淺談微表處在高速公路預防性養護方面的應用

摘要：微表處技術是以聚合物改性瀝青為粘結料的冷拌混凝土薄層施工技術。用來修復基層基本穩定但面層已有相當程度損壞道路的表面功能，還可以進行微車轍填充等。本文結合廣東省多條高速公路對微表處的應用，從微表處功能和優點、適用條件、質量控制與經濟效益等方面對該項技術進行了總結。

關鍵詞：微表處 功能和優點 適用條件 質量控制 效益

1 前 言

隨著交通量的日益增長，重載超載嚴重，交通對于路面的要求越來越高。用聚合物改善瀝青的性質，提高路面使用性能，延長路面的使用壽命，已成為國內外瀝青路面技術發展的趨勢。因此，聚合物改性乳化瀝青稀漿封層（微表處）的研究也逐步得到發展和應用。時至今日，微表處已被認為是修復道路車轍及其它多種路面的病害最有效、最經濟的手段之一。

2 功能和優點

一、主要功能

1）防水功能：微表處封層透水系數低，滲水系數可達到10ml/min內，在路面形成一個致密防水層，能夠有效地阻止雨水滲透到路面下層，防止路面由于水損害而產生破壞。

2）抗滑功能：微表處封層的摩擦系數大，能夠很好地提高路面的抗滑功能。在自然氣象條件差的天氣下，提高高速公路的行車安全性。

3）修復車轍功能：在面層不發生塑性變形的條件下，可修復車轍而無需碾壓。微表處可以在不使用銑刨的情況下，填補深達38mm的車轍，而且十分穩定，也不會使面層產生塑性變形。

4）預防養護功能：微表處封層的使用壽命3-5年，由于微表處封層具有防水、抗老化功能，在新修路面上鋪設一層微表處，能夠有效地延長路面的使用壽命，降低路面綜合養護費用。

二、主要優點

1）施工速度快：連續式微表處攤鋪機1天之內能攤鋪500t微表處混合料，折合為一條10.6Km長的標準車道，施工后1-2h即可通車，適用于大交通量的高等級公路及城市干道。

2）成型快，工期短，可施工季節長，尤其適于交通繁忙的公路、高速公路、街道和機場道路的維修和養護。

3）施工方便、施工人員少。施工速度快、交通開放時間快，加上施工人員少，可以在不影響交通暢通的情況下進行路面的維修養護工作，特別適合于高速公路的快速維修和養護。

4）常溫條件下作業，降低能耗，不釋放有毒物質，符合環保要求。

5）因為微表處封層很薄，所以在城市主干道和立交橋上應用不會影響排水并且橋面也不會增加多少重量。

6）降低道路維修養護費用。由于微表處的預養護功能，在路面的壽命期內攤鋪3-4次微表處封層，能夠提高路面的使用壽命，降低道路特別是高速公路壽命期內的道路維修養護費用。

7）可提高路面的構造深度和摩擦系數，從而提供良好的防滑能力；

廣東省高速公路經過多年的通車運營，或多或少出現不同程度的病害，且廣東的氣候特點是雨水多、氣溫高，帶來對高速公路路面的破壞主要表現為車轍、坑槽、裂縫等。因此，廣東省的高速公路對于密水性、抗車轍要求尤為重要，而微表處施工技術很好地改善這一點缺陷。

3 適用條件

1）原路面結構強度必須滿足要求。在路面還沒有或即將發生病害時用這種工藝較好，對于路基變形較大、已大面積嚴重損壞的路面則不宜使用。

2）原路面存在的裂縫、坑槽、龜裂、網裂等病害必須事先進行修補、灌縫處理。如果微表處施工前路面的病害未得到徹底的治理，那么這些病害將很快地反射到微表處表面，造成新的路面病害。

3）原路面濕度較大情況下不能實施微表處工程。因微表處具有封水效果，會將面層的水分封住，在車輛荷載作用下，會加速路面的破損。

4 質量控制

一、混合料稠度的控制

良好的微表處攤鋪要求混合料具有合適的稠度。較為理想的混合料含水量，一般應是干骨料重量的6%～11%。當含水量低于6%時，混合料太稠，不便于攤鋪均勻，與原路面的粘結也不會牢固；當含水量高于11%時，混合料太稀，會造成跑漿，不利于保證縱向接縫的順直性，同時會使細集料上浮，粗集料下沉，而造成離析，對微表處的路用性能不利。因此慎重地控制用水量是保證微表處混合料質量的關鍵。一般控制含水量在9%左右，并根據骨料與拌和等具體情況適當調整。微表處混合料的可拌和時間只有2min左右，無法像普通稀漿封層材料一樣進行稠度試驗，故只能依靠經驗來判斷其稠度是否合適。剛攤鋪的微表處混合料如有跑漿跡象，說明混合料偏稀可適當降低用水量，用細棍劃剛攤鋪的微表處層，如果集料有松散的跡象，說明混合料偏稠，可適當加大用水量。

二、破乳時間控制

破乳過早常常是造成施工質量問題的重要原因。混合料應該在攪拌和攤鋪過程中保持必要的施工穩定性，過早的破乳造成瀝青結團，厚薄不均、刮痕、拉傷的不良表面，而且對封層與原路面的粘附力也是很不利的。破乳時間過長會影響成型時間。解決辦法應該是通過調節水量、調整配合比或適當加入一些化學添加劑的方法來實現對破乳時間的控制。施工中應盡量采用常溫狀態的瀝青材料和呈弱堿性的混合料。

破乳前的施工效果 成型后的施工效果

5 效益分析

從經濟角度分析，微表處市場價為18～22元/㎡，工藝簡便，施工設備投入低，具有完善的防水、抗滑、抗磨和延緩進一步破壞的功能；超薄磨耗層價格為50～60元/㎡，施工工藝復雜，設備需要拌和樓、專用攤鋪機等，且磨耗層為開級配，空隙率大，防水損害技術難度大，耐久性尚難確定；銑刨熱拌罩面的成本更高，技術含量低，與行業中大力提高養護技術含量的趨勢相背。從國內其他省市的行業發展趨勢來看，當前和今后一段時間，微表處技術將是主導的養護方式。具體比較分析見下表。

基本養護方式比較分析

項目

微表處

超薄磨耗層

洗刨熱罩面

現場基本設備

稀漿封層機，

少量運輸車

拌和樓，專用攤鋪機，大量運輸車

拌和樓，攤鋪機，

銑刨機，大量運輸車

技術難度

低

開級配的性能難以保證

無

路用性能

高抗磨耗、抗滑性能，防水損害，提高平整度。

高抗磨耗、抗滑性能，減少噪聲，提高平整度。

抗磨耗、抗滑性能，

防水損害。

不足之處

局部破壞嚴重地區需復合采用其它養護方式。

防水損害技術難度大，耐久性尚難確定。

銑刨廢料需運輸，存放；增加費用，浪費舊料。

市場前景

原材料市場成熟，國內設備保有量大，當前和今后一段時間，微表處將是主導的養護方式。

由于設備投入大，技術尚不成熟，短期內很難確定其發展前景。

技術含量低，與行業中大力提高養護科技含量的趨勢相背。

正確實施預防性養護措施可保持良好的路面使用性能，延長路面的使用周期，減少道路生命周期費用和節約養護維修資金。根據美國SHRP計劃估算，在路面整個生命周期內進行3～4次的微表處等預防性養護可以延長使用壽命7～10年，節約養護費用45%～50%，調查統計得出，每投入1元錢預防性養護資金，可節約4～10元后期矯正性養護資金的結論。

4 結束語

通過在廣東省惠河、開陽、新臺、陽茂等高速公路路面進行的微表處施工，實踐證明微表處具有優良的修復車轍功能，與原路面粘結牢固，沒有脫皮現象。微表處作為高速公路預防性養護措施在國內方興未艾，要把這項技術應用好，發揮它的功能作用，必須從原材料、混合料設計、施工工藝等方面進行有針對性的質量控制，確保微表處施工質量適應高速公路的要求。

參考文獻：

[1]交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南.人民交通出版社.2006 年3月

個人簡介

姓名：史宇明；性別：男；出生年月：1980-7；籍貫：吉林省四平市；學歷：大學本科；專業：土木工程系；目前職稱：中級工程師；從事工作：路橋施工管理