張余勝　尚焌膈

摘要 在行車荷載和自然因素的長期作用下，瀝青混凝土路面極易產(chǎn)生早期病害，如何開展科學(xué)、有效的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)成為了道路養(yǎng)護(hù)工作的關(guān)鍵。作為一種路面快速修復(fù)技術(shù)，微表處因其自身優(yōu)異的性能，在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中得到了廣泛應(yīng)用。文章依托渝黔高速公路項(xiàng)目，根據(jù)路面病害調(diào)查結(jié)果，在車轍病害嚴(yán)重路段鋪設(shè)試驗(yàn)段，確定MS-4微表處施工方案。并詳細(xì)闡述MS-4微表處施工工藝，施工中進(jìn)行礦料、瀝青混合料抽檢，工后進(jìn)行構(gòu)造深度、滲水系數(shù)、抗滑擺值檢測，結(jié)果表明MS-4微表處可修復(fù)車轍病害，改善路面使用性能，具有良好的施工效果。

關(guān)鍵詞 高速公路;MS-4微表處;質(zhì)量檢測;施工工藝

中圖分類號 U418文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2022）10-0083-03

0 引言

目前，公路路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)方法很多，主要包括霧封層、同步碎石封層、微表處等。其中微表處可修復(fù)路面車轍，具有良好的抗滑性能，能夠?yàn)榈缆沸熊囂峁┮粋€粗糙耐磨的抗滑表面。微表處屬于一種薄層結(jié)構(gòu)，厚度為5～10 mm，極大限制了填充車轍的深度。由級配規(guī)定分析，即便是MS-3型微表處混合料，采用的石料最大粒徑也在9.5 mm以內(nèi)。為了修復(fù)重度車轍，該文提出了MS-4型微表處混合料，結(jié)合渝黔高速實(shí)例，探尋MS-4型微表處施工應(yīng)用要點(diǎn)。

1 工程概況

渝黔高速公路運(yùn)營多年，沿線交通量越來越大，重載問題嚴(yán)峻，路面出現(xiàn)了不同程度的破壞，主要包括：裂縫、水損壞、坑槽、車轍，其中車轍病害較為嚴(yán)重。試驗(yàn)段（K1015+105～K1105+838段）鋪筑選取車轍病害較為嚴(yán)重的路段，按照從上到下的順序，原路面結(jié)構(gòu)形式為4 cm AC-16+5 cm AC-20+6 cm AC-25。根據(jù)路面調(diào)查結(jié)果顯示，流動性車轍、壓密性車轍是該路段主要車轍病害，全路段分布較廣，集中出現(xiàn)在行車道輪跡帶位置，具有較大深度，對行車安全影響較大。經(jīng)分析，該類車轍病害并未破壞路面下部結(jié)構(gòu)，多處于表面層，因此，決定采用微表處進(jìn)行病害處治。

2 車轍處治方案

經(jīng)多次論證分析，制定施工方案時(shí)，當(dāng)車轍深度大于25 mm，采用MS-4型微表處。填充高度與原路面保持一致，隨后采用MS-3型微表處對整個行車道罩面處理。不同車轍病害程度下路面處治方案如下：

（1）輕度車轍。MS-3型微表罩面，填充寬度4 m。

（2）重度車轍。MS-4型微表填充，填充寬度1.4 m。

（3）原路面。銑刨拉毛處理，厚度2 cm以內(nèi)。

3 MS-3和MS-4型微表處的性能對比分析

微表處是路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)之一，是指在一定比例條件下，將級配滿足設(shè)計(jì)要求的原材料，乳化瀝青、外摻劑、礦料均勻拌合，生成一種具有流動性的瀝青混合料，并在路面均勻?yàn)⒉?。微表處厚度較小，僅能用于路面封層，無法修復(fù)路面結(jié)構(gòu)性病害，在路面早期病害當(dāng)中修復(fù)車轍病害效果突出。作為一種新型微表處材料，MS-4型微表處是該工程施工重點(diǎn)，施工前，選取嚴(yán)重車轍路段為試驗(yàn)段進(jìn)行MS-4可行性分析。

3.1 車轍模擬試驗(yàn)

仿真道路交通環(huán)境下，瀝青混合料車轍試驗(yàn)裝置很多，驗(yàn)證MS-4型微表處抗車轍效果，可開展車轍模擬試驗(yàn)[1]。試驗(yàn)時(shí)，對MS-4和MS-3型微表處進(jìn)行了對比分析。試驗(yàn)條件為荷載、速度一致，在指定溫度條件下加載輪進(jìn)行多次重復(fù)性碾壓，通過不間斷連續(xù)監(jiān)測，尋求車轍變化規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。MS-3、MS-4型微表處的車轍深度分別為3.92 mm、1.75 mm;動穩(wěn)定度次數(shù)分別為2 945次/mm、4 320次/mm。結(jié)果表明，經(jīng)對比分析MS-3、MS-4型微表處抗車轍能力，MS-4型微表處抗車轍能力顯著，在重度車轍病害處治當(dāng)中，仍具有良好的施工效果。

3.2 高溫修正馬歇爾試驗(yàn)

研究采用馬歇爾試驗(yàn)驗(yàn)證MS-3和MS-4型微表處混合料的后期強(qiáng)度。根據(jù)密級配瀝青混合料試驗(yàn)要求，制備試樣，共6個，分2組，用水量為6.0%，試件正反面擊實(shí)，次數(shù)均為50次。試驗(yàn)時(shí)，先在60 ℃高溫環(huán)境下進(jìn)行30 min水浴養(yǎng)護(hù);隨后在20 ℃恒溫環(huán)境下進(jìn)行30 min正常養(yǎng)護(hù)，高溫修正馬歇爾試驗(yàn)檢測結(jié)果如表1所示。結(jié)果表明，相比MS-3型微表處混合料，MS-4型微表處混合料的后期強(qiáng)度更強(qiáng)。

通過上述分析，在MS-3和MS-4型微表處混合料當(dāng)中，無論是抗車轍變形能力，還是高溫性能，MS-4型微表處混合料性能良好，具有更加顯著的施工應(yīng)用效果[2]。

4 MS-4微表處施工工藝

各項(xiàng)施工準(zhǔn)備工作結(jié)束后，便可進(jìn)行微表處施工，工藝流程如圖1所示。

按上述步驟施工，施工注意要點(diǎn)如下：

（1）原路面處理。微表處施工前，須先做原路面處理，例如，原瀝青路面存在裂縫、坑槽、擁包等問題，若病害嚴(yán)重，需前做銑刨拉毛處理，隨后進(jìn)行微表處施工，這樣才能增強(qiáng)微表處和原路面之間的粘結(jié)作用。

（2）原材料選擇。相比普通材料，MS-4型級配當(dāng)中，礦料粒徑較大，在原材料選擇時(shí)，盡量減少集料當(dāng)中針片狀含量，提高施工效率。此外，還需嚴(yán)控細(xì)集料的砂當(dāng)量，砂當(dāng)量太大或者太小，均會對微表處后期強(qiáng)度造成不利影響。

（3）攤鋪施工。車轍填充時(shí)，可采用專門的微表處攤鋪車，并配置V形車轍攤鋪槽。原路面15 cm以下的車轍，需直接作微表處罩面。車轍深度為15～25 mm范圍，需先作微表處填充，隨后作微表處罩面，或者采取雙層微表處施工方案。車轍深度在25～40 mm范圍，采取MS-4型微表處填充車轍即可。微表處攤鋪車就位后，密切關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀況，查看出料是否順利，行駛速度是否合理等。攤鋪施工中，要結(jié)合施工現(xiàn)場車轍深度實(shí)際情況，實(shí)時(shí)進(jìn)行攤鋪槽鋼刮板高度調(diào)節(jié)，相比原路面標(biāo)高，車轍中部攤鋪高度應(yīng)高一些。攤鋪機(jī)須連續(xù)施工，行駛速度均勻，盡可能減少停機(jī)，保證攤鋪厚度均勻[3]。3C344193-FFE3-4822-8003-4E2399F3E030

（4）施工路面控制。施工過程中，地表溫度的高低會影響微表處成型和早期強(qiáng)度，地表溫度太低不宜施工，反之，地表溫度太高同樣不利于施工控制。例如，夏季高溫條件下，微表處混合料攤鋪施工時(shí)，破乳速度快，對乳化瀝青下滲影響較大，甚至?xí)绊懻辰Y(jié)作用。若地表溫度太高，須噴霧降溫，避免積水。

（5）養(yǎng)護(hù)施工。在該工程施工當(dāng)中，采用兩層微表處施工方案，上下面層分別為“MS-3型+MS-4型”微表處。施工時(shí)，控制好施工間隔時(shí)間，若間隔時(shí)間少，下層微表處混合料水分尚未完全發(fā)揮，影響施工效果。因此，待完成MS-4型微表處施工，適當(dāng)壓實(shí)、晾曬，加快混合料內(nèi)水分?jǐn)U散速度，增加其強(qiáng)度，隨后進(jìn)行上面層MS-3型微表處施工[4]。

5 施工過程監(jiān)控及評價(jià)分析

試驗(yàn)段施工中，須監(jiān)控整個施工過程，抽檢時(shí)，重點(diǎn)做礦料、瀝青混合料抽檢。

5.1 礦料抽檢

表2為MS-4礦料抽檢級配對照，圖2為MS-4型微表處混合料抽檢結(jié)果對照圖。

通過表2、圖2可見，MS-4型微表處混合料抽檢結(jié)果可滿足設(shè)計(jì)級配要求，混合料施工效果良好。

5.2 瀝青混合料抽檢

MS-4型微表處混合料當(dāng)中，須摻加適量乳化瀝青，瀝青材料破乳干燥后，即可作抽檢處理，抽檢內(nèi)容包括：油石比、礦料級配。試驗(yàn)方法采用了離心分離法和燃燒法兩種，試驗(yàn)結(jié)果如下[5]：

（1）設(shè)計(jì)值：當(dāng)瀝青含量為5.7%時(shí)，油石比為6.0%。

（2）離心分離法試驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)瀝青含量為5.9%時(shí)，油石比為6.3%。

（3）燃燒法試驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)瀝青含量為5.7%時(shí)，油石比為6.1%。

表3為微表處瀝青混合料級配檢測結(jié)果，圖3為MS-4瀝青混合料抽檢級配曲線對照圖。

由離心分離試驗(yàn)、燃燒試驗(yàn)及瀝青混合料級配檢測結(jié)果可知，MS-4瀝青混合料的油石比、級配均可滿足設(shè)計(jì)要求，MS-4微表處施工具有可行性。

第一，在抽檢結(jié)果當(dāng)中，若結(jié)果與設(shè)計(jì)值不符，需再次進(jìn)行抽檢測定，若仍舊無法滿足設(shè)計(jì)值，此時(shí)須重新調(diào)整混合料的礦料、瀝青混合料級配，直至滿足設(shè)計(jì)值要求。

第二，假設(shè)MS-4型微表處混合料當(dāng)中，礦料級配和砂當(dāng)量抽檢結(jié)果與設(shè)計(jì)值不符，解決方案為調(diào)整不同粒徑集料合成比例，即調(diào)整三個檔級的集料粒徑，0～

5 mm、5～10 mm、10～15 mm，隨后再次檢測混合料中礦料級配，直至滿足設(shè)計(jì)值要求。

第三，假設(shè)MS-4型微表處當(dāng)中，瀝青混合料油石比抽檢結(jié)果與設(shè)計(jì)值偏差較大（允許偏差范圍為±0.5%），解決方案為適當(dāng)調(diào)整施工設(shè)備參數(shù)，重新校準(zhǔn)施工車輛的計(jì)重設(shè)備，并再次標(biāo)定乳化瀝青、集料等原材料的用量，作抽檢處理，直至滿足設(shè)計(jì)值要求。

6 工后質(zhì)量檢測與評價(jià)分析

MS-4型微表處施工完成后，為驗(yàn)證工程質(zhì)量，須作工后檢測，檢測指標(biāo)包括：構(gòu)造深度、滲水系數(shù)與抗滑擺值。試驗(yàn)中，檢測點(diǎn)間距為100 m，在路面構(gòu)造深度和抗滑擺值試驗(yàn)當(dāng)中，每個檢測點(diǎn)分別檢測3次，取平均值;路面滲水試驗(yàn)中，每個測點(diǎn)檢測2次，取平均值。表4為檢測結(jié)果。

從表4可見，MS-4型微表處工后質(zhì)量檢測當(dāng)中，構(gòu)造深度、抗滑擺值、滲水系數(shù)均可滿足規(guī)定要求，說明施工驗(yàn)收質(zhì)量良好[6]。

為了進(jìn)一步確定MS-4型微表處施工質(zhì)量，工后對試驗(yàn)段進(jìn)行了30 d跟蹤調(diào)查，目測試驗(yàn)段未見明顯車轍，路面表層平整、無脫皮現(xiàn)象。由此證明，MS-4型微表處施工能夠修復(fù)路面車轍病害，改善路面使用性能，同時(shí)，還具有良好的抗滑、防水效果。

7 結(jié)束語

渝黔高速公路運(yùn)營多年，路面車轍病害嚴(yán)重，為修復(fù)車轍病害，恢復(fù)路面使用性能，特提出MS-4微表處養(yǎng)護(hù)方案，結(jié)論如下：

（1）結(jié)合渝黔高速公路實(shí)例，選取嚴(yán)重車轍路段為試驗(yàn)段，針對輕度、重度車轍病害，提出有針對性的車轍處治方案，采用MS-4型與MS-3型結(jié)合的微表處養(yǎng)護(hù)措施。

（2）通過車轍模擬試驗(yàn)、高溫修正馬歇爾試驗(yàn)對比MS-3和MS-4型微表處的性能，結(jié)果表明，在抗車轍性能與高溫性能方面，MS-4型微表處混合料性能良好，具有顯著的施工應(yīng)用效果。

（3）各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，便可進(jìn)行微表處施工，須規(guī)范施工工藝，掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，并在施工過程中，做好礦料、瀝青混合料抽檢工作，經(jīng)MS-4礦料、瀝青混合料級配抽檢對照分析，結(jié)果顯示，MS-4微表處施工具有可行性。

（4）為驗(yàn)證工程質(zhì)量，工后檢測路面構(gòu)造深度、滲水系數(shù)與抗滑擺值，所得值均可滿足規(guī)定要求，說明MS-4型微表處施工能夠修復(fù)路面車轍病害，改善路面使用性能，同時(shí)，還具有良好的抗滑、防水功能。

參考文獻(xiàn)

[1]白峰. MS-4型微表處在公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2020（7）： 123-124.

[2]董澤蛟， 肖桂清， 龔湘兵. 級配及抗車轍劑對瀝青混合料抗車轍性能的影響分析[J]. 公路交通科技， 2014（2）： 27-31+46.

[3]李麗. MS-4型微表處在甘肅戈壁地區(qū)公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用研究[D]. 蘭州：蘭州交通大學(xué)， 2019.

[4]王嘉. MS-3型微表處在高速公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J]. 山西建筑， 2014（10）： 144-146.

[5]黃新顏. MS-4新型微表處試驗(yàn)與施工研究[D]. 長沙：湖南大學(xué)， 2009.

[6]范麗霞. 論微表處在高速公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用[J]. 交通世界（建養(yǎng)機(jī)械）， 2011（11）： 98-99.3C344193-FFE3-4822-8003-4E2399F3E030