨天施工，施工及养生期间的气温应高于13℃，路面过湿或有积水不可施工。在成型期内降雨时，若对改性稀浆封层影响不大，则延长初期养护时间；若降雨对封层冲刷严重，则需要刨掉重新摊铺，以保证施工质量。
　　6采取措施降低微表处的噪音
　　为了降低行车噪音，在施工过程中应采取两个措施：一，对石料进行二次破碎，以降低针片状含量，提高骨料方正率，保证级配的连续，减少级配的差异性，控制粗骨科的比例；二，在摊铺时使用二次找平板，减少路面的孔隙率，增加平整度。
　　五、微表处养护效果评价
　　由于该工程的微表处主要集中在右幅，因此养护效果评价也主要集中右幅的指标检测，主要是路面的抗滑性能及平整度，其指标对比见图6～图7。
　　
　　图6措施段与对比段抗滑摆值变化图
　　
　　图7措施段与对比段平整度变化图
　　图6中，微表处施工后路段抗滑摆值平均值达到了56.3BPN，比对比段提高z2PN，能有效的改善路面的抗滑性能，图7中，微表处施工后IRI值降低0.33m／km，说明微表处对路面平整度有一定的改善作用。
　　六、结束语
　　(1)在该段公路上的应用说明，微表处技术是一种有效的预防性养护方法，具有良好的抗滑性和防水性，略微改善路面平整度和行车舒适性。
　　(2)为确保微表处施工质量，需严格控制混合料中集料的质量及级配曲线，级配曲线应光滑，级配曲线的下部应靠近下限，上部靠近上限。
　　(3)施工中的质量监控对确保路面工程微表处质量具有重要意义，在施工中应有专业技术人员把关。
　　(4)微表处具有施工速度快、交通干扰小的特点，是一种安全可靠的养护方法，具有很好的推广应用价值。