微表處在隧道水泥混凝土路面糙化治理中的應用

沈儀平

（貴州高速公路集團有限公司營運管理中心，貴州 貴陽 550000）

滬昆高速貴州境玉凱段作為國家高速公路網的重要組成路段，2006年通車后，因隧道為水泥混凝土路面，非隧道部分為瀝青路面，造成事故頻發。通過對貴州省玉凱高速公路水泥混凝土隧道原路面現狀進行調查，發現該公路隧道路面狀況尚好，但原路面表面光滑，抗滑性能衰減快，抗滑指標不能滿足安全行車要求，交通事故較為集中，影響公路運營及行車安全。為保證隧道內公路運營及行車安全，需對隧道道面上實施處治，以提高路面的抗滑能力。經過方案比選，本次對玉凱高速公路隧道路面的治理采用加鋪微表處方案。在2009年對該路段的隧道路面實施微表處防滑處治后，隧道內已很少發生交通事故，道路運營安全性能得到明顯改善。

1 微表處技術

1.1 微表處的定義

微表處是采用專用設備將聚合物改性乳化瀝青、集料、填料、水和添加劑等按合理配比拌和并攤鋪到原路面上，并能夠在攤鋪后1～2h內迅速開放交通的薄層結構，簡稱MS。微表處采用專用設備將用聚合物改性乳化瀝青、粗集料、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。

1.2 微表處技術的優點

微表處在鋪筑1～2h后即可恢復交通，施工操作人員少，操作簡便。微表處技術施工進度快后對交通影響時間短，后工程人員要求少，可以在對交通影響很小的情況下開展公路維護修補工作，能滿足高速公路快速維修和養護的主要要求。

1.3 微表處材料的選擇

礦料必須過篩，把超大粒徑篩出去，以免超大粒徑石料給拌和、攤鋪帶來不利影響。對篩后的礦料進行質量檢查，檢查的內容主要包括：級配、砂當量、含水率、干密度等，檢測的結果必須符合規范要求，與試驗室的結果一致。為了確保施工質量，需依據所選用地材與改性乳化瀝青進行配伍試驗。根據試驗結果，調整改性乳化瀝青的生產配方及集料組分。結合貴州省玄武巖的性能指標及配比試驗結果，采用玄武巖和石灰石按6.5∶3.5摻配，2.36mm以上的粗集料用玄武巖，2.36mm以下用石灰石，集料形狀應飽滿，接近立方體，石質應堅硬、耐磨，滿足表1的要求。

表1 集料形狀、質地要求

微表處選用的BCR型改性乳化瀝青應符合表2的規定。

表2 微表處BCR型改性乳化瀝青選用要求

微表處所選材料要求如下。

（1）礦粉：采用普通硅酸鹽水泥或石灰巖礦粉。所需礦粉類型和數量應由試驗室拌和設計確定，并且作為礦料級配要求之一。鋪設微表處時，為了獲得更好的性能或更快的凝固時間，允許有±1%的偏差。

（2）水：不得含有害雜質的鹽和其他雜質的。

（3）添加劑：控制其快凝性和黏合力，應通過拌和設計確定，添加劑與其他成分的可混性必須得到檢驗。

1.4 微表處混合料設計

礦料級配及瀝青用量應滿足表3的要求。

表3 礦料級配及用量要求

2 微表處在水泥混凝土路面糙化治理的應用

2.1 微表處的配合比設計

微表處是一個系統技術，影響其施工質量的因素很多，例如原路況、道路交通情況、原材料的質量和性能、施工設備、施工工藝、施工地區氣候等。不同的混合料對氣溫、外加水量、填料、外加劑等的敏感程度各不相同，必須事先進行試驗驗證。混合料設計是一個絕不可忽視的重要環節，一個合適的混合料設計是提高施工質量的重要因素。

混合料設計內容包括：

（1）施工性能：可拌和時間、成型時間；

（2）路用性能：濕輪磨耗試驗（微表處要求浸水1h的WTAT值要小于540g/m2）；負荷車輪黏附砂試驗（微表處中要求黏砂量測試值應小于450g/m2）；輪轍變形試驗（輪跡寬度變化率小于5%）。

2.2 原路面病害處理

（1）水泥混凝土板縫處理：采用水泥混凝土路面專用灌縫設備銑、吹縫，再用改性灌縫膠填縫。

（2）原路面混凝土板破壞：原路面混凝土板破壞在這幾段中問題比較突出，在做微表處前，應將破板全部更換。

2.3 微表處鋪筑的路面條件及施工環境

（1）基面處理：要求清除所有的浮漿、尖銳突出物、污染物，然后全路面噴砂打毛、清掃干凈。

（2）微表處施工的最低溫度不得低于10℃。

（3）在攤鋪微表處前，首先應在水泥混凝土表面均勻灑布符合表2要求的改性乳化瀝青黏層油。

2.4 微表處施工流程

根據施工作業面要求，確定微表處施工流程為：渠化（管制）交通→清掃路面→灑布黏層油→微表處攤鋪設備就位→攤鋪微表處混合料→成型養護→強度滿足要求后開放交通。

2.5 攤鋪的質量控制

2.5.1 攤鋪速度的控制

正確的攤鋪速度對項目成功起著非常重要的作用，過快會引起波紋、推移和離析。攤鋪的速度應根據路面的狀況進行調整。在鋪較薄的封層時，攤鋪速度對封層的影響更加顯著。

2.5.2 攤鋪厚度的控制

對原材料嚴格檢驗，選用符合要求的石料，特別是粒徑為5～10mm的石料。混合料用量決定了鋪層的厚度，鋪層厚度通常取決于最大集料粒徑。過薄、過厚都會影響施工質量。在施工過程中后盤操作手要及時調整攤鋪厚度，避免太薄路面出現流水紋或漏氣，太厚路面發亮泛油。微表處有一定的攤鋪系數，所以現場攤鋪厚度應控制在1.2cm左右，開放交通后，壓實厚度達到設計要求。

在攤鋪過程中應對厚度及時檢測和控制，每車道左中右100m各檢測一次，以保證達到虛鋪厚度，開放交通后，壓實厚度達到設計要求。

2.6 施工質量控制

微表處攤鋪不允許出現塊狀、球狀或未拌和的集料。對攤鋪后出現的局部缺陷，應及時使用橡膠耙等工具進行人工找平。找平的重點是個別超粒徑粗集料產生的縱向擴痕以及橫、縱向接縫等。經養生和初期交通碾壓穩定后，在行車作用下應不飛散且完全秘水。微表處兩幅縱縫搭接的寬度不宜超過30mm，橫向接縫宜做成對接縫。施工中應對稀漿混合料進行抽樣檢測。抽檢項目、頻率、允許誤差及方法如表4所示。

表4 微表處和稀漿封層施工過程檢驗要求

3 微表處技術的社會效應與經濟效益分析

3.1 路面抗滑性能改善

原混凝土路面橫向力系數SFC60為18～25，抗滑能力不足。鋪筑微表處以后路面橫向力系數SFC60為57～68，在使用三年后路面橫向力系數SFC60為48～55，抗滑性能良好。

3.2 經濟效益

降低費用，微表處罩面與同厚度的環氧薄層罩面相比，其造價是環氧薄層罩面的1/5左右，而且路用性能更好。

3.3 社會效益

與熱拌瀝青混合料相比，其在常溫條件下作業，攤鋪過程減少了燃料消耗及瀝青煙排放，減少了能耗和環境污染。

4 結語

微表處作為路面預防性養護技術，嚴格按照規范要求進行施工的路面最長使用時間近7年，平整度及抗滑性能指標均能滿足養護規范的要求。公路養護工作者應以科學、嚴謹、務實的態度來認識和應用該技術。在養護資金投入有限的條件下，微表處作為一項經濟的養護技術，有很大的推廣空間。

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