石云飛

(1.河北聯(lián)合大學(xué);2.河北省唐山市公路養(yǎng)護(hù)管理處)

1 引言

微表處(Micro.Surfacing)是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)一種，指采用專用機(jī)械設(shè)備將聚合物改性乳化瀝青、粗細(xì)集料、填料、水和添加劑等按照設(shè)計(jì)配合比拌和成稀漿混合料攤鋪到原路面上，并很快開放交通的具有高抗滑和耐久性的薄層。微表處技術(shù)不但可以有效預(yù)防瀝青路面早期壞，提高使用性能、結(jié)構(gòu)性能，而且還提高承載能力，從而延緩道路維修，延長道路使用壽命。本文針對(duì)工程實(shí)踐對(duì)微表處技術(shù)進(jìn)行分析。

2 微表處實(shí)施前路況調(diào)查及路況評(píng)價(jià)

2.1 路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

結(jié)構(gòu)強(qiáng)度即結(jié)構(gòu)承載能力，是指路而在達(dá)到預(yù)定的損壞狀況之前能承受的行車荷載作用次數(shù).瀝青路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度調(diào)查指標(biāo)為路面彎沉值(Ls)，高速公路路面彎沉值的檢測，宜采用自動(dòng)彎沉儀或落錘式彎沉儀進(jìn)行。路面彎沉測定時(shí)，高速公路應(yīng)雙向測定，測定位置相互交錯(cuò)。

2.2 行駛質(zhì)量

路面的行駛質(zhì)量采用行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，行駛質(zhì)量指數(shù)由國際平整度指數(shù)(IRI)計(jì)算。平整度是度量高速公路路面使用性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其調(diào)查指標(biāo)為國際平整度指數(shù)(IRI).目前常用的快速平整度檢測設(shè)備有車載式顛簸累積儀、激光斷面儀等，平整度測定時(shí)，應(yīng)雙向檢測。

2.3 安全性

安全性調(diào)查主要是指調(diào)查路面的抗滑能力，高速公路路面抗滑能力的調(diào)查指標(biāo)為橫向力系數(shù)(SFC)或擺式儀的擺值(BNP)。測定時(shí)應(yīng)雙向檢測，測定超車道或快速車道。

2.4 評(píng)價(jià)方法

(1)路面破損評(píng)價(jià)?！豆窞r青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JTJ073.2-2001)中，瀝青路面破損狀況采用路面狀況指數(shù)(PCI)進(jìn)行評(píng)價(jià)，路面狀況指數(shù)由瀝青路面破損率(DR)計(jì)算。

(2)路面結(jié)構(gòu)承載力評(píng)價(jià)。瀝青路面結(jié)構(gòu)承載力采用強(qiáng)度指數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

(3)行駛質(zhì)量評(píng)價(jià)。路面行駛質(zhì)量采用行駛質(zhì)量指數(shù)(RQI)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，行駛質(zhì)量指數(shù)由國際平整度指數(shù)(IRI)。

(4)路面抗滑能力評(píng)價(jià)。路面抗滑性能采用抗滑系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，抗滑系數(shù)以橫向力系數(shù)(SFC)或擺式儀的擺值(BPN)表示。

(5)路面的綜合評(píng)價(jià)。路面綜合評(píng)價(jià)采用路面綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)PQI為評(píng)價(jià)指標(biāo)，PQI用分項(xiàng)指標(biāo)加權(quán)計(jì)算。根據(jù)上述綜合評(píng)價(jià)，公路評(píng)價(jià)指標(biāo)(PQI)58為中，因此該公路應(yīng)該進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。

3 室內(nèi)試驗(yàn)研究

3.1 瀝青蒸發(fā)殘留物指標(biāo)

在瀝青中摻加SBS、SBR改性劑后，進(jìn)行蒸發(fā)殘留瀝青性質(zhì)試驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 蒸發(fā)殘留物質(zhì)瀝青性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

3.2 微表處瀝青混合料試驗(yàn)

為了確保微表處瀝青混合料具有良好的使用性能和抗滑性能，選用優(yōu)質(zhì)碎石，級(jí)配設(shè)計(jì)滿足ISSA微表處Ⅲ型集料要求見圖1，以5%SBS、5%SBR作為改性劑。

圖1 微表處瀝青混合料級(jí)配曲線

4 微表處的施工

4.1 施工前要求

微表處采用專用機(jī)械施工，修補(bǔ)車轍時(shí)配有專用車轍攤鋪槽。攤鋪機(jī)計(jì)量控制系統(tǒng)必須進(jìn)行標(biāo)定;微表處施工養(yǎng)生期氣溫應(yīng)高于10℃;嚴(yán)禁在過濕或積水路面上進(jìn)行施工;原路面15 mm以下車轍可直接進(jìn)行微表處，深度15～25 mm車轍應(yīng)首先進(jìn)行微表處車轍填充;深度25～40 mm以下車轍用其他方法處理后再進(jìn)行單層微表處;原路面大于5 mm裂縫分別采取灌縫、換填基層等方法處理;原路面坑槽、擁包、泛油、網(wǎng)裂等病害應(yīng)事先進(jìn)行處理。

4.2 施工方法

微表處施工一般采用下列工序施工:修補(bǔ)清潔原路面→施劃導(dǎo)線→攤鋪車攤鋪稀漿混合料→手工作業(yè)修復(fù)局部缺陷→初期養(yǎng)護(hù)→開放交通。施工工藝注意事項(xiàng)為:改性乳化瀝青儲(chǔ)罐要安裝攪拌器，每天都對(duì)改性乳化瀝青攪拌10 mm防止離析和聚結(jié);要搭建簡易料棚存放石料防止受環(huán)境特別是雨水影響;可通過檢查每車攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后材料計(jì)量器讀數(shù)方法統(tǒng)計(jì)材料用量檢查混合料配合比，通過數(shù)護(hù)欄數(shù)量，方便、精確計(jì)算攤鋪長度，來計(jì)算攤鋪厚度是否符合要求;雨季施工時(shí)為了保證微表處與路面牢固聯(lián)結(jié)，雨停后讓路面在干燥后再繼續(xù)微表處施工;最好在氣溫高于15℃情況下施工。

5 微表處施工質(zhì)量控制

5.1 稠度

稀漿混合料在進(jìn)入攤鋪箱后應(yīng)保持良好和易性.混合料過于粘稠造成破乳過早，影響鋪層平整度，在刮平器作用下留下刮痕.過稀會(huì)離析影響路面摩擦系數(shù)導(dǎo)致泛油、粘結(jié)力下降、鋪層厚薄不均。在混合料配比設(shè)計(jì)中用水量已被確認(rèn)，因現(xiàn)場集料含水量、溫度、濕度、路面吸水情況等條件有所偏差，在施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整保證混合料合適粘稠度;攤鋪過程中微表處混合料稠度是保證攤鋪質(zhì)量關(guān)鍵指標(biāo)，必須及時(shí)進(jìn)行檢測。

5.2 破乳時(shí)間

破乳過早是造成施工質(zhì)量問題重要原因，稀漿混合料應(yīng)該在攪拌和攤鋪過程中保持必要穩(wěn)定性，過早破乳造成瀝青結(jié)團(tuán)，厚薄不均、刮痕等現(xiàn)象，對(duì)封層與路面粘結(jié)不利，破乳時(shí)間過長影響成型時(shí)間。通過調(diào)節(jié)水量或適當(dāng)加入一些化學(xué)添加劑來實(shí)現(xiàn)對(duì)破乳時(shí)間控制。

5.3 接縫

縱縫與攤鋪方向平行是影響封層總體外觀重要方面，在先鋪筑接縫處進(jìn)行預(yù)濕水處理有助于稀漿混合料連接，用橡膠刮耙處理接縫處突出部分非常有效，再用掃帚進(jìn)行掃平，使縱向接縫變得平順，總體外觀更佳。

5.4 加水量

對(duì)于石料和乳化瀝青，當(dāng)外加水量為某一范圍時(shí)可以成為穩(wěn)定稀漿。機(jī)械作業(yè)時(shí)外加水量采取允許范圍中值。若加水量過少拌和時(shí)和易性及均勻性都受影響，甚至拌不出稀漿。

5.5 超徑顆粒及細(xì)料凝塊

石料中難免會(huì)有超徑顆粒，可能會(huì)卡住攪拌軸引起機(jī)械故障。卡在橡膠刮板下面形成縱向劃痕，礦料受潮時(shí)會(huì)產(chǎn)生細(xì)料凝塊，特別是對(duì)于砂當(dāng)量較低礦料，凝塊容易造成縱向劃痕有時(shí)也可能在攤鋪箱下壓碎，給封層表面留下一條松散淺色痕跡、通車后痕跡很容易跑散而形成一條凹槽。

5.6 攤鋪箱

攤鋪箱功能是把混合稀漿以一定形式分布在路面上。攤鋪箱常取決于封層類型和攤鋪速度.天工作結(jié)束后必須清潔攤鋪箱，在每車攤完間隙內(nèi)清潔攤鋪箱和后面橡膠刮板，在橡膠板邊緣堆積過多凝固顆粒會(huì)在攤鋪時(shí)形成劃痕。攤鋪箱不應(yīng)有漏漿現(xiàn)象，側(cè)面應(yīng)安裝橡膠板以使側(cè)面保持整潔，攤鋪箱橡膠厚度應(yīng)一致，在攤鋪封層表面不會(huì)留下縱向不均勻劃痕式凸起條紋，橡膠刮板寬度、厚度和硬度應(yīng)滿足理想攤鋪效果需要。

攤鋪箱拖動(dòng)應(yīng)保持平穩(wěn)無振動(dòng)，機(jī)器速度應(yīng)一致，速度過快會(huì)造成攤鋪箱振動(dòng)或跳動(dòng)，在稀漿上留下橫向波紋。在使用拖布情況下過快速度會(huì)造成表面劃痕和不均勻。合適攤鋪速度取決于攤鋪效果。攤鋪速度也受道路等級(jí)、石料級(jí)配、稀漿稠度和原路面影響。

5.7 攤鋪厚度

微表處攤鋪厚度控制也是微表處施工中一個(gè)環(huán)節(jié)、不合理厚度會(huì)減少微表處壽命，在級(jí)配范圍中曲線如靠近粗一側(cè)，亦即集料中大顆粒比例較大時(shí)必須鋪厚，否則大骨料不能嵌入封層當(dāng)中，容易被刮板帶起形成劃痕.級(jí)配靠近較細(xì)一側(cè)，即集料中細(xì)料比例較大時(shí)鋪薄。微表處設(shè)計(jì)厚度為稀漿中最大顆粒粒徑，如果強(qiáng)行將封層鋪厚或鋪薄造成封層穩(wěn)定性差，易出現(xiàn)松散、泛油和車轍等病害。

6 微表處路面檢測結(jié)果

微表處完工后，將施工全線以每3 km作為一個(gè)評(píng)價(jià)路段進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，表面質(zhì)量結(jié)果和使用效果檢測結(jié)果分別見表2、表3。

表2 試驗(yàn)路檢測結(jié)果

表3 試驗(yàn)檢測數(shù)據(jù)

從檢測結(jié)果可以看出，經(jīng)歷兩個(gè)月車輛荷載作用，試驗(yàn)路段路表平整、粗糙，存在少許輕微裂縫，基本沒有車轍，個(gè)別路段存在少量橫向裂縫。經(jīng)過鉆心取樣，發(fā)現(xiàn)裂縫基本來源于原路面未處理的原裂縫引起的反射裂縫.原路面上寬度5 mm以上的裂縫基本都反射到了微表處理表面，而原路面寬度2.5 mm以下的裂縫未引起反射縫。因此可以認(rèn)為，微表處理前，原路面上較寬的裂縫應(yīng)事先修補(bǔ)，以防止反射裂縫的發(fā)生。

7 結(jié)論

微表處是一種預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法，適用于路面病害不太嚴(yán)重的場合。在進(jìn)行微表處前，應(yīng)對(duì)原路面較寬、較深的裂縫進(jìn)行處理;車轍較深的路段首先應(yīng)采用微表處車轍填充然后再進(jìn)行微表處理。微表處混合料可以修復(fù)路面的流動(dòng)性車轍，可以為行車提供一個(gè)平整的、耐磨的、粗糙的表面，微表處層與原路面結(jié)合緊密，沒有剝離現(xiàn)象，可以滿足高等級(jí)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和恢復(fù)路表功能的要求。

［1］唐祥春.微表處技術(shù)在瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2007，(3).

［2］徐劍，秦永春.改性乳化瀝青稀漿封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)［D］.北京:交通部科研所，2004.

［3］肖晶晶.微表處用改性乳化瀝青的制備及應(yīng)用研究［D］.長安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.

［4］賀華.改性乳化瀝青及微表處性能研究［D］.長安大學(xué)碩士學(xué)位論文，2006.

［5］姚玉玲，李學(xué)紅，張畢超.瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)綜合性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系［J］.交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，(10).