浅析公路工程微表处预防性养护施工技术的应用

夏艳

摘 要：公路作为国民经济发展的重要基础设施，在经济发展、社会稳定及人民生活当中扮演着重要的角色，是评价一个国家、一个地区综合实力的关键性指标。随着公路建设规模的持续扩大，越来越多公路进入了维修期，微表处是沥青混凝土路面早期病害修复的主要预防性养护技术，其具有防水、耐磨、抗滑性好等优势，将其用于路面养护维修可有效防止路面老化与松散，延长路面使用寿命。本文结合具体案例，分析了路面病害的主要影响因素，提出了微表处养护方案，并对微表处预防性养护施工技术要点进行了分析与探讨。

关键词：公路工程;微表处;预防性养护

0 引言

当前，我国公路建设事业已步入了“建养并重”时期，公路养护任务艰巨。很多公路在行车荷载与自然因素的作用下，通车运行2、3年便出現了大量早期病害，比如车辙、裂缝、坑槽等，若不及时处理，病害将进一步发展，甚至危害行车安全性。为此，必须采取切实可行的有效措施做好路面病害防治工作。作为一种高效的预防性养护技术，微表处的应用可以有效提升路面的使用性能，修复路面轻微病害，满足快速开放交通的目的。

1 工程概况

某公路工程为双向4车道，路基宽24.5 m，路面垫层为15 cm厚天然砂砾，路面底基层、基层分别为20 cm厚水泥稳定砂砾、30 cm水泥稳定碎石。路面面层为4 cm厚中粒式沥青混凝土+5 cm中粒式沥青混凝土+6 cm粗粒式沥青混凝土，共15 cm厚。本路段通车运营多年，在2019年，曾进行了局部预防性养护维修，但随着沿线交通量不断增加，加之雨水等自然环境的作用，路面逐渐出现了大量病害，主要为横向裂缝、纵向裂缝、唧浆、坑槽、车辙等。但经路面勘查结果显示，本路段病害未贯穿基层，病害严重程度较轻，为了提高路面通行质量，做好路面维修工作，提出了微表处预防性养护工艺。

2 沥青路面病害影响因素

经路面病害勘查可知，本路段路面病害主要是在内外因素共同作用下产生，比如交通量急剧增长、环境因素、排水设施不完善等，具体分析如下：

（1）交通量急剧增长。据公安部交通管理局统计数据，截至2020年全面汽车保有量达到2.81亿量。以我国现有人口14亿人计算，那么，相当于每5个人就拥有一辆汽车。汽车数量的不断增长，给现行公路交通能力和效率带来了巨大的挑战。汽车即是路面服务的对象，同时也是路面结构破损、路基失稳的主要影响因素。据本路段交通量统计情况分析，本路段通行车辆当中，大型车辆占比高达25%左右，路面“重负载”情况严重。由于沿线经济的迅速发展，本路段交通量急剧增长，这也是导致沥青路面病害频发的主要原因。

（2）环境因素的影响。由于本地温差较大，夏季多雨。伴随温度变化，沥青混凝土强度和劲度也会随之变化。据相关试验研究说明，当温度从0℃增至40℃，沥青混凝土的动弹模量将从10 000 MN/m2降至250 MN/m2，随着动弹模量的大幅降低，若在重载车辆作用下，路面极易发生车辙病害。

（3）排水设施不完善。实地勘查过程中，发现本路段表面层具有较大空隙率，极易发生唧浆情况。究其原因在于路面结构设计当中排水设施不完善。在路面结构内部水无法及时排除，造成水损坏恶性循环，进而破坏路面。此外，本路段局部处于灌区，部分路段路基相对偏低，路基含水率较大，进而引发路基变形失稳，这是造成路面沉陷的根本原因。

3 微表处养护机理

微表处是由改性乳化沥青、填料、矿料、水等按比例拌和后通过专门的设备铺设于路面表层而形成，通过微表处施工，可以有效提升路面的使用性能，修复路面轻微病害，满足快速开放交通的目的。相比其他养护技术，微表处的优点如下：

（1）防水。在路面养护施工当中，微表处可以起到很好的防水作用，能够有效阻止水分下渗。

（2）耐磨、防滑。微表处养护相当于增加了一个磨耗层，能够有效提升路面的耐磨性能，提升新路面的摩擦能力。

（3）平整度良好。路面养护采用微表处施工后，可有效封闭路面微小裂缝和修复轻微车辙病害，是恢复路面使用性能，提升路面平整度及增强道路美观性的重要养护工艺。

（4）延长使用寿命。通过铺筑微表处，可以有效防止路面沥青老化、松散等情况，延长路面使用寿命。

（5）施工迅速，对交通影响小。微表处具有极强的适用能力，可用于不同路面病害处治，能够有效增强乳化沥青的黏结作用，提升路面的耐久性，施工迅速，交通封闭时间短，对交通影响小。

4 微表处预防性养护施工技术要点

4.1 施工工艺

第一，原路面处治。由于微表处仅能处理轻微病害。施工前，需根据路面病害实际情况，做好原路面病害处治工作。可通过铣刨开槽、灌缝等方式处治，从而提升路面养护成效。

第二，路面清理。为了确保路面施工质量，需清理干净原路表上的垃圾、杂物、尘土等。

第三，拌和。微表处施工过程中，首先要调整控制好填料、乳液、集料等材料的配合比，做好级配调整。此外，想要混合料能够均匀分布到摊铺箱内的话，还要保证拌和施工的和易性良好。

第四，摊铺。摊铺过程中，需将施工材料按照既定顺序投入到摊铺机内，随后将摊铺机开至施工作业指定位置，保证摊铺箱周边紧贴原路面。开始摊铺前，先要检查摊铺机各个料门的高度、开度是否满足要求，若不符合规定，需及时调整。待确定机械能够正常运转且满足施工规定的基础上，便可进行摊铺施工。在摊铺过程中，摊铺速度不宜过快，一般可控制在20 m/min～25 m/min，保证混合料的摊铺均匀，避免漏铺等情况。待机械摊铺完成后，针对局部摊铺不到位的地方，可通过人工进行处理。

第五，碾压。通常来讲，稀浆类混合料无需碾压，在自然行车荷载下，混合料破乳产生的空隙便可自动闭合。由于工期紧张，为了缩短交通封闭时间，往往需要采用碾压工艺尽快开放交通。通过碾压施工，可以有效提升封层的结构强度，达到良好的防水、密实作用。此外，微表处路面经碾压施工后，大骨料和细集料的分布更均匀，更能提高路面的平整度，降低噪音。在整个碾压施工当中，最关键的要素在于碾压时间的控制，碾压时间直接决定混合料水分析出的快慢，这将对微表处强度的高低造成直接影响，为此，首先要做好碾压时间控制，一般要求在混合料破乳后20 min以内完成碾压。其次，还要做好初压、复压、终压三个碾压阶段的控制，控制重点在于碾压遍数、碾压速度及碾压设备的合理选择。第一，初压。以双钢轮压路机为准，碾压速度不宜过快，可控制在1.5 km/h～3.0 km/h，碾压1～2遍。第二，复压。选择“双钢轮+胶轮”压路机，碾压遍数为6～8遍，碾压速度为2 km/h～4 km/h。在碾压施工中，很容易出现材料粘黏车轮现象，为此，针对胶轮压路机施工前，需采用轮胎喷水的方式进行处理，保证无粘轮问题出现。第三，终压是为了消除明显轮迹，因此，采用双钢轮压路机进行1～2遍碾压，碾压速度控制在2 km～3 km即可。

第六，养护。在整个养护期间，不允许车辆通行，要做到完全封闭交通。在养护当中，可根据微表处混合料初凝状态确定交通开放时间，一般情况下，当混合料的粘结力超过2.0 N·m后，便可通行。

4.2 性能检测

施工结束后，为了检验路面微表处养护施工质量，需对其平整度、摆值、构造深度、渗水系数进行检测，所得结果如表1所示。

由此可见，相比微表处施工前，施工后路面性能明显提升，说明微表处施工效果良好。此外，还对渗水系数进行了检测，检测结果为0，说明微表处防水效果明显。

5 结束语

综上所述，改革开放以来，我国公路建设规模持续扩大，沥青路面因其无接缝、行车舒适、方便维修等优点在高等级公路施工中得到了广泛应用。然而，沥青路面使用一定时间后，往往会出现路面早期病害，为了有效防治路面病害，可采取预防性养护施工工艺。微表处技术的应用，可以有效封闭路面病害，防止路表松散，恢复路面性能，延长路面使用寿命。

参考文献：

[1]季节，刘禄厚，索智，等.水性环氧树脂改性乳化沥青微表处性能[J].长安大学学报（自然科学版），2017，37（5）：23-30.

[2]张永生.微表处技术在公路养护工程中的标准应用[J]. 中国标准化，2017（18）：196-197.

[3]李锐.公路工程微表处养护施工技术的分析[J].中国科技纵横，2017（15）：95+98.

[4]蔡硕果，徐世法.高速公路沥青路面中长期养护规划技术研究与辅助设计系统的研发[J].公路交通科技（应用技术版），2016（2）：38-43.

[5]孙东娜.微表处现场补给作业施工技术在公路路面大中修工程中的应用[J].广东建材，2013（6）：64-66.

[6]王海燕.微表处集料级配的降噪优化试验研究[J].公路交通科技（应用技术版），2019（7）：70-72.