詹 思 李 騫

(1.機(jī)械工業(yè)第三設(shè)計(jì)研究院市政一所 中國 重慶 400039；2.中國水電顧問集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院福建分院 福建 福州 350003)

0 概述

近年來，我國公路與市政道路建設(shè)發(fā)展快速，瀝青路面因其良好的行車舒適性和施工優(yōu)越性，在國內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。微表處因其施工工藝簡單，成本低，污染小，可以迅速恢復(fù)和改善原路面的磨損、松散、坑槽等病害[1]，是我國瀝青路面養(yǎng)護(hù)措施中最常用的工藝之一。微表處是一種由聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和外加劑按照合理配合比拌合，并攤鋪到原路面上，達(dá)到迅速開放交通要求的薄層結(jié)構(gòu)[2]。

本課題高速公路全程220公里，總養(yǎng)護(hù)里程為34.56km。瀝青路面結(jié)構(gòu)形式為：15cm瀝青混凝土+56cm水泥穩(wěn)定碎石基層+15cm級(jí)配碎石墊層。自通車以來，瀝青路面局部路段因種種原因，發(fā)生了龜裂、松散、裂縫、唧漿、車轍、沉陷等病害，嚴(yán)重影響了行車安全性、舒適性和耐久性，亟需對(duì)上述病害進(jìn)行處治。

1 試驗(yàn)段布置

本課題選擇該高速公路路況良好、無結(jié)構(gòu)性病害路段作為試驗(yàn)路，為了評(píng)價(jià)微表處措施的效果，將兩段試驗(yàn)路中間段設(shè)置成對(duì)比段，對(duì)比段不采取任何養(yǎng)護(hù)措施，任其自然發(fā)展，試驗(yàn)段和對(duì)比段設(shè)置為：措施段→對(duì)比段→措施段。

2 微表處措施及性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

2.1 微表處措施

微表處是一種特殊的稀漿封層措施，一般由特制高分子改性乳化瀝青、優(yōu)質(zhì)級(jí)配細(xì)集料、礦物填料、水和必要的催化劑組成，由專用攤鋪設(shè)備一次性完成施工，不需專門碾壓，1h左右即可開放交通，通過車輪碾壓促進(jìn)固化[3]。在瀝青路面尚未發(fā)生較嚴(yán)重破損前使用，可以起到封水、提高抗滑性能的作用。

表1 改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

2.2 微表處性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

微表處的效果主要是封水作用和提高抗滑性能，改善路面表觀狀況，對(duì)車轍和裂縫有比較明顯的效果，但微表處不能改善路面強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)承載能力。因此，對(duì)微表處措施進(jìn)行性能評(píng)價(jià)的指標(biāo)主要有：抗滑性能、滲水系數(shù)、路面表觀病害等。路面性能檢測(cè)以上述指標(biāo)為主，檢測(cè)時(shí)間一般是在微表處施工前一個(gè)月進(jìn)行，并在施工兩個(gè)月后進(jìn)行多次檢測(cè)。

3 改性乳化瀝青的試驗(yàn)研究

通常情況下，采用以下三種方法進(jìn)行改性瀝青乳液的生產(chǎn)：（1）溶解法：即先將瀝青改性再進(jìn)行乳化；（2）乳化法：即先將聚合物膠乳溶解于乳化劑水溶液中，再與熱瀝青進(jìn)行乳化；（3）外摻法：即首先制備乳化瀝青，再與聚合物膠乳混合。由于乳化法方便于工廠化生產(chǎn)，因而本過程采用乳化法生產(chǎn)改性瀝青乳液。所生產(chǎn)的改性乳化瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

4 微表處混合料設(shè)計(jì)

由于微表處封層位于路面的表面，而且直接與車輪接觸，因此微表處礦料級(jí)配組成既要考慮路面抗滑耐磨的性能，又必須兼顧稀漿封層的特點(diǎn)。因此，需要選擇強(qiáng)度高、硬度大、耐磨性好的玄武巖石料做集料，進(jìn)行微表處混合料的組成設(shè)計(jì)，集料的檢測(cè)結(jié)果見表2。

表2 集料的檢測(cè)結(jié)果

5 微表處試驗(yàn)路檢測(cè)方案

衡量瀝青混凝土路面抗滑能力的指標(biāo)主要有傳統(tǒng)的擺值（BPN）和路面構(gòu)造深度（TD）。通過擺式儀檢測(cè)路面潮濕狀態(tài)下的擺值，并根據(jù)實(shí)際地表溫度修正為20℃的擺值，BPN主要反映集料顆粒表面的微觀構(gòu)造[4]。路面構(gòu)造深度采用手工鋪砂法測(cè)定，它主要反映集料顆粒之間的宏觀構(gòu)造。本次檢測(cè)在同一測(cè)點(diǎn)檢測(cè)路面抗滑擺值路面構(gòu)造深度，大約每50m設(shè)1處測(cè)點(diǎn)，每處檢測(cè)3次。滲水系數(shù)采用路面滲水儀進(jìn)行檢測(cè)，大約100m左右布設(shè)1處測(cè)點(diǎn)，每處測(cè)定2次～3次。路面破損調(diào)查采用人工目測(cè)的方式，由專業(yè)人員在路面徒步行走目測(cè)，詳細(xì)記錄（描述、拍照、測(cè)量）路面病害的種類、嚴(yán)重程度、損壞面積及所處位置，通過計(jì)算轉(zhuǎn)化為路面狀況指數(shù) PCI[5]。

6 微表處試驗(yàn)路路面性能改善效果分析

6.1 抗滑效果分析

表處是一個(gè)全新的罩面層，與原路面抗滑性能和構(gòu)造深度無關(guān)，罩面層的抗滑擺值是全新的指標(biāo)值。試驗(yàn)路施工前、施工后兩個(gè)月和半年的抗滑擺值和構(gòu)造深度變化如表3所示。

表3 微表處試驗(yàn)路抗滑擺值和構(gòu)造深度均值匯總

由表1可見，施工前各段抗滑擺值和構(gòu)造深度差別不大，施工后對(duì)比段的抗滑擺值和構(gòu)造深度在下降，而微表處試驗(yàn)段抗滑擺值和構(gòu)造深度明顯增加。根據(jù)JTJ 073.2-2001瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范的要求，抗滑擺值BPN>42時(shí)，抗滑能力評(píng)價(jià)為優(yōu)，新建路面的構(gòu)造深度要求不小于0.55mm。試驗(yàn)路施工后抗滑擺值和構(gòu)造深度都比較好，處于優(yōu)良的范圍。根據(jù)微表處的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，它的微觀抗滑性能很好，經(jīng)過半年車輛作用試驗(yàn)段抗滑擺值仍在50BPN以上。微表處施工后一年時(shí)間內(nèi)，試驗(yàn)段抗滑擺值和構(gòu)造深度始終要好于對(duì)比路段。這就說明，微表處能改善抗滑性能不足和下降的路面，能夠保證行車安全。

6.2 封水效果分析

瀝青路面封水性能是指瀝青路表面防止雨水滲透進(jìn)入面層內(nèi)部的能力，一般通過滲水系數(shù)來表示。微表處試驗(yàn)路施工前后的滲水系數(shù)檢測(cè)結(jié)果如表4所示。根據(jù)現(xiàn)場檢測(cè)的經(jīng)驗(yàn)，考慮人為因素影響，認(rèn)為滲水系數(shù)小于30mL/min時(shí)路面不滲水。由表4可見，工后試驗(yàn)段基本不滲水，而對(duì)比段大都存在滲水現(xiàn)象。可見，微表處措施對(duì)于路面的防水是很有效的，隨著車輪的碾壓，防水效果會(huì)越來越好。

表4 微表處試驗(yàn)路滲水系數(shù)均值匯總mL/min

6.3 路面破損狀況改善效果分析

將微表處試驗(yàn)路按100m分段，措施段分為20段，對(duì)比段分為8段，調(diào)查每段的路面破損狀況和路面表觀病害，然后按照《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》計(jì)算PCI的方法，將路面的各種病害轉(zhuǎn)化為路面狀況指數(shù)PCI。表5為試驗(yàn)路工前工后各段PCI分布情況，施工前措施段和對(duì)比段PCI分布均勻，差別不大，施工后PCI值處于80～85的比例在措施段為25%，對(duì)比段為62.5%，而到PCI值處于95～100的比例，措施段提高到65%，而對(duì)比段則下降到12.5%，說明由于微表處的作用，彌合了某些非活動(dòng)性裂縫及輕微坑 洞，也抑止了某些輕微病害的擴(kuò)展，使得PCI值明顯提高，體現(xiàn)了微表處對(duì)路面功能的改善。

表5 微表處試驗(yàn)路段PCI分布情況

7 結(jié)論

文中通過鋪筑預(yù)防性養(yǎng)護(hù)微表處試驗(yàn)路實(shí)體工程，對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用效果和路面性能的檢測(cè)，得出以下結(jié)論：

7.1 在無結(jié)構(gòu)性病害的路段實(shí)施微表處可以有效改善路面抗滑性能、降低路面滲水系數(shù)，治理和改善路面裂縫、瀝青剝落、松散等路面的表觀病害；

7.2 微表處一般只能作為表面保護(hù)層和磨耗層，而不能改善路面結(jié)構(gòu)性病害，對(duì)于結(jié)構(gòu)性破壞和病害的路面必須進(jìn)行有效預(yù)處理后才能加鋪封層；

7.3 微表處在路面養(yǎng)護(hù)中具有施工快捷方便，開放交通時(shí)間快，成本較低等優(yōu)點(diǎn)，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］周亮，周正峰，呂建軍，楊作杰.微表處在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008(1):1-2.

［2］Larry Galehouse.Flexible Micro-Surfacing for Preventive Maintenance Projects[R].37th annual conference，1999，7.

［3］蘇衛(wèi)國，張肖寧，王端宜.道路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的概念、應(yīng)用及發(fā)展[J].廣東公路交通，2005(12):1-9.

［4］中華人民共和國交通部.JTJ 073.2-2001公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].人民交通出版社，2001，10.

［5］中華人民共和國交通部.JTG E60-2008公路路基路面現(xiàn)場測(cè)試規(guī)程[S].人民交通出版社，2001，10.