微表處在京福高速公路養護中的應用

楊秀偉，張培

（日照職業技術學院建筑工程學院，山東日照 276800）

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微表處在京福高速公路養護中的應用

楊秀偉，張培

（日照職業技術學院建筑工程學院，山東日照 276800）

摘要：微表處即聚合物改性乳化瀝青稀漿封層技術是一種經濟、環保的預防性養護措施，具有施工方便、開放交通快、可有效修復車轍、節能環保及使用壽命長等特點，是高速公路養護中的一項有效措施。文中結合京福（北京—福州）高速公路禹城段維修工程，對微表處的配合比設計和施工技術進行介紹。

關鍵詞：公路；微表處；路面養護；配合比設計

京福（北京—福州）高速公路禹城西幅于2003年大修以來，因交通量大、軸載大，造成部分路面破壞，過早出現坑槽、網裂等路面病害，為防止病害進一步擴大，確保路基功能的發揮，對該路段采用微表處技術進行預防性養護。

1　微表處材料

1.1聚合物改性乳化瀝青

該工程采用天津殼牌瀝青有限公司生產的施保妙牌乳化瀝青，瀝青含量為60%～65%，具有軟化點高、針入度低等優點，適合北方地區的氣候特點。其技術指標見表1。

1.2集料

微表處所用集料應清潔、干燥、無風化且相關指標滿足規范要求，其中4.75 mm篩的合成礦料的砂當量不得低于66%。該工程采用章丘十九郞集料，其技術指標見表2。

表1　施保妙牌乳化瀝青檢測結果

表2　章丘十九郎石料檢測結果

1.3填料

采用32.5號普通硅酸鹽水泥，其性能滿足相關規范的要求。

1.4水

施工拌和外加水采用可飲用水，不得使用鹽水、工業廢水、生活廢水及含泥土的水。

2　配合比確定

2.1確定級配

該工程采用MS-3型級配（見圖1）。

圖1　章丘十九郎集料的級配

2.2試驗確定配合比

2.2.1稠度試驗

進行稠度試驗（ASTM D3910及ISSA T106），檢驗稀漿封層混合料的攤鋪和易性，確定配合比設計中的用水量。試驗結果見表3。

從表3可以看出：水泥用量對乳化瀝青的破乳時間有較大影響，通過改變水泥用量可起到調節集料級配、改善稀漿和易性的作用。當水泥用量為1%～1.5%（不宜超過3%）、乳化瀝青用量為10% ～11%時，稀漿有合適的拌和時間。

表3　稠度試驗結果

2.2.2濕輪磨耗試驗

濕輪磨耗試驗模擬行車輪胎與地面的磨耗作用，檢驗混合料配比能否滿足行車磨耗的需求，可與負荷輪載試驗一起確定混合料的最佳瀝青含量。試驗結果見圖2。

圖2　不同水泥用量下的濕輪磨耗試驗曲線

從圖2可看出：一方面，隨著水泥用量的提高，濕輪磨耗值下降；另一方面，當水泥用量達到一定值后，磨耗值基本不再變化。因此，通過濕輪磨耗試驗確定最佳水泥用量，可改善稀混合料的磨耗性及施工時所需的和易性。

浸水6 d的濕輪磨耗值是檢驗稀漿混合料性能的另一重要指標，表4為濕輪磨耗試驗結果。

表4　濕輪磨耗試驗結果

由表4可知：雖然改性乳化瀝青的浸水1 h濕輪磨耗值能滿足ISSA的相關要求，但浸水6 d濕輪磨耗值卻不一定滿足相應的要求，這就對微表處混合料設計提出了更高的要求。2.2.3負荷車輪粘砂試驗（LWT）

該試驗適用于控制稀漿混合料中瀝青的最大用量。不同水泥用量下的試驗結果見圖3。

圖3　不同水泥用量下負荷車輪試驗結果

從圖3可以看出：隨著水泥用量的增加，負荷車輪試驗曲線并沒有顯示出明顯的變化，可見在確定水泥用量時可優先考慮濕輪磨耗試驗。

2.2.4粘聚力試驗

該試驗用來確定稀漿混合料的初凝時間（稀漿混合料攤鋪之后混合料粘聚力達到1.2 N·m的時間）和開放交通時間（稀漿混合料攤鋪之后混合料粘聚力達到2.0 N·m的時間）。25℃時不同乳化瀝青用量下粘聚力試驗結果見圖4。

圖4　不同乳化瀝青用量下粘聚力曲線

由圖4可知：稀漿混合料90 min強度已達到較高水平，滿足并超過通車要求，表明較高溫度下進行微表處施工有利于盡快開放交通。

2.2.5綜合確定配合比

根據試驗結果，確定微表處的配合比為骨料∶水泥∶水∶改性乳化瀝青=100∶1.5∶5∶11。

3　施工

3.1施工對原路面的要求

微表處是一種預防性養護，主要起到提高路面防水、防滑性能及改善路面平整度等作用，對于道路的承重結構起不到作用。為確保施工后路面質量，原路面本身需滿足以下要求：1）具有足夠的結構強度；2）具有良好的整體穩定性；3）原路面有較大面積破損（坑槽、脫粒、松散、泛油等）時應徹底刨除；4）裂縫深度大于5 mm時，應灌漿后進行施工。

3.2施工條件

前期準備工作完成后，要及時進行施工，且施工溫度要滿足要求。ISSA規定：在路面溫度達到10℃且持續下降時，不允許進行微表處施工。但在路面或空氣溫度達到7℃且持續上升時，允許進行微表處施工。

3.3施工流程

微表處施工流程為封閉交通→打掃路面→攤鋪→養護→開放交通。

3.4施工效果

該工程現場抽樣調查結果見表5。檢測結果表明微表處達到了預期效果。

表5　微表處抽樣調查結果

4　結語

微表處技術相對于其他養護方法，具有方便、縮短交通等特點，具有很高的經濟效益和社會效益，目前的市場價格為18元/m2，在高速公路預防性養護中具有廣泛的應用前景。

參考文獻：

［1］ 虎增福，曾瞥.乳化瀝青及稀漿封層技術［M］.北京：人民交通出版社，2001.

［2］ 交通部公路科學研究院.微表處和稀漿封層技術指南［M］.北京：人民交通出版社，2006.

［3］ JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程［S］.

［4］ JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程［S］.

［5］ ISSA，美國微表處技術指南［S］.

［6］ 舒玫.微表處：高等級公路預防性養護的最佳手段［J］.建設機械技術與管理，2004（8）.

中圖分類號：U418.6

文獻標志碼：B

文章編號：1671-2668（2016）03-0137-03

收稿日期：2015-12-30