微表处在高速公路半刚性沥青砼路面预防性养护中的应用

刘东芳

（运城高速公路有限责任公司，山西 运城 044000）

微表处在高速公路半刚性沥青砼路面预防性养护中的应用

刘东芳

（运城高速公路有限责任公司，山西 运城 044000）

文章从微表处技术的介绍、适合的路况条件，通过对微表处在高速公路半刚性沥青砼路面养护中的应用以及后期养护管理评价，指出微表处作为一种路面早期养护措施，有效减少和延缓路面破损、提高道路技术状况，以其优良的使用性能和显著的社会效益，在高速公路养护维修上有着广泛的应用前景。

微表处；半刚性路面；应用；预防性养护

21世纪以来，高速公路养护进入了一个新的纷繁复杂的阶段，随着养护里程的不断增多，发展高水平的养护技术已逐步成为养护工作中的重点，特别是预防性养护观念和相关技术逐渐为广大公路工程技术人员所了解和接受，并在全国各地区进行了不同程度的尝试，取得了一定的实际效果。

运城公司部分高速公路已运营多年，路面纵、横缝病害较多，且历经数次修补，路面存在许多施工接缝。沥青砼路面的预防性养护措施主要有：稀浆封层、微表处、表层铣刨加铺和就地热再生等技术。自2007年至今，运城公司先后对侯运、运三、侯禹高速公路沥青路面累计微表处治218万m2，结合近几年的微表处实践经验，就微表处在半刚性沥青砼路面预防性养护中的应用予以研究和探索。

1 微表处技术简介

1.1 微表处定义

微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并通过专门施工设备摊铺到原路面上，达到迅速开放交通要求的薄层结构。该工艺在国外已得到广泛应用，被认为是修复道路多种病害最有效、最经济的途径之一。

1.2 微表处技术的发展

微表处技术是在稀浆封层技术的基础上发展起来的公路路面薄层罩面技术。稀浆封层用于路面工程始于20世纪20年代末期的德国。而后，德国公路工作者为了用稀浆封层解决路面车辙问题，开始对稀浆封层混合料进行改良。对原材料进行精心筛选和改进，并提出了更加严格的混合料技术指标要求，使改进后的稀浆混合料在摊铺厚度较大的情况下仍能迅速、良好地成型，且成型后的混合料在耐久、抗车辙性能等方面都比普通稀浆封层有了很大的提高。于是，使用聚合物改性的快凝、快开放交通的稀浆封层——微表处车辙填充技术诞生了。随后，微表处混合料也开始用于整幅路面的罩面。

目前，微表处已经在欧美发达国家的高等级公路维修养护中得到了广泛应用，国际稀浆罩面协会（ISSA）统计的全球微表处应用量超过183.73万t（1999年，不完全统计）。微表处在我国已有十几年的使用，从一般性的预养护罩面，扩展到车辙填补、水泥混凝土路面罩面、隧道道面和水泥混凝土桥面铺装。从高速公路的养护到城际快速干道、城市道路都得到了广泛的应用。

1.3 微表处技术优势

（1）可改善路面的防滑性能和高抗磨耗性能，提高了行车安全性，适用于交通量大、重载车多的路面。

（2）可有效地阻止路表水下渗，阻止和延缓水损害而产生破坏、病害。

（3）能封闭沥青路面出现的早期细小裂缝，填充轻微车辙，提高整体路用性能和技术状况，延长使用寿命。

（4）工作面美观实用，改善路容、路貌形象，行车视觉良好。（5）开放交通快，可在施工后1 h左右开放交通，减少施工对交通的影响。

（6）微表处是一种低成本的养护方法，单位面积成本远低于传统热沥青罩面。

2 微表处适合的路况条件

2.1 原路面必须有足够的结构强度

原路面整体结构强度不足时，应根据具体情况选择合适的方法进行补强，然后进行微表处。

2.2 平整度衰减路段

5mm以下平整度衰减路段，直接使用罩面摊铺箱加铺6～8mm微表处即可。10 mm以下平整度衰减较重路段，先使用罩面摊铺箱铺设调平层，然后铺设6～8 mm微表处。

2.3 车辙路段的处治

（1）连续长度不超过30 m，辙槽深度在10～15 mm之间，行车略有小摆动感觉的路段，先使用摊铺箱铺设调平层，然后铺设1 cm微表处（15 mm以下为轻型车辙）。

（2）车辙、推移的连续长度超过30 m、辙槽深度在15～30 mm之间，有行车摆动且跳动感明显的或严重颠簸的，铣刨路面上面层或中上面层重新铺筑后，再铺设1 cm微表处。

（3）车辙深度在25 mm以上，应采用铣刨全部面层重新铺筑的方案，然后加铺1 cm微表处。

（4）路面车辙较多，车辙之间的距离又近，为便于修补并使修补部分平整，可以将邻近的车辙划为一片，按片挖槽进行修补。

填补车辙时为了保证黏结牢固，施工温度不宜低于10℃，雨后路面积水未干之前不能施工。

2.4 裂缝处治

（1）宽度3～5 mm的纵向裂缝和荷载性横向裂缝，清扫干净路面后使用密封胶进行贴缝处理后进行微表处。

（2）宽度大于5 mm的纵向裂缝应开槽清洁干净后，采用石粉（0～5 mm碎石）填充裂缝密封胶灌缝，再进行微表处。

2.5 原路面的拥包等隆起型病害应事先进行处理

对于沥青面层出现坑槽、松散、拥包等病害并伴有局部沉陷的路段，如果基层、底基层具备基本的承载能力，将上、中面层挖补后加铺1 cm微表处；对于基层承载力不足、出现严重病害的路段，采用水泥稳定碎石处治基层，并填补好中、上面层沥青混合料，处治后加铺1 cm微表处。

3 微表处在工程中的应用

某高速公路于2002年9月份通车，主线为半刚性基层沥青路面结构，其结构组合和厚度组成为：4cm中粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土中面层+6 cm粗粒式沥青混凝土下面层+30 cm水泥稳定碎石基层+18 cm～20 cm二灰土和综合稳定土底基层，路面结构总厚度63～65 cm。随着运营年限增长，路面出现了裂缝，即龟裂、轻微车辙等病害，且随着交通量的不断增长，出现了复合病害现象，严重影响了行车舒适度，降低了路面使用性能。自2007年开始，先将原路面病害进行处治，随后采用微表处罩面。具体应用效果见表1。

表1 微表处前后路面技术状况PCI对比

（1）微表处治后改变原路面磨损、老化、光滑松散、细集料脱落、车辙等表观质量，使得已干涩发白的沥青表层和修补花点的路面焕然一新。

（2）经过对2008年微表处前后病害面积进行统计分析以及通过以千米为单位分别抽取4段进行一年观测，路面破损率DR从2.22%下降至0.086%，有效减少和延缓了路面破损，从而延缓了病害发展。

（3）由表1可知：经2008年6月—2010年12月微表处治两年后路面PCI对比，路面技术状况有较大改善，但对于原路面网裂、龟裂、横纵向裂缝处治不彻底。

（4）加铺微表处之后，路面抗滑性有很大程度改善，减少了路面事故发生率。

（5）有效解决了路面平整度衰减、轻微车辙以及压密型、磨耗型等比较稳定的车辙，恢复了路面服务功能，但对于深度车辙（30 mm以上）效果不明显，经观测处治半年后车辙发展趋于稳定，深度最深达10 mm。

（6）微表处在阻止小的氧化裂缝或毛细裂缝比较有效，但对于温度原因造成的横向伸缩裂缝、基层反射性横向裂缝以及由于路基不均匀沉降或滑移产生的裂缝效果不太好。

4 微表处后期跟踪观测

通过后期对微表处路面的跟踪观测表明：虽然微表处可以显著提高路面服务状况，但在部分段落会出现不同程度的反射裂缝、表观不均匀、接缝明显等问题，部分路段出现唧浆、龟裂等病害。

4.1 路面出现反射裂缝

见图 1、图2。

图1开槽填充后出现反射裂缝

图2挖补后，施工缝在微表处表面反射

原因分析：①原先裂缝处理时，在开槽灌缝过程中，富裕沥青比较多。造成富裕沥青处表面光滑、摩擦系数小，且密封材料与微表处混合料不兼容，在摊铺过程中，裂缝光滑处与正常路面处平行摊铺，因摩擦系数不一样，混合料摊铺的数量和均匀就不一样，裂缝处的混合料相对正常路面的混合料要少，造成裂缝反射。②裂缝处和原路面介质不同，混合料在不同介质上表现不同现象，摊铺后，不同介质下的混合料中的水分蒸发效果不同，肉眼观察，在裂缝处表现为粗糙，且微表处摊铺厚度为l cm，本身厚度就不高，结果表观裂缝处与正常路面不一致，形成裂缝反射。

建议：①施工前期，对裂缝处富裕沥青进行局部铣刨，铣刨厚度为0.4～0.6 cm，主要功用为打毛裂缝处，增加裂缝处的摩擦系数，形成粗糙面，使摊铺时混合料均匀一致。②对裂缝进行处理，采用裂缝密封贴，由于密封贴表面粗糙，可以与原路面形成一致的介质。

4.2 处治过的坑槽四周出现裂缝并伴随唧浆现象

见图3。

图3 处理过的坑槽四周裂缝并伴随唧浆

原因分析：在处理原路面坑槽时，沥青混凝土的压实度不足或偏小，或是沥青混合料拌和不均匀，导致现场实际空气率较大，造成雨水渗入，滞留在半刚性基层顶面，在大量高速行车作用下，产生很大的压力并冲刷基层混合料表层的细料形成灰浆，从路面的缝隙向上挤出，形成了白色的唧浆。

建议：在微表处前对病害彻底处治，加强施工质量控制，确保沥青混合料拌和均匀，压实度达到规定指标。

4.3 处治过的路面出现龟裂

见图4。

图4 路面出现龟裂

原因分析：①在处理原路面龟裂时，沥青混凝土的压实度不足或偏小，或是沥青混合料拌和不均匀，导致现场实际空气率较大，造成雨水渗入，滞留到上面层和中面层之间，在大量快速行车的作用下，使两层内沥青混凝土中部分碎石上的沥青剥落，导致表面产生网裂。②原路面基层厚度不足，或基层集料分析和不均匀性（含级配、结合料剂量、含水量和密实度等）过大等因素，导致路面承载力下降，在行车作用下产生龟裂。

建议：在微表处前对病害彻底处治，满足路面结构强度，加强施工质量控制，确保沥青混合料拌和均匀，压实度达到规定指标。

5 结论

（1）微表处作为一种路面早期养护措施，微表处理后有效改善了路面平整度和增加摩擦系数、防透水，可有效减缓裂缝反射期，填补车辙，减少坑槽发生率，从而减少和延缓路面破损，提高道路技术状况。

（2）只有对微表处前原路面病害诊断清楚、处治彻底以及高质量的施工才能使微表处发挥有效作用。微表处作为一种恢复路面的磨耗层，适合于路面病害程度较轻、还未出现严重破坏路面的预防性养护，但不能全面治理已出现的路面损坏。在微表处使用中施工人员常常盲目扩大了微表处的适用范围，忽略了它不适宜于由于结构层损坏引起的或严重的路面病害处治。对于路面的严重车辙、大面积油污、重度裂缝和坑槽等都需进行预处理，如果微表处施工前路面病害处治不彻底，那么这些病害将很快反射到微表处表面，形成新的病害。

（3）微表处适宜在路况标准需同时满足以下路面技术指标：技术状况指数80＜PCI≤95、路面结构强度指数80＜PSSI≤100、路面行驶质量指数80＜RQI≤100。

（4）通过对该高速公路2008年右幅处治与2010年左幅微表处治20 km路段相比较，2008年微表处治路面养护投资可节约488万元，养护成本可节约48%，养护投资效益明显。

（5）在路基路面稳定的前提下，微表处使用寿命可达2～5年以上，延长了路面大修时间，从而延长了路面全寿命周期。

（6）根据全寿命周期设计理念，在道路沥青砼路面设计中应充分考虑路面抗滑性能衰减，将路面上面层普通沥青混凝土改为改性沥青混凝土。

[1]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南.人民交通出版社，2006.3.

[2]李凌云，梅兴民.科技信息.《高速公路预防性养护措施—微表处》，2007.

[3]周亮，周正峰.微表处在高速公路养护中的应用，贵州工业大学学报，2008.

The Little Form is in the Expressway Semi-rigid Pitch Concrete Application in the Preventative Maintenance of Road Surface

Liu Dongfang

Introduction totechnologyfromlittle formofthe article，the road conditions condition that is suitable for，should take and maintain management and appraise on later stage through what has been in the expressway semi-rigid pitch concrete road surface on the little form when maintainedded，point out that maintains the measure in early days as a kind of road surface in the little form office，Reduce and delay the road surface damage，improve the technological state of the road effectively，with its fine serviceability and remarkable social benefit，there are extensive application prospects in the expresswayis maintained.

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U416.217

A

1000-8136(2011)20-0089-03

刘东芳，女，山西原平人，2004年毕业于山西交通职业技术学院道路与桥梁专业，助理工程师。