馮正涵

（甘肅省慶陽公路應急保障與監(jiān)測中心，甘肅 慶陽 745000）

0 引言

高速公路的長期運行會使瀝青路面產(chǎn)生諸多病害，諸如泛油、龜裂、車轍、縱橫向裂縫等問題，同時路面抗滑性能下降，從而影響高速公路的使用安全和壽命等。預防性養(yǎng)護是解決該問題的重要方式，是在高速公路瀝青路面處在良好狀態(tài)時對其進行預先處理，以免路面出現(xiàn)各種問題，延長路面使用壽命，降低維護費用。在高速公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術(shù)中，微表處技術(shù)是十分常用的技術(shù)，其在提升瀝青路面抗?jié)B性、耐久性與抗磨性方面變現(xiàn)突出，且施工速度快，經(jīng)濟效益好。本文從我國高速公路瀝青路面的現(xiàn)狀及常見問題入手，分析微表處技術(shù)的應用特點，以實際工程案例介紹微表處技術(shù)的應用要點。

1 高速公路瀝青路面的現(xiàn)狀及常見問題

1.1 現(xiàn)狀

瀝青路面因為具有維修簡易、低噪音、抗滑性高及良好的行車舒適性、安全性，被廣泛應用到我國高速公路建設(shè)中。然而，由于我國近些年機動車數(shù)量的快速增長，以及材料、荷載及氣候條件等諸多方面的影響，許多之前投入運營的瀝青高速公路路面出現(xiàn)了一些病害，從而降低行車的舒適性、安全性，縮短了公路路面的使用壽命[1]。

1.2 常見問題

（1）泛油。瀝青高速公路的典型問題之一便是路面泛油。導致此問題出現(xiàn)的因素較多，如瀝青穩(wěn)定性差、攪拌工藝不到位或是瀝青含量超標等。此外，鋪設(shè)瀝青混合料時出現(xiàn)雨水滲透、粘層油使用量不當?shù)龋矔T發(fā)此問題。

（2）龜裂。瀝青路面自身強度不足是產(chǎn)生龜裂的主要因素。在長時間運行及使用中，會有多種車型經(jīng)過，在不斷負載下就可能出現(xiàn)開裂的情況，加上氣候因素（日曬雨淋等），也會使瀝青公路的使用性能降低而出現(xiàn)開裂[2]。

（3）車轍。瀝青材料自身的性質(zhì)是產(chǎn)生車轍的重要原因。溫度過高時，會降低瀝青的穩(wěn)定性，瀝青路面受到來往車輛的不斷施壓，就會出現(xiàn)變形的情況，甚至可能永久性變形，后續(xù)再受到壓力，瀝青材料便會出現(xiàn)黏性流動，從而產(chǎn)生車轍。

（4）橫向裂縫。路基填土的不均勻沉降造成路面橫向開裂成縫。橫向裂縫又分為非荷載裂縫與荷載裂縫，即便其鋪料選用半剛性結(jié)構(gòu)水泥碎石，能確保路面的承載力與剛性強度，但瀝青材料溫度穩(wěn)定性不夠理想，若外界溫度出現(xiàn)較大變化，就可能導致材料發(fā)生不規(guī)則形變。若形變超出一定限度，還可能向路面結(jié)構(gòu)面層逐步延伸，致使路面結(jié)構(gòu)所受拉應力超出耐受度進而出現(xiàn)反射裂縫。裂縫朝下擴展，還可能在面層或基層出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象，從而出現(xiàn)橫向裂縫。

2 微表處技術(shù)的應用優(yōu)勢

微表處技術(shù)是在稀漿封層基礎(chǔ)上發(fā)展起來的預防性養(yǎng)護方法。工作原理是用具有一定級配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）與聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌制成流動型混合料，再均勻灑布于路面上，并形成很快開放交通的具有高抗滑和耐久性能的封層。微表處技術(shù)基于稀漿封層技術(shù)，通過技術(shù)升級，進一步提高了作業(yè)方法和應用效果，是當前公路養(yǎng)護中的一項常用技術(shù)，其有助于瀝青路面抗?jié)B性、耐久性與抗磨性的提升，施工速度快，經(jīng)濟效益好。

2.1 有助于瀝青路面抗?jié)B性的提升

瀝青薄層罩面技術(shù)已廣泛應用于瀝青路面封層養(yǎng)護施工中，但就實際效果而言，存在路面抗?jié)B性不足的情況。而借助微表處技術(shù)，則能使情況得以良好處理，實現(xiàn)瀝青路面抗?jié)B性能的提升，就算遇到持續(xù)性降雨，也能避免路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲入雨水，有效防護路面。

2.2 有助于瀝青路面耐久性與抗磨性的提升

微表處技術(shù)有著較高的材料要求，一般選擇耐磨性良好、質(zhì)地堅硬的石料，并按比例摻入改性瀝青，以實現(xiàn)材料高黏性優(yōu)勢的良好發(fā)揮。經(jīng)多種優(yōu)質(zhì)材料的組合作用，形成的混合料性能更佳，能使路面更為抗磨，以免路面材料在車輛荷載影響下，出現(xiàn)大面積磨損，從而提升路面的耐久性。

2.3 具有顯著的經(jīng)濟效益

由于應用微表處技術(shù)能實現(xiàn)耐久性、抗磨性的提升，后續(xù)養(yǎng)護次數(shù)得以減少，進而實現(xiàn)成本的間接節(jié)省，取得更佳的經(jīng)濟效益。

2.4 施工時間較短

高速公路車流量較大，在進行預防性養(yǎng)護時，部分車道會被封閉，如此可能出現(xiàn)車輛擁堵的情況，加上過往車輛快速通行，可能誤入養(yǎng)護現(xiàn)場，影響?zhàn)B護施工的有序開展，甚至出現(xiàn)一些安全事故。而應用微表處技術(shù)，則能使養(yǎng)護施工更快完成。在養(yǎng)護過程中攤鋪車能同步進行攤鋪與拌料操作，施工后2h就可開放通行。

3 微表處技術(shù)應用要點

3.1 應用背景

某高速公路路段全長179.66km，為雙向四車道，設(shè)計速度為80km/h。路基寬度24.5m，2013年11月建成通車運行。自建成通車以來，大部分路段都出現(xiàn)了不同程度的病害。路面加速破壞，路面結(jié)構(gòu)層強度快速衰減。近年來，隨著交通量的增加，大貨車比例提高，路面病害加劇惡化，服務質(zhì)量每年下降。隨著大部分路段進入使用年限中后期，路面使用性能指數(shù)PQI等指標加速下滑。為避免因路面表面功能損壞，影響到路面結(jié)構(gòu)，通過調(diào)查及分析路況病害，針對其路況,對病害路段上面層銑刨拉毛1cm厚后實施MS-Ⅲ型玄武巖纖維微表處。

3.2 施工準備

為在預防性養(yǎng)護工作中更大程度地發(fā)揮微表處技術(shù)的優(yōu)勢，方便后續(xù)施工的有序展開，就必須高度重視前期準備工作。

3.2.1 檢查所需材料及集料

采用BCR型改性乳化瀝青，加入SBR改性劑，用量不少于瀝青含量的3%。

礦料采用不同規(guī)格的粗細集料、礦粉等摻配而成。粗集料應選擇石質(zhì)堅硬、耐磨、潔凈、不含風化顆粒、近立方顆粒的碎石，并檢測與瀝青的黏附性。細集料應采用石灰?guī)r等堿性石料生產(chǎn)的機制砂，石灰?guī)r碎石CaO含量不應小于35%，黏附性必須大于4級[3]。

玄武巖礦物纖維材質(zhì)為玄武巖，其表面的堿性特質(zhì)相當于在瀝青中加入了抗剝落劑材料，與瀝青的黏附性能好，同時強度及彈性模量很高，可大幅度提高瀝青混合料的抗拉強度及韌性，提高瀝青路面的低溫抗裂及疲勞耐久性，同時有效提高瀝青混合料高溫抗車轍變形能力。為了提高填補料的路用性能，瀝青混合料中摻加0.2%長度為6mm的玄武巖纖維。

上述材料應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面養(yǎng)護技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。

3.2.2 合理配比混合料

要保證微表處技術(shù)發(fā)揮應有作用，填料的選擇、混合料的配比、集料級配等必須合理。確保集料的級配與國家相關(guān)規(guī)范、標準相符，結(jié)合瀝青路面預防性養(yǎng)護的具體需求，科學選擇及調(diào)整。應委托相應資質(zhì)的試驗室完成目標配合比設(shè)計、目標配合比驗證、生產(chǎn)配合比設(shè)計等工作。開展相關(guān)性能測試及拌和試驗和黏聚力試驗，使瀝青混合料滿足設(shè)計要求。

3.2.3 機械設(shè)備

按照微表處施工流程，根據(jù)各種機械的施工能力相匹配的原則確定適宜的施工機械，按生產(chǎn)能力確定機械數(shù)量與組合方式，做好開工前的保養(yǎng)、調(diào)試和試機，檢查壓路機和攤鋪機的設(shè)備標定和參數(shù)，保證在施工期間不發(fā)生有礙施工進度和質(zhì)量的故障。該工程選擇了瀝青混凝土拌和設(shè)備、運輸車、膠輪壓路機、11t以上雙鋼輪壓路機、掃路機、銑刨機、攤鋪機、瀝青灑布車、灑水車等設(shè)備[4]。

3.3 施工控制要點

3.3.1 瀝青混合料的拌和

要嚴格控制改性瀝青和集料的加熱溫度以及瀝青混合料的出廠溫度。集料溫度應比瀝青高10～15℃。拌和中要保證混合料的均勻性，可以通過目測檢查及時分析異?，F(xiàn)象。要注重混合料融合時間、拌和時間的控制，對混合料的黏聚力等進行檢測與分析。

3.3.2 瀝青混合料的運輸

（1）熱拌瀝青混合料應用噸位較大的運料車負責運輸，但嚴禁急彎掉頭、急剎車或超載運輸，以免損傷封層和透層。

（2）在使用運料車前要做好清潔，為避免瀝青黏結(jié)，可在車廂板涂一薄層的防黏劑或隔離劑。拌合機向運料車裝料的時候，汽車位置要多次挪動，裝料需平衡，以免混合料離析。同時，在混合料運輸過程中，運料車應覆蓋苫布以起到防污染、防雨、保溫的作用。

（3）運料車在進入現(xiàn)場前要洗凈輪胎。在攤鋪地點憑運料單接收瀝青混合料，如果混合料與施工要求不相符，或是被雨淋、結(jié)成團塊，不可鋪筑。

3.3.3 瀝青混合料的攤鋪

（1）先試鋪設(shè)，對攤鋪的質(zhì)量及效果進行觀測，根據(jù)瀝青路面養(yǎng)護的具體需要，展開相應的優(yōu)化、調(diào)整。

（2）攤鋪時要合理挑選設(shè)備，對攤鋪的厚度做嚴格控制，立足具體工程需求，對每層攤鋪材料的厚度做合理調(diào)控。注重混合料流向的優(yōu)化與調(diào)整，保證能夠均勻攤鋪，且水量合理，確?；旌狭系酿こ矶葷M足要求。

（3）盡可能讓設(shè)備緩慢勻速進行，控制攤鋪速度，確保攤鋪一致性。

（4）攤鋪后，要對攤鋪量和平整度做細致檢驗，過厚、過薄或不平處，應盡快清除并進行人工找平，找平重點是：起點、終點、縱橫向接縫。

3.3.4 瀝青混合料的碾壓

為確保規(guī)范施工，應把握好碾壓的步驟與工序。（1）采用參數(shù)適宜的碾壓設(shè)備。（2）通常從車道一側(cè)緩慢到另一側(cè)，注意確保碾壓的速度均勻，結(jié)合實際情況對碾壓次數(shù)做合理控制，以得到適宜的壓實度。（3）對碾壓時間做嚴格控制，通常選取混合料初凝到固化之間的時間。

3.3.5 處理縱、橫向接縫

微表處施工要盡可能確?？v向接縫在瀝青路面的邊緣、車道中間，不可在輪跡帶上。同時，要加強對縱向接縫重疊部分的控制，要確保施工的美觀性，要盡量減少縱縫的搭接寬度，控制其在75mm的范圍內(nèi)。同時，在先鋪筑的接縫處進行預濕水處理有助于稀漿混合料的連接，用橡膠刮耙處理接縫處的突出部分，再用掃帚進行掃平，使縱向接縫變得平順。要盡可能減少橫縫的數(shù)量。在施工起點處，可用鋪墊油氈的方法保持起點的平整和良好的外觀。

3.3.6 開放交通

將過量的乳化瀝青及時清除掉，在清掃路面時，要保證乳化瀝青與骨料已形成一定的結(jié)合力，如此才不會導致混合料松動。完成微表處施工后，為避免預防性養(yǎng)護施工效果受影響，應做好交通開放工作。通常采用微表處預防性養(yǎng)護的路段，開放交通的時間在施工結(jié)束2h后，但為避免損害到新路面，車速要控制在40km/h內(nèi)。

3.3.7 其他注意事項

（1）做好良好的施工組織協(xié)調(diào)，保證整個生產(chǎn)的穩(wěn)定性及連續(xù)性，避免因中斷或異常造成離析。

（2）原路面要求。為了保證路面質(zhì)量，原路面必須保證穩(wěn)定性要求，并且具有足夠的強度和剛度。清理原瀝青路面，采用粗粒式、中粒式的耐磨和堅固的石料，確保其清潔度。

（3）透層及黏層施工前，必須將下承層清理干凈，對銑刨結(jié)束后的工作面應用強力清刷機將基層表面進行全面清掃，并將浮塵吹凈。透層、下封層與黏層施工的時候，采用智能型瀝青灑布車一次均勻灑布。黏層施工不宜過早，應在上覆層施工前0.5~1d進行。應在較熱、干燥的天氣下展開黏層和透層施工，若遇到大風或氣溫低于10℃，則不應施工[5]。

（4）關(guān)注施工場地的氣候與環(huán)境等因素，路面濕度過大或有積水，則要進行提前清潔，再進行微表處施工，不可在降雨天氣施工，施工所在地溫度要超過10℃。

3.4 施工質(zhì)量檢測

3.4.1 施工階段試驗檢測

施工過程中，必須對原材料的質(zhì)量進行嚴格要求，加強原材料的試驗檢測頻率。檢測包括粗集料、細集料檢測、改性瀝青和改性乳化瀝青檢測、瀝青混合料的檢測等內(nèi)容。經(jīng)檢測，各項指標均符合規(guī)范要求。

3.4.2 工程質(zhì)量檢查與驗收

施工結(jié)束后，施工單位選定評定路段，對施工的瀝青面層進行自檢。主要檢查平整度、壓實度、厚度、滲水系數(shù)、寬度、縱斷高程、橫坡、中線偏位等，將測定值與規(guī)范質(zhì)量要求進行比較，計算合格率，然后計算平均值、極值、標準差及變異系數(shù)，各項指標按照《公路養(yǎng)護工程質(zhì)量檢驗評定標準》進行檢查和驗收。

3.4.3 抗滑性能分析

為了準確檢驗出微表處施工的質(zhì)量，以10km的施工路段為對象展開檢測，同時每1km距離都設(shè)置觀測點，以對行車道、超車道上車輛行駛產(chǎn)生的摩擦系數(shù)進行判斷。此外，借助測定儀器對瀝青路面的抗滑效果進行測試。該工程在過養(yǎng)護施工后，行車道抗滑擺值平均值為60.8BPN，超車道抗滑擺值為62.2BPN，明顯優(yōu)于養(yǎng)護施工前的43.6BPN和43.7BPN。

3.4.4 抗?jié)B性能分析

檢測該性能時，檢測對象同樣選擇約10km的瀝青路段，隔1km設(shè)置一個觀測點，然后對比養(yǎng)護前后的抗?jié)B性數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，經(jīng)過微表處養(yǎng)護施工后行車道抗?jié)B水系數(shù)平均值為5.2ml/min,超車道抗?jié)B水系數(shù)平均值為5.3ml/min，明顯優(yōu)于養(yǎng)護前的140.5ml/min和140.3ml/min。

4 結(jié)束語

經(jīng)過本次預防性養(yǎng)護，除個別段主車道由于交通事故出現(xiàn)明顯刮痕，其他路段均表面均勻、密實、平整，無劃痕、無輪跡、無松散。行車道和超車道車轍深度分別降到2.6mm 與2.4mm。本次路面維修后，經(jīng)檢測PQI 值達到97.2，達到預期的效果。由此可見本次預防性施工，使行車狀況得到了良好改善，提高了路面的抗滑性和耐久性，實現(xiàn)了交通質(zhì)量的提升。該項目的實踐再次證明，作為一項用于高速公路路面養(yǎng)護的技術(shù)，微表處技術(shù)優(yōu)勢顯著，作用突出，這離不開對該技術(shù)應用要點的掌握，對施工環(huán)境等重要影響因素的管控。