微表處技術(shù)在高速公路瀝青路面養(yǎng)護中的應(yīng)用

李蓉

（山西交通控股集團有限公司太原高速公路分公司，山西 太原 030006）

0 引言

微表處技術(shù)使用高分子聚合物和添加劑的混合物，通過嚴格控制骨料，設(shè)計獨特的改性稀漿封層進行路面鋪設(shè)。微表處技術(shù)具有施工速度快、養(yǎng)護效果好、經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，養(yǎng)護后可有效恢復(fù)瀝青路面各項性能。在實際預(yù)防性養(yǎng)護工作中，要保證養(yǎng)護質(zhì)量和效果，需結(jié)合工程實際情況，對微表處技術(shù)的具體應(yīng)用進行深入分析。

1 工程概況

某高速公路通車運行已有4年左右的時間，經(jīng)初步調(diào)查發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)很多早期病害，以橫向裂縫和車轍為主，尤其車轍最深處超過2cm。為限制這些早期病害的進一步發(fā)展，避免路面出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞，設(shè)計采用微表處方法進行養(yǎng)護。

2 混合料級配設(shè)計

2.1 原材料

對不同級配骨料實施篩分試驗，結(jié)果如表1所示。

表1 集料篩分試驗結(jié)果

對細骨料實施砂當(dāng)量試驗的主要目的是測定細集料黏土含量，并據(jù)此判斷骨料是否潔凈，測定方法按照相關(guān)規(guī)程執(zhí)行。經(jīng)試驗，骨料實際砂當(dāng)量為70%，符合規(guī)程提出的不低于65%的要求[1]。瀝青路面微表處養(yǎng)護施工中，混合料會受細集料活性的直接影響，決定混合料狀態(tài)，因此在試驗中必須測試石料活性。經(jīng)試驗可知，骨料活性值為13mg/g，說明有較高的活性?；旌狭纤盟酁?25 硅酸鹽水泥，無任何添加劑；水為飲用水，用量以骨料含水率和混合料稠度為依據(jù)來確定，對于干骨料，用水量取骨料重量的3.5%～4.0%。

2.2 級配設(shè)計

根據(jù)表1的結(jié)果，嚴格按照相關(guān)標準為微表處混合料實施級配設(shè)計，結(jié)果如表2所示。

表2 微表處混合料級配設(shè)計

從表2可以看出，微表處混合料級配設(shè)計結(jié)果符合相關(guān)標準的要求，最終將混合料組成確定為：2#集料∶3#集料∶4#集料∶礦料=30∶30∶30∶10。

3 混合料試驗

在完成配合比設(shè)計后，還應(yīng)對按照設(shè)計配合比拌制的混合料開展以下各項試驗：可拌和時間、內(nèi)聚力黏結(jié)、濕輪磨耗、負荷車轍及水敏感性。其中，水敏感性試驗主要通過與參考值間的對比，為混合料磨耗與黏附力明確分級標準，具體如表3所示。

表3 混合料磨耗與黏附力分級評價

黏結(jié)試驗的主要目的是確定混合料達到良好黏結(jié)力所需時間，進而確定開放交通的時間，同時予以分類。相關(guān)標準要求，基于施工溫度條件時，混合料30min 黏結(jié)力應(yīng)達到1.2N·m 以上，60min 黏結(jié)力應(yīng)達到2.0N·m 以上。實際試驗結(jié)果表明，可拌和時間的測試值為120s以上，符合標準要求；30min 黏結(jié)力的測試值為1.8N·m，符合標準要求；60min 黏結(jié)力的測試值為2.5N·m，符合標準要求[2]。

在濕輪磨耗試驗過程中，以預(yù)估瀝青用量為基準增加或減少1%～2%的用量取5 個點，然后分別試驗，確定瀝青用量和磨耗量之間的關(guān)系，進而得出最小用量。在對瀝青變化進行測定時，需在常溫水（25℃）中浸泡1h 或144h，以測定其抗磨耗能力。該試驗的主要目的是確定當(dāng)瀝青用量最小時混合料的抗飛散能力，具體試驗結(jié)果如表4所示。

表4 濕輪磨耗試驗結(jié)果

當(dāng)微表處用于重載交通路面時，需采用負荷輪試驗法來確定混合料抵抗變形的能力，進而得出瀝青最大用量。相關(guān)標準指出，對于高速公路重載交通路面，采取微表處技術(shù)進行養(yǎng)護時，在25℃,100 次載重條件下，混合料側(cè)向位移不得超過10%，車轍深度不得超過2.1mm[3]。本次試驗的具體結(jié)果為：橫向變形量為4.1%，符合標準；車轍深度為1.9mm，符合要求。

敏感性試驗的目的是對瀝青用量最小時混合料抵抗水剝離發(fā)生的能力進行驗證，進而確定瀝青和骨料、填料之間的黏結(jié)性與兼容性[4]。若在煮沸30min 之后，混合料裹附面積與剩余百分比可以達到90%以上，則說明混合料有良好的水敏感性和兼容性。具體試驗結(jié)果為：混合料中骨料損失量平均值（180min±5min，25℃水中刷洗） 評價值為A，混合料剩余量平均值（100℃水中煮沸30min）評價值為A，混合料裹附平均值（100℃水中煮沸30min）評價值為A，總體評價結(jié)果為AAA，滿足標準提出的不低于AAB的要求。

根據(jù)以上級配設(shè)計與混合料試驗結(jié)果，在高速公路路面養(yǎng)護中建議采用如下微表處混合料配合比方案：骨料∶水泥∶乳化瀝青=100∶1.0～1.5∶11.5～13.0，其中，水泥為普通硅酸鹽水泥，且若有需要可摻加適量添加劑。

4 微表處施工

用具有一定級配的石屑或砂、填料（水泥、石灰、粉煤灰、石粉等）與聚合物改性乳化瀝青、外摻劑和水，按一定比例拌制成流動性混合料，均勻灑布于路面封層。微表處施工中，除了要嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定，還應(yīng)滿足以下各項要求：

（1）開工前應(yīng)將待養(yǎng)護路表面清理干凈，不能有泥土或雜物，施工要在路面干燥的情況下進行，即路面在開工前不能有積水，且不得在雨天施工。

（2）正式施工開始前應(yīng)先做好試驗段施工，以確定各項施工技術(shù)參數(shù)。完成試驗段施工且經(jīng)監(jiān)理人員確認質(zhì)量合格后，方可開始正式施工[5]。

（3）微表處混合料攤鋪過程中，若現(xiàn)場沒有攤鋪機引導(dǎo)基準標記，則應(yīng)在施工前做好放樣畫線工作，且要求畫線保持順直、準確。

（4）完成各項施工準備工作后，將檢查確認質(zhì)量和性能滿足要求的材料裝填入相應(yīng)的容器。

（5）檢查調(diào)試混合料拌和機，確保其能夠正常運轉(zhuǎn)后，按照設(shè)計配合比將原材料填入攤鋪槽，同時注意檢查混合料稠度[6]。

（6）待槽內(nèi)混合料量達到攤鋪槽容積的2/3 后，啟動封層機開始前進，此時應(yīng)測定混合料實際稠度，若混合料稠度滿足要求，則以10～30m/min 的速度使封層機緩慢、勻速地前進，并開啟下部噴水管開始適量噴水，以確保攤鋪過程中路面處于濕潤狀態(tài)。

（7）混合料攤鋪厚度根據(jù)標定的長度進行測定。攤鋪施工開始前，根據(jù)攤鋪機作業(yè)寬度，在混合料稠度測試結(jié)果與攤鋪厚度均不小于設(shè)定值時，通過攤鋪測試確定標定長度，同時檢測標定厚度。

（8）在攤鋪施工中，若發(fā)現(xiàn)松散或溝槽，則應(yīng)立即進行修補，當(dāng)情況嚴重時，還應(yīng)挖除后重新攤鋪。

（9）攤鋪后，應(yīng)采用人工方法將不平整的部位找平；對于厚度過大或過薄的部分，需使用橡膠耙子將其找平；對于遺漏與稀漿數(shù)量不足的部位，應(yīng)及時用新拌料修補；修整橫縱向搭接部位，使其保持平順，將少量粒徑超大的顆粒及時清除出場。

（10）當(dāng)攤鋪機中一種材料即將用完時，應(yīng)立即停止送料，然后在攤鋪槽中的混合料全部用完后，使攤鋪機停止前進，并將封層機移至路外，用高壓水槍對拌和機與攤鋪槽進行沖洗，之后才能對缺少的材料進行補充[7]。

（11）攤鋪施工結(jié)束后應(yīng)做好交通封閉，安排專人負責(zé)看管，加強交通管控，嚴禁所有車輛及人員進入。在混合料的顏色從褐色變?yōu)楹谏?，即固化成型之后，即可開放路段交通。如果在混合料固化過程中骨料流失，應(yīng)在確定其原因的基礎(chǔ)上制定針對性處理措施。

（12）施工質(zhì)量控制。開工前應(yīng)嚴格檢驗不同材料，確認是否滿足要求；施工開始前還應(yīng)提供配合比報告，在確定材料未發(fā)生變化且滿足工程要求后，即可開始施工；如果乳化瀝青的蒸發(fā)殘留物實際含量與礦料的實際含水量發(fā)生變化，則應(yīng)調(diào)整攤鋪車參數(shù)，同時檢查攤鋪車性能，確認能否達到施工要求；在施工過程中需對混合料實施抽樣檢測?；旌狭铣闄z指標、頻率、方法和要求為：①采用經(jīng)驗法檢驗混合料稠度，每100m 檢查1 次，要求達到適中；②采用三控檢驗法檢驗混合料油石比，每日1次，要求不超過設(shè)計值±2%；③攤鋪施工中在骨料輸送帶的末端取集料進行篩分，檢查礦料級配，每日1 次，要求與設(shè)計和規(guī)范相符；④采用目測的方法檢驗外觀，在整條沿線連續(xù)進行，要求保持平整和均勻，沒有離析與劃痕；⑤每周進行1次WTAT浸水試驗，要求不超過540g/m2。

（13）微表處施工完成后，需在沿線內(nèi)選擇一段長度為1～3km 的路段實施質(zhì)量檢驗，具體檢驗項目、方法、頻率和要求如表5所示。

表5 微表處質(zhì)量檢驗項目、方法、頻率和要求

表5（續(xù)）

5 結(jié)語

綜上所述，微表處是一種現(xiàn)階段高速公路瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護的重要方法，不僅施工方便，且經(jīng)濟性好，能恢復(fù)路面功能。不過，要使微表處技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮預(yù)期效果，需要在做好配合比設(shè)計與試驗的基礎(chǔ)上，明確各項施工要點，并在施工完成后嚴格檢驗。