MS-4型微表處在公路預防性養護中的應用研究

白 峰

（鶴壁市市區公路管理局，河南 鶴壁 458000）

1 工程概況

某公路工程通車運營多年，原路面為瀝青混凝土面層，上面層為4 cm 中粒式密級配瀝青混凝土AC-16，中面層為5 cm 中粒式密級配瀝青混凝土AC-20，下面層為6 cm 粗粒式密級配瀝青混凝土AC-25。據現場調查研究發現，在行車荷載和自然因素的反復作用下，路面出現了大量病害，其中車轍病害較為嚴重。

2 原路面病害狀況

經現場調查結果顯示，該路段車轍病害類型包括2 類，即流動性車轍和壓密性車轍，全段病害程度不一，多集中于行車道輪跡帶，具有較大深度，對車輛行駛安全具有一定危害。但該類型車轍多發生于表面層，未發展到下部結構，因此，僅做微表處養護即可。

基于經濟性原則，歷經多次論證研究，決定采用MS-4 型微表處填充車轍槽（＞25 mm），保證填充高度和原路面一致，隨后采用MS-3 型微表處對整個行車道進行罩面處理。具體施工方案見表1。

表1 病害處治方案

3 MS-3和MS-4型微表處的性能對比分析

微表處是指按照一定比例，將級配滿足要求的石屑、砂、填料等材料和聚合物改性乳化瀝青、外摻劑、水等進行均勻攪拌，形成一種流動型混合料，隨后在路面均勻灑布，用于封層施工。一般厚度為1 cm，待完工后2 h 后即可開放交通。因此，在路面早期輕微病害養護處理中微表處的應用效果最佳，可進一步防止病害發展，達到預防性養護的成效[1]。MS-4型微表處是一種新型微表處技術，該次研究的重點是對MS-4型微表處在重度車轍處治中的可行性評價，為此，進行了下述試驗分析。

3.1 車轍模擬試驗

在仿真道路交通條件下瀝青混合料抗車轍能力裝置中車轍儀應用較多。一定荷載、速度下，加載輪在指定溫度中進行重復性碾壓，從而連續監測碾壓過程中車轍的變化。該次試驗是根據一定級配制備的試件進行的車轍模擬試驗，如圖1（a）所示。經試驗檢測可知，MS-3 型微表處混合料的車轍深度為3.85 mm 、MS-4 型微表處的車轍深度為1.8 mm，如圖1（b）所示。MS-3 型、MS-4 型微表處動穩定度次數分別為2 960 和4 250[3]。由此說明，2 種微表處的抗車轍變形能力分析中，MS-4 型微表處的抗車轍變形能力更強，在較大車轍深度的重度車轍路面病害應用效果良好。

圖1 車轍試驗情況圖

3.2 高溫修正的馬歇爾試驗

該次研究對2 種不同類型微表處混合料的后期強度進行了試驗，所采用的試驗方法為標準的馬歇爾試驗法，基于乳化瀝青不同于常規基質瀝青成分，可利用乳化瀝青特殊性能，在實際使用中，所形成的混合料也具有不同的使用效果。因此，可根據混合料的具體特征，在試驗中采用不同的施工成型方法，但盡可能保證符合施工現場實際條件[2]。根據試驗要求，可制備6 個試樣，根據規定要求，分為2 組，每組各3 個試樣，按照要求進行養護。按照密級配瀝青混合料的施工規定，水的用量可定為5%～6.5%。試件正反各擊實50次，分2 次成型。60℃高溫條件下試件水浴養護30 min，在20℃恒溫條件下，試件養護30 min，結果見表2。經研究表明，MS-4 型微表處混合料的后期強度明顯高于MS-3 型微表處混合料，如圖2 所示。

表2 高溫修正馬歇爾試驗技術指標

3.3 表面功能的比較

在瀝青路面表面功能比較指標中，一般可分為2 類，即摩擦因數、構造深度，結果見表3。通過觀察2 種微表處的濕輪磨耗和表觀性能[3]，可以看出，MS-4 型微表處的磨耗性能更加，同時，還具有良好的構造深度和摩擦因數。

表3 濕輪磨耗前后的擺置

圖2 MS-4 和MS-3 穩定度和流值對比

經過上述分析，在實際路面養護維修中，MS-4 型微表處的施工應用效果更好。

4 MS-4型微表處的施工技術要點

4.1 施工準備

為了保證MS-4 型微表處施工質量，施工前必須做好各項施工準備工作，尤其是人、機、料都應做好周密的安排和布置，做好進場原材料質量控制，提高施工技術人員技術水平。按照施工要求，在保證材料檢驗質量合格的情況下，就可以提前將所需材料運送至施工現場。同時，相關人員必須詳細復核。機械設備是施工控制的重點，施工前，同樣要做好機械合理配置工作，事先檢查設備的性能，做好調試，避免后期出現意外故障，影響施工進度。此外，在整個施工階段，必須封閉交通，并在明顯位置設立安全標示、標牌，保證施工安全。

4.2 修補原路面

微表處施工前，如果原路面還存在其他病害，須先做修補后進行微表處施工。尤其是坑槽、擁包、反射裂縫等嚴重病害。此外，為了保證微表處和原路面之間充分黏結，施工前，可對原路面進行銑刨拉毛處理，厚度為1 cm～2 cm。

4.3 原材料選擇

相比MS-3 型材料，MS-4 型材料級配較粗，具有較大礦料粒徑，在選擇原材料時，盡量減少集料的針片狀含量，進而保證集料具有良好使用效果。此外，還要嚴格把控細集料的砂當量，避免影響微表處后期強度。

4.4 嚴格控制施工路面條件

施工中，路面地表溫度往往會影響微表處成型和早期強度，因此，在整體施工中，微表處施工主要是依靠從微表處混合料內析出水分，來進一步加速微表處成型。因此，當具有較低路面地表溫度的情況下一般不允許施工。但并非地表溫度越高越好。例如在炎熱夏季攤鋪微表處混合料，在混合料和原路面接觸時，便會產生破乳現象，進而對乳化瀝青下滲造成不利影響，甚至會減弱其黏結性能。因此，當具有過高溫度時，可適量噴灑水霧來達到降低溫度的作用，但需嚴控灑水量，不得出現積水情況。

4.5 微表處施工養護

該次施工采用的是2 層微表處疊加施工，上面鋪筑MS-3型微表處，下面鋪筑MS-4 型微表處。如果上下面施工間隔時間不足，很可能出現下層微表處混合料水分還沒有完全揮發的情況，便進行上層施工，從而影響施工質量。因此，在施工完MS-4 型微表處時，必須進行碾壓、晾曬處理，保證混合料內的水分徹底揮發，待強度滿足設計要求后，才能進行上面層施工。

5 結語

綜上所述，微表處是在稀漿封層技術的基礎上發展而來，是目前瀝青路面最有效、應用范圍最廣的養護技術，不僅能夠有效處理路表裂縫，還具有較強的防滲水能力，很大程度上可以有效阻止雨水下滲基層，且施工簡單，對交通影響小。MS-4 型微表處是一種新型的微表處技術，多用于重度車轍病害處治。為此，在施工過程中，必須重視MS-4 型微表處的合理應用，提高施工技術水平，掌握施工要點，規范施工工藝，從而進一步推動我國公路事業可持續發展。