微表處在預防性養(yǎng)護中的應用

石云飛

(1.河北聯合大學;2.河北省唐山市公路養(yǎng)護管理處)

1 引言

微表處(Micro.Surfacing)是預防性養(yǎng)護一種，指采用專用機械設備將聚合物改性乳化瀝青、粗細集料、填料、水和添加劑等按照設計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。微表處技術不但可以有效預防瀝青路面早期壞，提高使用性能、結構性能，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。本文針對工程實踐對微表處技術進行分析。

2 微表處實施前路況調查及路況評價

2.1 路面結構強度

結構強度即結構承載能力，是指路而在達到預定的損壞狀況之前能承受的行車荷載作用次數.瀝青路面結構強度調查指標為路面彎沉值(Ls)，高速公路路面彎沉值的檢測，宜采用自動彎沉儀或落錘式彎沉儀進行。路面彎沉測定時，高速公路應雙向測定，測定位置相互交錯。

2.2 行駛質量

路面的行駛質量采用行駛質量指數(RQI)作為評價指標，行駛質量指數由國際平整度指數(IRI)計算。平整度是度量高速公路路面使用性能的一項重要指標，其調查指標為國際平整度指數(IRI).目前常用的快速平整度檢測設備有車載式顛簸累積儀、激光斷面儀等，平整度測定時，應雙向檢測。

2.3 安全性

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

2.4 評價方法

(1)路面破損評價。《公路瀝青路面養(yǎng)護技術規(guī)范》(JTJ073.2-2001)中，瀝青路面破損狀況采用路面狀況指數(PCI)進行評價，路面狀況指數由瀝青路面破損率(DR)計算。

(2)路面結構承載力評價。瀝青路面結構承載力采用強度指數作為評價指標。

(3)行駛質量評價。路面行駛質量采用行駛質量指數(RQI)作為評價指標，行駛質量指數由國際平整度指數(IRI)。

(4)路面抗滑能力評價。路面抗滑性能采用抗滑系數作為評價指標，抗滑系數以橫向力系數(SFC)或擺式儀的擺值(BPN)表示。

(5)路面的綜合評價。路面綜合評價采用路面綜合評價指標PQI為評價指標，PQI用分項指標加權計算。根據上述綜合評價，公路評價指標(PQI)58為中，因此該公路應該進行預防性養(yǎng)護。

3 室內試驗研究

3.1 瀝青蒸發(fā)殘留物指標

在瀝青中摻加SBS、SBR改性劑后，進行蒸發(fā)殘留瀝青性質試驗，結果見表1。

表1 蒸發(fā)殘留物質瀝青性質試驗結果

3.2 微表處瀝青混合料試驗

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)質碎石，級配設計滿足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

微表處采用專用機械施工，修補車轍時配有專用車轍攤鋪槽。攤鋪機計量控制系統(tǒng)必須進行標定;微表處施工養(yǎng)生期氣溫應高于10℃;嚴禁在過濕或積水路面上進行施工;原路面15 mm以下車轍可直接進行微表處，深度15～25 mm車轍應首先進行微表處車轍填充;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、網裂等病害應事先進行處理。

4.2 施工方法

微表處施工一般采用下列工序施工:修補清潔原路面→施劃導線→攤鋪車攤鋪稀漿混合料→手工作業(yè)修復局部缺陷→初期養(yǎng)護→開放交通。施工工藝注意事項為:改性乳化瀝青儲罐要安裝攪拌器，每天都對改性乳化瀝青攪拌10 mm防止離析和聚結;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作業(yè)后材料計量器讀數方法統(tǒng)計材料用量檢查混合料配合比，通過數護欄數量，方便、精確計算攤鋪長度，來計算攤鋪厚度是否符合要求;雨季施工時為了保證微表處與路面牢固聯結，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 微表處施工質量控制

5.1 稠度

稀漿混合料在進入攤鋪箱后應保持良好和易性.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.過稀會離析影響路面摩擦系數導致泛油、粘結力下降、鋪層厚薄不均。在混合料配比設計中用水量已被確認，因現場集料含水量、溫度、濕度、路面吸水情況等條件有所偏差，在施工中應根據實際情況作相應調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量關鍵指標，必須及時進行檢測。

5.2 破乳時間

破乳過早是造成施工質量問題重要原因，稀漿混合料應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團，厚薄不均、刮痕等現象，對封層與路面粘結不利，破乳時間過長影響成型時間。通過調節(jié)水量或適當加入一些化學添加劑來實現對破乳時間控制。

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，在先鋪筑接縫處進行預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，再用掃帚進行掃平，使縱向接縫變得平順，總體外觀更佳。

5.4 加水量

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

5.5 超徑顆粒及細料凝塊

石料中難免會有超徑顆粒，可能會卡住攪拌軸引起機械故障。卡在橡膠刮板下面形成縱向劃痕，礦料受潮時會產生細料凝塊，特別是對于砂當量較低礦料，凝塊容易造成縱向劃痕有時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.天工作結束后必須清潔攤鋪箱，在每車攤完間隙內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在攤鋪時形成劃痕。攤鋪箱不應有漏漿現象，側面應安裝橡膠板以使側面保持整潔，攤鋪箱橡膠厚度應一致，在攤鋪封層表面不會留下縱向不均勻劃痕式凸起條紋，橡膠刮板寬度、厚度和硬度應滿足理想攤鋪效果需要。

攤鋪箱拖動應保持平穩(wěn)無振動，機器速度應一致，速度過快會造成攤鋪箱振動或跳動，在稀漿上留下橫向波紋。在使用拖布情況下過快速度會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、石料級配、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環(huán)節(jié)、不合理厚度會減少微表處壽命，在級配范圍中曲線如靠近粗一側，亦即集料中大顆粒比例較大時必須鋪厚，否則大骨料不能嵌入封層當中，容易被刮板帶起形成劃痕.級配靠近較細一側，即集料中細料比例較大時鋪薄。微表處設計厚度為稀漿中最大顆粒粒徑，如果強行將封層鋪厚或鋪薄造成封層穩(wěn)定性差，易出現松散、泛油和車轍等病害。

6 微表處路面檢測結果

微表處完工后，將施工全線以每3 km作為一個評價路段進行質量檢查和驗收，表面質量結果和使用效果檢測結果分別見表2、表3。

表2 試驗路檢測結果

表3 試驗檢測數據

從檢測結果可以看出，經歷兩個月車輛荷載作用，試驗路段路表平整、粗糙，存在少許輕微裂縫，基本沒有車轍，個別路段存在少量橫向裂縫。經過鉆心取樣，發(fā)現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。因此可以認為，微表處理前，原路面上較寬的裂縫應事先修補，以防止反射裂縫的發(fā)生。

7 結論

微表處是一種預防性養(yǎng)護方法，適用于路面病害不太嚴重的場合。在進行微表處前，應對原路面較寬、較深的裂縫進行處理;車轍較深的路段首先應采用微表處車轍填充然后再進行微表處理。微表處混合料可以修復路面的流動性車轍，可以為行車提供一個平整的、耐磨的、粗糙的表面，微表處層與原路面結合緊密，沒有剝離現象，可以滿足高等級公路預防性養(yǎng)護和恢復路表功能的要求。

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