微表处技术在沥青路面养护及大修工程中的应用浅议

易忠强

【摘 要】介绍微表处技术的来历、优点、使用条件，以及在进行混合料设计时的原材料选择、混合料设计等。实践证明微表处技术是沥青路面养护及大修工程中的一项有效措施，在公路工程中得到了广泛应用。

【关键词】道路工程；微表处；材料选择；混合料设计

一 引言

由于沥青路面使用年限的增加，沥青路面不断老化，病害增加，使用功能不断降低。适时对沥青路面实施微表处进行预防性养护，是一项较好的预防性养护技术。研究和总结微表处施工技术及质量控制，对改善沥青路面使用功能，延长其使用寿命、施工速度快、影响交通时间短、节约能源、降低成本等优点，在公路工程中具有十分重要的意义。

二 微表处技术简介

微表处是一种由聚合物改性乳化沥青、连续级配石料、矿物填料、水和必要的添加剂按一定配合比进行拌和，并使用专用稀浆封层摊铺车一次性完成拌合、摊铺过程的施工工艺，是国外常用的比较先进的路面预防性养护措施，可达到迅速开放交通要求的薄层结构。微表处技术起源于德国，是由稀浆封层技术发展演变而来的，20世纪80年代传入美国，20世纪末21世纪初传入我国，在形式上与稀浆封层有很多相似之处，但在原材料选择与混合料技术要求、使用性能与寿命、摊铺设备等诸多方面都存在很大差别。微表处主要有以下良好的技术特征：

1、与普通稀浆封层相比，改性剂是微表处区别与稀浆封层最重要的特征之一；微表处具有更高的抗磨性能和抗滑性能，并可以完成对原路面的车辙修复。

2、比热沥青薄层罩面具有更好的封层效果，可更好地防止路表水的下渗，从而更好地保护路面结构。

3、在路基路面稳定的前提下，优质的微表处使用可达5年以上，一般可以超过3年。

4、微表处摊铺机可同时完成拌合与摊铺作业，施工速度快、效率高。

5、开放交通快，可在施工后的1-2h开放交通，减小施工对交通的影响。

6、与铣刨后加铺4cm左右的热拌沥青混凝土罩面这种常用的沥青路面养护方法相比，其每平米面积建设成本可显著降低。

三 微表处的适用范围

微表处主要应用于改善路面的抗滑性能、降低路面渗水，进行车辙修复等方面，是在沥青路面出现了路面功能衰减、轻微车辙的不平整时，为了恢复路面功能而采取的一种修复技术。

因微表处厚度仅1cm左右，实施微表处技术不能增加路面抵抗变形的能力，因此，必须确定一个微表处合理适用范围，不能各种病害路段都用微表处技术进行处理，拟实施微表处的路段应满足以下条件：

1、原路面结构强度必须满足要求，否则应首先进行补强处理，原路面存在的局部结构性破坏，必须在分析病害成因的基础上选择沥青补挖、基层翻修、路基土换填等方式进行处理，然后再进行微表处罩面，微表处不能用于道路的补强。

2、原路面的裂缝必须事先进行灌缝处理。如原路面上宽度大于5mm的裂缝未灌缝而进行微表处处理，在通车1个月左右便会反射到处理后的路面上，因手工灌缝方法处理过的裂缝不彻底，需采用先进的灌缝技术。通过专用设备将裂缝拓宽、清理、加热，然后将改性填缝料灌入，从而有效防止微表处表面反射裂缝的出现。

3、当桥面为沥青混凝土铺装时，若路面湿度较大情况下实施微表处工程，因微表处具有封水效果，会将沥青层面的水分封住，在车辆荷载作用下，水分子唧泥破坏作用会加速桥面混凝土的破损。

4、深度25mm以上的车辙必须事先进行微表处车辙填充处理，然后再做微表处罩面，如果车辙深度过大（40mm以上），建议铣刨并加铺罩面后再做微表处处理。

5、实施微表處后路面的平整度主要取决于原路面的平整度，对原路面的拥包、波浪等病害应在微表处处理前进行修补。

四 微表处的原材料选用

微表处混合料是由合理配比的改性乳化沥青、添加剂、矿料、水和填料等组成，材料质量的好坏直接关系到混合料的性能。微表处混合料中，集料重量占到了混合料总重量的90%以上，而用于对乳化沥青进行改性的改性剂则是微表处区别与稀浆封层最重要的特征之一，集料和改性剂质量的好坏将直接影响混合料性能。

1、改性乳化沥青

改性乳化沥青是微表处混合料的重要组成部分，需选用慢裂性、阳离子型聚合物改性乳化沥青，改性剂有效成分占纯沥青的质量百分比不宜小于3%。

2、矿料和填料

（1）、微表处矿料选择坚硬、粗糙、耐磨、洁净的集料，砂当量不小于65%。

（2）、矿料可以掺加矿粉、水泥、消石灰等填料、填料应干燥、疏松，无结团。

（3）、矿料和填料各项技术指标均应符合JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求。

3、添加剂

（1）、添加剂的主要作用是调节稀浆混合料可拌和时间、破乳速度、开放交通时间等施工性能，并在一定程度上改变混合料的路用性能。

（2）、常用的添加剂包括无机盐类添加剂、有机类添加剂等；对于阳离子乳化沥青混合料，无机盐类添加剂一般会延长可拌和时间，延缓成型。

（3）、最为常用的乳化沥青改性专用SBR乳胶，选用非乳化剂沥青专用SBR胶乳改性剂无法真正起到改性效果。胶乳改性剂的加入，一方面改善了沥青本身的高温稳定性和低温延伸性，同时又可以增进沥青与石料之间的裹附性能，改善混合料的耐磨耗能力。合格的沥青蒸发残留物的针入度降低20%-30%，软化点增高5℃-7℃延度增至80cm以上。混合料的湿轮磨耗值减少20%以上，对乳化沥青和微表处混合料均表现好的改性效果。

4、水

（1）、水也是微表处混合料的重要组成部分，它影响混合料的工作特性。微表处混合料中的水有3个来源：骨料中的水、乳化沥青中的水和预湿骨料的水。

（2）、预湿骨料的水应该是洁净的，一般可使用饮用水，通常无需实验室检验。但水中不得含有有害的可溶性盐类以及能引起化学反应的物质和其它污染物。

（3）、合适的用水量需通过试验确定，影响用水量的主要因素有：骨料级配和材质、路面条件、气候条件等。

五 微表处混合料设计要点

1、矿料级配

（1）、微表处级配宜粗不宜细。随着微表处使用期的延长，最初外观表现较好，级配较细的微表处，出现抗滑功能不足的问题，而最初表现粗糙的微表处，不仅外观效果变得美观，而且保持了良好的抗滑性能。因此，微表处用于交通量大、重载车多的高速公路、一级公路时，不宜采用Ⅱ型级配。而应采用Ⅲ型级配。交通量特别大的，级配曲线宜在Ⅲ型级配范围中值与下限之间。

（2）、用于其它等级公路时，可以考虑采用Ⅱ型级配。级配曲线宜在Ⅱ型级配范围中值以下，用水量和油石比都不宜过大，否则表面功能会迅速丧失。

（3）、谨慎使用间断级配。间断级配存在施工和易性的问题，间断级配或不平滑的级配曲线将加重矿料在运输，装载过程中出现粗料与细料的离析现象，影响摊铺的均匀性。此外，间断级配会显著影响混合料的使用效果，这种级配往往会造成微表处表现不均匀，大料容易飞散。

2、 油石比的确定

（1）、在混合料设计时，应根据实际情况选择合理的油石比。

①原路面情况。如果原路面有泛油，特别是对于采用以前高标号沥青的，微表处材料层可以采用较小的油石比；如果原路面贫油，或者原路面沥青老化较严重时，可以考虑采用稍大的油石比；原路面表面層空隙率大或渗水严重的，宜采用稍大的油石比。

②、交通量的大小。交通量大，微表处应采用较小的油石比；交通量较小的。微表处可以采用相对较大的油石比。

③、高温季节微表处施工，油石比宜小不宜大。

（2）、在允许的油石比范围内，微表处混合料的油石比宜小不宜大。

六、结束语

实践证明，公路在原路面结构强度能够满足要求、各种病害得到有效处理的情况下，微表处施工技术应用于公路养护及大修工程中，在改善道路使用性能、延长使用寿命、节约投资、缩短工期、减少对社会交通影响等方面，具有明显的优势。但现行的施工技术标准和规范尚未完善，应在以后的施工中认真实践、探索、并将其完善。

参考文献：

（1）交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[M].北京：人民交通出版社，2006：7-9，25，27.