论沥青路面预防性养护降噪薄层微表处技术

摘要 针对沥青路面养护普通微表处方案行车噪声较大而降低了实用性能的状况，决定采用QMS降噪微表处技术进行优化，分别从原材料、级配等级等方面对降噪原理及施工特点实施综合探究。文章依托某高速公路实际施工的55万m2 QMS薄层罩面实施了近2.5年的实时监测，质量监测结果显示，与常规微表处相比，QMS降噪微表处能降低噪声10～15 dB，且抗滑性、抗水损、耐久性能较好，充分表明该技术具有较高的可行性，可供后续类似工程施工参考和借鉴。

关键词  QMS薄层罩面;预防性养护;降噪;抗滑性能;抗渗水性能

中图分类号 U414 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）12-0172-03

收稿日期：2022-03-15

作者简介：冯仕杨（1982—），男，本科，工程师，研究方向：工程建设管理。

0 引言

现阶段我国部分运营较早的公路，因交通流量、重载车辆的持续增长，出现了一定程度的质量病害，严重影响行车安全，亟须进行维修。目前公路维修养护技术方案较多，如何选择一种经济、高效、环保的维修技术，成为养护行业的同性问题。常规微表处处理方案能迅速修复路面性能、闭合裂缝、减轻车辙病害，但该技术也存在一定的缺陷，因增大了车辆行驶噪声，车辆行驶安全性受到一定影响[1]。针对常规技术的缺陷，进一步提出了QMS降噪微表处（QuietMicro-Surfacing）技术，该技术对微表处聚合物的配合比实施优化，主要增加了强化纤维材料的掺配量，并融合了纤维及降噪微表处的两种工艺特性，取得了显著成效[2]。

1 QMS降噪原理及工艺特点

为有效实现沥青路面降噪的目的，相关专业人士建议通过高黏微表处技术实施降噪，数据显示与常规微表处相比，其形成的噪声下降3.6%;部分专家提出通过掺入橡胶粉实施微表处降噪，但这种方法会在一定程度上降低其使用寿命;还有部分专家建议通过对碾压方式实施对比研究，对比发现科学有效的碾压方式能在一定程度上达到降噪的目的，但效果极不理想。综上所述，常规微表处降噪方式可归纳为两种，即：调整碾压方式和掺配橡胶粉[3]。前者主要通过控制碾压时间来达到效果，但工程实践中碾压时间不易控制，因此降噪效果不差;而掺配橡胶粉方案，不仅操作困难，而且造价较高，通常性能好的橡胶粉价格昂贵，使用时需要脱硫处理，不易与沥青相互融合，会影响微表处的使用寿命。基于这种情况，决定采用QMS降噪微表处技术：

（1）QMS降噪微表处技术主要是通过专用设施，将水基聚合物黏结材料、级配集料、纤维、水、添加剂按照特定比例拌合成具有流动性的复合材料，并均匀地铺设在沥青路面上，形成一层具有降噪性能的薄层。在适宜工况下将QMS微表处聚合物铺设于清洁后的沥青路面上方，铺设厚度宜控制在0.6～1.0 cm范围内，能提升沥青路面表层降噪性能及使用寿命。

（2）和常规MS-Ⅲ微表处相比，按标准筛网进行级配选择时，在4.75～9.5 mm标准孔徑内范围内，增设8 mm孔径的非标筛网，以严格控制微表处中大粒径的含量。

（3）在确保抗滑性能的前提下，配合比设计需对2.36 mm、4.75 mm、8 mm三级筛网孔径的粒料通过率实施优化调整以确保集料粒径级配满足参数要求，控制微表处路面厚度设计值，最大限度提升降噪性能。

2 原材料及级配范围

2.1 原材料及技术要求

所选用的黏结料为BCR聚合物高粘乳化沥青，集料采用粗、细集料（玄武岩或辉绿岩），纤维则是进口无碱纤维喷射纱，水为饮用清洁水（pH=7），填料和矿粉则是满足规范要求的水泥、矿粉消石灰。

（1）原材料检验方式按照现行公路工程沥青及沥青混合料试验规程的相关标准执行，其中粗、细集料相关性能参数符合现行标准规定。

（2）为有效提升QMS抗滑能力，规定集料砂当量必须符合表1规定。纤维材料和高粘沥青的相关性能参数必须分别满足表2、表3要求。

2.2 级配范围

根据QMS降噪的使用要求，所选用的矿料级配范围如表4所示。

3 QMS施工质量控制

QMS施工方法和常规微表处基本工序相同，控制摊铺速度不得超过2 km/h，摊铺厚度处于1.0～1.2 cm范围内。同时，还要加强纵、横向接缝的处理，确保缝隙顺直、平整，还要对成浆状态进行严格监控，确保满足规范要求[4]。

（1）做好施工材料质量检测工作。严格控制原材料质量，选择质量好、实力足的材料生产厂家合作。材料进场前，查看有无合格证，了解所需规格与设计要求是否相符，采取抽样检查法，查验材料质量，质量不合格的严禁入场使用。

（2）严格控制生产冷再生沥青混合料的质量。确保大粒径集料完全裹覆，小集料无流浆。

（3）摊铺沥青混合料施工质量控制。严格按照“破乳”时间进行施工，确保在规定时间内进行压实，科学控制投入的机械设备，掌控其工况，确保性能良好，提升平整度和压实度。

（4）注意施工天气。若遇雨天严禁施工，若环境温度低于10 ℃或基层温度小于15 ℃，施工应暂缓，待温度升高后再施工，完成一层摊铺施工后，应进行一段时间的养生，经检测路面含水率低于2%后实施上层摊铺施工。

（5）构建质量控制体系。在项目部内部构建以项目经理为主要领导的质量控制小组，组内人员涵盖总工程师、现场施工员、技术员、施工班组负责人等，组内强化协调，发现问题，及时解决。优化技术交底工作程序，提升技术交底的针对性、实效性，坚决规避大而化之型的技术交底。

（6）专业质监人员需尽职尽责。质监人员应做好本职工作，在施工现场加强质量巡查，重要工序施工全程旁站，发挥专业指导作用，发现质量不合格的及时上报，限期整改。项目各管理人承担相应的质量监督管理职责，加强质量工作履职考核，对发挥作用的管理人员给予奖励，对履职尽责不佳或未履职尽责的给予惩处。通过考核措施，提升各人员质量管控的积极性和主动性。

4 安全、环保控制措施

（1）成立安全管控小组。在项目内成立专职安全管理工作小组，各管理部门、管理人员肩负管理范围内的安全管理“一岗双责”，构建“大安全”工作格局。同时，全面提升项目管理人员安全意识，多措并举提升安全管理水平，实现齐抓共管安全的工作局面[5]。

（2）做好三级安全教育。目前一些项目三级安全教育流于形式，针对性不强，效果不佳。因此，应加强三级安全教育，根据各工序、各工种的不同，差异化开展安全教育，提升安全教育的针对性、实效性，凸显安全教育效果。

（3）强化制度执行。根据项目施工特点，制定并持续完善安全生产管理制度，强化制度执行力，提升制度执行的刚性，将安全生产管理制度落实落地，凸显制度权威，提升制度思维，确保生产施工中按章操作，有效规避各项风险[6]。

（4）目前国家大力倡导绿色环保理念，建设领域更应如此，秉承环保理念，做好环保工作：

1）根据国家现行各项环保法规开展工作，秉承预防、保护原则推进环保工作;

2）科学控制施工噪声，严格控制施工时间，严禁周末及非工作时间施工;

3）有毒施工材料应妥善存管，防止出现二次污染;

4）及时组织干部职工学习环保法规，了解国家环保要求，切实提升环保意识，增强环保管控能力;

5）重视施工“三废”处理，尤其是土石方材料必须严格管控，做好现场清洁打扫工作，及时洒水降尘，坚决杜绝二次污染;

6）根据项目实际编制环保管理预案，摸清项目内有无文物古迹等需保护的地方。同时定时学习国家及地方各项环保制度、法规，提升环保意识，优化环保管理，将环保施工思想贯穿于整个施工过程[7]。

5 应用效果及跟踪观测结果

该高速公路特定区域实施QMS薄层罩面处理，施工区域55万m2。施工中根据文中给定的相关技术参数对原材料进行选擇，实际级配范围如表5所示。

（1）通过表5能够看出，增加了孔径为8 mm的筛网，并对其过筛率进行严格控制，确保其达到100%的质量要求，有效杜绝粒径位于8～9.5 mm范围内的大颗粒的存在。

（2）通过湿轮磨耗实验、负荷轮碾压实验、拌和时间控制实验等的联合检测，得出各项原材料的最佳添加比例如下：油石比例为7.1%，水泥用量为1.5%，水用量为7.5%，纤维用量为0.1%;最佳铺设温度为26.5 ℃;在油石比例最佳的状况下，拌合时间为155 s，交通开放时间为160 min。

（3）针对QMS薄层罩面施工区域，实施了长达2.5年的实时监测，所采用的监测方法借鉴现行公路路基路面现场测试规程，对于摆值、抗水性能、结构深度等技术指标进行检测[8]。

（4）检测抽样范围为运营区域随机选择的3个连续1 km路段，各路段选择3个监测点，监测3组数值取平均值。QMS施工段跟踪观测结果如表6所示。通过表6能够看出：直至竣工验收，实施QMS薄层罩面处理的路段通行2.5年后，未出现脱落，开通运营2.5年后，噪声为65.1 dB，噪声减小10～15 dB，充分说明QMS具有较强的降噪性能。

（5）该项目运营2.5年后，QMS薄层罩面的表面平整、接缝顺直，未出现拥包、裂缝、脱落状况。监测数据及现场观感均可说明QMS在行车降噪方面性能优良，值得大力推广。

6 结论

基于普通微表处行车噪声较大的问题，文章对QMS降噪微表处技术进行了全面探究，详细分析了其降噪原理、基本施工特征，并系统地总结了材料技术参数、级配范围和施工质量控制的关键环节。结合高速公路QMS薄层罩面施工的工程实践，参照为期2.5年的实时监测信息数据，充分证明QMS不仅能降低路面的噪声，而且能有效提升微表处的抗滑、抗水损性能。QMS降噪微表处技术在该高速公路中的成功运用，为后续类似工程养护提供参考和借鉴。

参考文献

[1]张睿， 安丰伟， 高壮元， 等. 一种新型低噪音薄层沥青混合料设计及应用研究[J]. 公路， 2021（7）： 35-39.

[2]刘黎萍， 刘威， 孙立军. 将压实功作为设计参数的硬质沥青混合料设计[J]. 武汉理工大学学报（交通科学与工程版）， 2020（6）： 952-955.

[3]郑天罡， 周晓华， 秦国彪， 等. 薄层罩面抗滑性能衰变规律与影响因素研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2020（6）： 136-138+145.

[4]熊文涛， 肖振江， 赵兴春， 等. 柔性抗裂层沥青混合料设计及性能研究[J]. 现代交通技术， 2019（6）： 31-35.

[5]杨志刚， 李晓龙， 梅庆斌. 基于水稳基层裂缝损伤状态下的柔性夹层抗裂研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2017（5）： 76-77.

[6]袁旻忞， 李明亮， 刘晓霏. 一种基于近距法（CPX）改进的低噪声路面降噪效果预估方法[J]. 中国环境科学， 2021（9）： 8-12.

[7]张绍源， 卢兆洋， 高玉梅， 等. 降噪微表处技术在京港澳高速沥青路面中的应用[J]. 筑路机械与施工机械化， 2020（11）： 52-56+60.

[8]余春林， 陈晨， 聂君超， 等. 微表处在内遂高速路面养护工程中的应用[A]. 中国公路学会养护与管理分会、招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆万桥交通科技发展有限公司. 中国公路学会养护与管理分会第九届学术年会论文集[C]. 中国公路学会养护与管理分会、招商局重庆交通科研设计院有限公司、重庆万桥交通科技发展有限公司： 中国公路学会养护与管理分会， 2019： 8.