公路工程微表处养护施工技术

段续

（滦南县交通运输局，河北 唐 山063500）

0 引言

某公路工程从上次完成大修到现在，由于交通量与轴载持续增大，导致部分路段的路面产生破坏，出现很多病害，如网裂与坑槽，为避免这些病害继续发展，使路基功能得以正常发挥，决定采用微表处的方法对路面实施养护。以下以该公路工程为研究对象，深入分析其养护施工中微表处技术的具体应用。

1 施工材料

1.1 沥青

本次微表处施工主要使用乳化沥青，其主要技术指标如下：（1）蒸发残余物量：采用ASTM D244方法试验检测，实测结果为62.4%，指标要求为保持在60%～65%范围内，符合要求；（2）破乳速度：采用T66017方法试验检测，实测结果为慢，指标要求为慢，符合要求；（3）1.18mm筛孔剩余量：采用ASTM D244方法试验检测，实测结果为0.01%，指标要求为小于0.3%，符合要求；（4）1d存储稳定性：采用ASTM D244方法试验检测，实测结果为1.4%，指标要求为1.0%，符合要求；（5）电荷：采用ASTM D244方法试验检测，实测结果为阳离子，指标要求为阳离子，符合要求；（6）低温试验：采用ASTM D244方法试验检测，实测结果通过；（7）裹覆试验：采用ASTM D245方法试验检测，实测结果通过；（8）标准条件下针入度：采用ASTM D5方法试验检测，实测结果为60（0.1mm），指标要求为保持在40～90（0.1mm）范围内，符合要求；（9）5℃温度条件下延度：采用ASTM D113方法试验检测，实测结果为30cm；（10）软化点：采用ASTM D36方法试验检测，实测结果为56.2℃，指标要求为大于55℃，符合要求：（11）溶解度：采用T0607方法试验检测，实测结果为大于99.0%，指标要求为大于97.5%，符合要求；（12）25℃温度条件下动力黏度：采用ASTM D2171方法试验检测，实测结果为91Pa·s，指标要求为保持在80～200Pa·s范围内，符合要求。

1.2 集料

微表处施工中使用的集料应保持干燥与洁净，且无风化，各项指标均与规范要求相符，尤其是合成矿料，其砂当量应达到66%以上。本次施工所用集料的各项技术指标为：（1）洛杉矶磨耗值：采用T 0317—2005方法试验检测，实测结果为11.5%，符合规范不超过30%的要求；（2）压碎值：采用T 0316—2005方法试验检测，实测结果为12.5%，符合规范不超过28%的要求；（3）吸水率：采用T 0317—2005方法试验检测，实测结果为0.8%，符合规范不超过2%的要求；（4）磨光值：采用T0321—2005方法试验检测，实测结果为50，符合规范不低于42的要求；（5）细料坚固性：采用T 0340—2005方法试验检测，实测结果为2.9%，符合规范不超过12%的要求；（6）含泥量：采用T 0310—2005方法试验检测，实测结果为0.46%，符合规范不超过1%的要求；（7）粉尘含量：采用T 031—2005方法试验检测，实测结果为5.08%，符合规范不超过15%的要求；（8）针片状颗粒含量：采用T 0312—2005方法试验检测，实测结果为16.41%，符合规范不超过15%的要求；（9）软石含量：采用T 0337—2005方法试验检测，实测结果为3.63%，符合规范不超过5%的要求[2]。

1.3 填料

本次微表处施工所用填料为32.5普硅水泥，其各项技术指标均能达到规范的要求。

1.4 水

微表处混合料拌和用水以饮用水为主，不可使用污废水与含有泥土等杂质的水，若对水质有疑问，可委托相关专业机构进行检验，经检验合格后方可在施工中使用。

2 配合比设计

2.1 级配选择

本次微表处施工所用级配为MS-3型。

2.2 配合比确定

2.2.1 稠度试验

通过稠度试验可确定混合料和易性，进而确定用水量，具体的试验结果如表1所示。

表1 稠度试验结果

从以上结果可知，水泥用量直接影响破乳时间，对水泥用量进行调节可实现对集料级配的调节，并能改善混合料和易性[3]。

2.2.2 湿轮磨耗试验

该试验的目的是对车轮和地面之间的磨耗作用进行模拟，进而确定配合比能否达到磨耗要求，得出适宜的沥青含量。当水泥用量增加时，湿轮磨耗值减小；但水泥用量增加至一定程度后，湿轮磨耗值趋于平缓。基于此，根据该试验结果可以得出最佳水泥用量，实现对混合料自身和易性与磨耗性的有效改善。具体的试验结果如表2所示。

表2 湿轮磨耗试验结果

从以上结果可以看出，虽然浸水1h对应的磨耗值可以达到要求，但浸水6d对应的磨耗值未必可以达到要求，这对实际的配合比设计有更高要求。

2.2.3 负荷车轮黏砂试验

该项试验的目的在于确定最大沥青用量。当水泥用量增加时，试验曲线无显著变化，说明在确定水泥具体用量的过程中应优先对以上湿轮磨耗试验予以优先考虑。

2.2.4 黏聚力试验

该项试验的目的在于确定混合料具体初凝时间及开放交通的时间。经试验，混合料在90min之后达到较高强度，满足通车要求，这说明在温度相对较高的条件下微表处可尽快恢复路段的交通。

2.2.5 确定配合比

根据上述各项试验结果，将最终的混合料配合比确定如下：骨料∶水泥∶水∶沥青=100∶1.5∶5∶11。

3 施工工艺

微表处可直接利用专门的机械设备进行施工，十分方便与快捷。但作为一项预防性养护技术，其主要作用在于改善路面各项性能，并不能起到承重的作用。因此，为保证养护效果，微表处施工开始前，原路面应达到下列要求：首先，路面应有良好结构强度；其次，路面结构应保持稳定；再次，对原路面上的既有病害进行处理，比如对横纵向裂缝进行灌缝处理，对坑槽按照圆洞方补的原则修补等，为之后微表处的施工奠定良好基础；最后，对处理完成的原路面进行全面清扫，清除之前施工留下的粉尘、碎屑等杂物。

在上述各项准备均已完成，并由专门人员经过检查确认无误后，及时使用专门的机械设备开始微表处施工。在整个微表处施工中，温度控制至关重要，在很大程度上决定了施工的成败，因此必须引起施工人员的高度重视。按照相关规范的规定，如果原路面的温度不足10℃且有连续下降趋势，则不可进行施工。在微表处施工中，还应安排专人跟随机械设备进行跟踪检查，以及时发现并消除缺陷，保证微表处的整体效果。另外，在施工完成后还应在现场进行随机抽样检查。本次共抽取了以下3个部分的试样，其检测结果为：K80+800左幅，构造深度为0.84mm，渗水系数为0，摩擦系数为66；K80+900左幅，构造深度为0.83mm，渗水系数为0，摩擦系数为65；K81+000左幅，构造深度为0.83mm，渗水系数为0，摩擦系数为63BPN。从以上检测结果可以看出，微表处施工质量合格，达到预期养护效果。

4 结语

综上所述，相较于公路工程的其他预防性养护方式，微表处不仅施工方便、效果显著，而且还能缩短交通封闭时间，有着良好的社会与经济效益，值得大范围推广应用，尤其是高等级公路。目前，该公路微表处施工已经顺利完成，经检查确认其施工质量合格，各项技术指标均能达到设计和规范的要求，说明以上原材料、配合比及施工工艺合理可行，可为其他公路工程的微表处施工提供技术参考。