道路微表处理技术在路面养护中的应用研究

何 娟

（开封市路达高速开发管理有限公司，河南 开封 475004）

0 引言

微表处(是微表处理的简称，英语是micro-surfa cing)是一项经济有效的预防性养护技术。 它把适当级配的粗细集料、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)、聚合物改性乳化沥青、外掺剂和水按一定比例拌和成流动状态的稀浆混合料，将其均匀地摊铺在路面上，形成一种沥青薄层[1]。

微表处技术有以下特点：（1） 可以提高路面的构造深度和摩擦系数，从而提供良好的防滑能力；（2）可以减轻或防止路面的水损坏；（3）可以修复一定深度的车辙，而无需碾压，并且十分稳定，与原路面粘附得非常牢固，是不用铣刨解决车辙问题的独特维修方法[2]；（4）可快速开放交通（在气温24℃、湿度为50%以上时，一般施工后1 h 之内开放交通），减少对高速公路正常运营的影响；（5）由于采用改性乳化沥青，在施工过程中不需要加热，可节约能源，且无污染物排放，符合环保要求。 在我国，微表处技术主要用于高速公路、 一级公路的预防性养护，以及填补轻度车辙， 也适用于新建公路的抗滑磨耗层。

1 原材料及级配

1.1 所用集料规格

本试验所用集料共3 个规格，分别为：玄武岩4.75～9.5mm（1#）；玄武岩2.36～4.75mm（2#）；石灰岩0～2.36mm（3#）。 集料筛分如表1 所示。

1.2 集料级配

集料配比按1#：2#：3#=3：2：5 的比例掺配， 掺配后集料的级配如表2 所示。

表1 集料筛分结果Table 1 Aggregate screening results

表2 集料级配结果Table 2 Aggregate gradation results

2 微表处稀浆混合料试验

稀浆混合料试验的项目主要有：拌和试验、黏结力试验、湿剥落试验、湿轮磨耗试验、碾压黏沙试验。试验所用材料为：改性乳化沥青（沥青含量>60%，蒸发残留物含量64%）、普通硅酸盐水泥、水（饮用水）。

2.1 拌和试验

拌和试验主要评价乳化沥青与石料的相容性，即根据要求的拌和时间， 确定固体或液体添加材料的添加比例。对于微表处混合料，要求的可拌和时间是不少于2 min。 取干石料99 g、水泥1 g、水6g、改性乳化沥青10 g 或11 g，分别进行拌和，拌和情况如表3 所示。

表3 混合集料拌和试验Table 3 Composite aggregate mix test

2.2 黏结力试验

黏结力试验确定微表处混合料的凝结时间和开放交通时间， 要求30 min 黏结力不小于12 kg·cm，60 min 黏结力不小于20 kg·cm。 用拌和料做黏结力试验，结果如表4 所示。

表4 混合集料黏结力试验Table 4 Composite aggregate cohesion test

2.3 湿剥落试验

湿剥落试验是将完全固化的混合料放入沸水中煮3 min，观察石料表面沥青膜的覆盖状况，要求面积大于90%。 经试验，沥青膜覆盖率大于90%，满足ISSA 的要求。

2.4 湿轮磨耗试验

湿轮磨耗试验用于控制微表处混合料的最小沥青用量，也可评价其抗水损坏能力。 试验时，乳化沥青用量分别按10%和11%计算。 计算结果如表5 所示。

表5 混合集料湿轮磨耗试验Table 5 Composite aggregate wet track abrasion test

2.5 负荷轮碾压黏沙试验

负荷轮碾压黏沙试验用于控制微表处混合料的最大沥青用量，避免因沥青用量过大而导致泛油。试验结果如表6 所示。

表6 负荷轮碾压黏沙试验Table 6 Loaded wheel rolling compaction sticky sand test

3 微表处施工工艺

按照微表处稀浆混合试验确定的配合比进行施工组织。 施工是微表处工程的关键环节，一般微表处施工步骤[2]如图1 所示。

图1 微表处施工步骤Fig.1 Micro surfacing construction procedure

3.1 施工前的准备工作

（1）检查、维修原路面和基层，如有裂缝、坑槽、松散、波浪、软弱等病害，应采取措施封层，在施工前修补完毕。 （2）对路面进行清扫，保持摊铺路面的洁净。 （3）对原路面上的雨水井盖、检查井盖、桥梁伸缩缝、 路缘石等设施应采取适当的保护措施，完工后都应显露出来，而不被封盖住。 （4）检查原材料进厂情况，确保原材料质量。 （5）检验、调试施工机械，保证施工顺利进行。

3.2 洒粘层油或封层油

在一般情况下，不需要喷洒粘层油。 当沥青路面严重贫油或用于水泥路面的封层时，则应喷洒乳化沥青粘层油。 粘层油与微表处所用的乳化沥青应一致，乳化沥青可以0.3～0.4 kg/m2的用量使用[3]。 粘层的喷洒最好在施工放样前进行，以免盖住已放好的样线。 在封层施工前，粘层必须完全凝固。

3.3 摊铺作业

将装好各种原材料的微表处摊铺机械开至施工地点，将摊铺箱调整至要求的宽度和拱度，同时按要求初步调整好摊铺厚度。 摊铺机械沿着导线匀速推进，一般推进速度为1.5～3.0 km/h，但应保持稀浆摊铺量与生产量的基本一致，保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2 左右。 对于需要润湿的路面，可打开喷水器湿润(尤其是当气温太高或路面干燥时)。当摊铺机上的备用材料中有一种料已用完时，应立即关闭总开关，待搅拌锅和摊铺箱内稀浆混合料全部摊铺完后，摊铺机械应立即停止前进，升起摊铺箱。

3.4 接缝处理

施工中的横向接缝，应采用对接缝，施工步骤为：（1）将前一施工段末端整平，用0.5×4m 油毡或薄钢片将其覆盖，保证油毡末端与封层材料层边缘平齐。 （2）让微表处摊铺机后退，使摊铺槽后缘落在油毡上。 （3）启动微表处摊铺机，开始摊铺。 （4）将油毡连同上面的稀浆混合料取走， 倒入废料车中；清洗油毡，以备下次使用。

封层的纵向接缝，可采用搭接缝。 为了保证接缝的平整，搭接宽度不宜过大，《ISSA 微表处技术指南》规定，纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm，接缝处高出量不应大于6 mm[4]。 纵向接缝的位置直接影响路表的美观，因此，如果能够将纵向接缝放在车道线上，就可以最大限度地减少接缝对路表美观的影响，但是这将给画车道线造成一定的困难，特别是接缝处的不平整和粗糙表面，会造成走线不直和画线材料用量明显增加。 因此，建议将纵向接缝放在车道线一侧3～5 cm 的地方，这样既不会影响路表的美观，又不至于造成画线困难和画线成本上升。

3.5 初期养护与开放交通

进行微表处施工后， 封层有一个破乳成型过程，在此时间段内，仍应封闭交通，禁止一切车辆、行人通行。 养护时间的长短，视稀浆混合料中水分的排除状况及黏结力的大小而变化。 通常认为：当黏结力达到1.2 N·m 时，稀浆混合料已初凝；当黏结力达到2.0 N·m 时，稀浆混合料凝固到可以通车的状态。 决定开放交通之后，应撤除交通管制标志，不留任何障碍，保证交通顺畅。

4 结语

本文从微表处稀浆混合料的配合比试验及微表处施工工艺两个方面对沥青路面微表处养护方法进行了研究，得到以下结论。

（1）微表处稀浆混合料的路用性能受到混合料级配、油石比、集料性质等多方面因素的影响。 在水泥用量不变的前提下，改性乳化沥青用量的增加可以提高稀浆混合料的黏结力、抗剥离能力。

（2）总结了微表处主要施工步骤和施工工艺，指出微表处施工技术是集材料、设备、工艺、检测于一体的综合技术，稀浆混合料浆体的形成是一个复杂的物理化学配置过程，影响因素较多。 施工的科学管理、施工环节的协调合理、施工机械设备状态的调整、施工人员的尽责尽力对现场施工成败起着关键作用。

[1] 虎增福.对我国道路微表处技术推广应用中一些问题的思考[J]. 石油沥青，2004（6）：6-9.

[2] 赵福祥，杨勇，陆学元. 微表处配比在杭宁沥青路面养护中的应用研究[J]. 中国公路， 2006（3）：108-109.

[3] 罗岗，解必德，傅香如. 杭宁高速公路微表处施工组织与技术探讨[J]. 建设机械技术与管理，2005（1）：68-69.

[4] International Slurry Surfacing Association(ISSA). A Guide to Quality Construction of ISSA [J]. Micro -surfacing(Quality Control),2001.