微表處與同步碎石封層在公路養護中的經濟性和適應性對比分析

趙玉忠 甘肅省張掖公路管理局應急保障中心

一、概述

研究表明，公路如果能及時采取正確的預防性養護措施，養護工程上可以節省翻修費用，并延遲路面重建時間。維表處和同步碎石封層作為預防性養護技術在近些年來在公路養護中得到了廣泛應用，取得很好的經濟和社會效益。甘肅省自2008年首次在G312線鳳嵋二級公路上鋪筑了微表處后，微表處和同步碎石封層在全省逐步得到廣泛應。張掖公路管理局先后對G30線的山臨段和臨清段、G227線部分路段進行了微表處施工，對Z075線、S220線、X224線和G312線部分路段進行了同步碎石封層施工，實踐證明微表處和同步碎石封層能有效防止地面水的滲透，抑制路面網裂的反射，緩解底層病害對面層的影響，有效地保護路面，提高路面抗滑性和耐久性，降低養護費用，延長道路使用壽命，具有顯著的經濟效益和社會效益，很適合甘肅省公路養護資金緊張的情況。

微表處和同步碎石封層作為預防性養護技術也存在差異，其經濟性、施工過程對氣候條件要求和施工過程質量控制的復雜程度不同，決定兩種預防性養護有各自特點和最佳適應范圍，在實際應用中應根據公路等級、自然條件、工程目的合理選擇養護方式，最大限度提高養護工程經濟效益和社會效益。

二、微表處和同步碎石封層經濟性對比分析

（一）微表處和同步碎石封層的主要類型

微表處根據石料級配不同，分為SM-Ⅰ、SM-Ⅱ、SM-Ⅲ，同步碎石封層根據粘結材料不同，可分為瀝青同步碎石封層、改性瀝青同步碎石封層、乳化瀝青同步碎石封層和改性乳化瀝青同步碎石封層等。不同型號的微表處和同步碎石封層其成本有很大的差異。現將在實際養護施工中被廣泛應用，能夠很好適應西北地區氣候條件的是SM-Ⅱ型微表處和改性乳化瀝青同步碎石封層作為成本對比分析的基礎。

（二）微表處施工成本

材料在微表處施工成本中占較大比重，每平方米需集料18Kg-20kg,填料（一般為普通硅酸鹽水泥）0.5%-1.5%，乳化瀝青用量10%-11.5%，機械費主要是稀漿封層車租費，其他機械費和人工費在成本中所占比例相對較小。

微表處每平方米施工成本

（三）同步碎石封層成本

材料在同步碎石封層施工成本中也占較大比重，每平方米需單級配碎石14.5kg-17.7kg,乳化瀝青用量1.6kg/m2-2.4kg/m2，乳化瀝青用量應根據原路面缺油情況，海拔高度適時調整，原路面缺油嚴重路段增加用量，海拔較高的高寒地區可增加用油量，一般情況乳化瀝青灑布量為1.8kg/m2，機械費和人工占比相對較小。

同步碎石封層每平方米施工成本

（四）微表處和同步碎石封層經濟優勢

微表處相對同步碎石封層，施工工序復雜，施工使用人工和機械多，所以微表處單位成本較同步碎石封層高，微表處施工成本為20.8元/m2，同步碎石封層施工成本為15.8元/m2。與熱瀝青罩面相比較有較大的成本優勢，施工過程不需要對石料加熱，節約能源，是經濟有效的預防性養護技術。同步碎石封層的成本低于微表處，但微表處的使用壽命比同步碎石封層長。

三、影響微表處和同步碎石封層適應性的主要因素。

（一）氣候條件的要求

微表處最佳施工氣溫為15℃-25℃，雨天不能施工，高溫對微表處施工影響較大，溫度過高會縮短稀漿可拌和時間，加快乳化瀝青破乳，使稀漿還沒來得及攤鋪就已結塊，造成微表處無法正常施工，所以微表處施工必須避開高溫時段。微表處在西北地區最佳施工時間為每年3月中旬至7月中旬，8月下旬至10月底。

同步碎石封層施工氣溫不低于15℃，陰雨天和大風天不能施工，低溫對施工質量影響較大，不受高溫影響，施工后2天內不能有陰雨天，否則會因氣溫過低，使碎石與原路面不能牢固粘結，行車碾壓會使碎石脫落，影響施工質量，施工前必須關注天氣預報情況。同步碎石封層在西北地區最佳施工時間為每年5月上旬至9月底。

（二）施工工藝特點施工質量控制要點

1.微表處施工工藝特點和施工質量控制的要點

微表處施工中選用的膠結材料為慢裂BCR型改性乳化瀝青，集料用碎石必須堅硬、耐磨，不含泥土雜質，同時還應當滿足道路用石料的各項技術要求。乳化瀝青與集料經稀漿封層車混合攪拌形成稀漿，經攤鋪箱攤鋪，形成一層磨耗層。

微表處施工質量控制要點：一是原材料的各項性能要符合要求，乳化瀝青的穩定性、可拌和時間、固化速率、粘附性、磨耗性能以及抗車轍性能，碎石的酸堿性、強度、耐磨耗性、混合料的砂當量等是影響微表處質量的最主要因素。二是要有先進的機械設備，原材料各項性能指標符合要求，并不能保證施工達到預期的效果，實驗室確定配合比后，在實際施工中必須保證實際配合比的穩定與準確，這就要求集料摻配設備和稀漿封層車計量準確，性能穩定，所以機械設備性能是影響質量的重要因素。三是要有熟練機械操作人員和施工人員。微表處施工從各種材料混合攪拌成漿到攤鋪成形時間較短，可拌和時間約大于120秒，要求稀漿封層車駕駛人員、操作人員和其他人員必須密切配合一次成型。在施工過程中由于氣溫、集料的含水量都會有一些變化，操作人員還必須根據拌和的漿狀，對加水量進行實時調整，才能保證施工正常進行，所以操作人員必須一定經驗和判斷能力。操作人員的熟練程度對微表處施工外觀質量，特別是縱向和橫向接縫的質量影響較大 。

2.同步碎石封層施工工藝特點和施工質量的要點

碎石封層選用高黏度快裂型改性乳化瀝青作為碎石封層的膠結料。碎石一般采用單級配的碎石。碎石要石質堅硬、清潔、不含風化顆粒、近立方體顆粒，選用反擊式破碎機軋制的碎石，各項指標要符合《瀝青路面施工技術規范》。同步碎石封層車將乳化瀝青和碎石均勻撒鋪在原路面上，經行車碾壓成形，使碎石附著在原路面，形成一層保護層。

同步碎石封層施工質量控制要點：原材料質量符合要求是保證施工質量的前提，瀝青、改性瀝青、乳化瀝青還和改性乳化瀝青選擇哪一種粘結材料，決定著同步碎石封層施工內在質量，改性瀝青、改性乳化瀝青施工質量優于瀝青和乳化瀝青。粘結料的灑布量是影響同步碎石封層質量的重要方面，要根據原路面缺油和泛油情況、道路所在地區平均氣溫確定瀝青的灑布量，原路面缺油嚴重時增加灑布量，原路面有泛油跡象時降低瀝青灑布量，道路所在地區平均氣溫較低時增加瀝青的灑布量，道路所在地平均氣溫較高時，可適當降低瀝青灑布量。道路交通量大小、重型車輛的多少對同步碎石封層效果也有一定的影響，重型車輛少的輕交通量路段實施效果較好。

四、微表處和同步碎石封層的適應性

微表處和同步碎石封層作為預防性養護技術，在實際應用中都有很好的封水效果，能很好修復輕微裂縫，延緩路面損壞，增加道路使用壽命，降低養護費用，能很好適應公路養護需求，但微表處和同步碎石封層的施工成本、施工氣候條件、施工工藝和施工質量控制難易程度不同，決定了二者的適應性又有一定的差別。微表處施工工藝和質量控制相對復雜，對機械設備要求高，需要有專業化的施工隊伍，成本相對較高，氣候適應性強，地域適應性廣，能適應高速公路、普通干線各種等級路面養護。由于現階段受施工設備技術條件限制，微表處攤鋪最大寬度為4米左右，施工路面較寬時需分多副施工，縱向和橫向接縫較多，影響整體美觀度。同步碎石封層施工工藝和質量控制相對簡單，施工速度快，但成形慢，需行車碾壓一段時間才能成形，成形后表面粗糙，行車噪音較大，未成形前對行車安全有一定的影響，不適合高速公路養護，適合輕交通量，需快速施工的路段，同步碎石封層表面粗糙，路面摩擦系數高，能增加了車輛行駛的安全性，特別適合雨雪天氣較多的山區路段。

五、結束語

微表處和同步碎石封層作為預防性的公路養護技術具有明顯的經濟優勢，在公路養護中得到了廣泛應用，能很好適應公路預防性養護需要，但也存在許多不足，相信隨著新材料和先進機械設備的出現，會進一步降低施工成本，擴大適應范圍，使其發揮更大經濟效益和社會效益。