微表处技术在公路预防性养护中的应用研究

王丽南阳通途公路勘察设计有限公司 河南 南阳 473000摘要：微表处技术是在稀浆封层技术的基础上得到不断的发展，其结合料用的是改性沥青，混合料级配和施工设备较‍稀浆封层技术没有太大改变。本文通过实例阐述了微表处在施工过程中的优缺点、施工工艺，并对微表处的技术缺点和局限性进行了分析。实践表明，微表处路面具有高抗滑性和耐久性，其施工方便简单，能够很快的开放交通，可被广泛应用于高等级公路的路面预防性养护工程。关键词：沥青路面；预防性养护；微表处技术1 引言随着我国经济的快速发展，公路路面的使用需求在逐步的提高，各种各样的路面养护技术也在逐步的更新。由于微表处技术选用相对比较简单的工艺，通常采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和外掺剂等按照设计配比拌和成的稀浆混合料，并将其均匀地摊铺到路面上形成沥青封层。实现了路面更加具有抗滑和抗磨耗之特征，与此同时，该技术还兼备了修复路面结构、填充车辙和密封裂缝等多数修复功效，和热沥青薄层罩面技术相比而言，其技术能够更好的避免水的下渗，其封层效果比较理想，可广泛适用于二级及以上高等级公路的路面预防性养护罩面。2 微表处技术的优缺点和局限性微表处技术的优点为：具有良好的抗磨性、防水性，与下层黏附力更强；可延长道路寿命，降低养护综合成本；施工速度快，对交通影响小；常温作业，清洁环保。微表处的缺点及局限性有以下几点：⑴噪声问题。实际施工过程中，车辆在微表处路面进行作业所产生的噪声特点明显有别于普通沥青混凝土路面，且完工通车后所产生的噪声相对较大，这种噪声对驾乘舒适性产生了较大的负面影响。现场噪声测试发现，新铺筑的微表处路面车内噪声比常规热拌沥青混凝土路面高出2～3dB。⑵外观问题。微表处的外观质量受施工影响较大，如果施工过程控制不当，容易造成外观质量缺陷，影响路面的美观，且造成的社会影响较大。有研究提出了实施微表处预防性养护后路面PCI值下降到80分所需的时间同原路面PCI值、交通量之间的关系，如式（1）所示t80=-0.472TL+0.0601PCIt                          ⑴式中：TL为交通量等级，ADDT（年平均日交通量）为0～5000时，取为1，ADDT为5000～10000时取为2，ADDT为10000～20000时取为3，ADDT大于20000时取为4；PCIt为原路面的PCI值。微表处预防性养护使用寿命见表1所示。表1 微表处预防性养护使用寿命原路面PCI微表处预防性养护寿命（年）1004895459042853980363工程实例分析某市2016年对沥青路面局部破损严重、影响行车安全的项目路段进行了预防性养护工程，为提高行车安全、保证该路段车辆正常行驶、提高公路的服务质量，采用微表处的处理方法，其实施方案为以下几点。3.1 主要病害类型及分析（1）病害类型据调查发现主要路面主要病害类型为：路面横、纵裂缝和网裂较严重，存在不同程度车辙或推移，局部路段路面沉陷。（2）病害分析横向裂缝成因分析。①基层反射裂缝：一是在基层施工完成后成型过程中，材料失水收缩导致的规则横向裂缝；二是基层材料因温度下降过快而发生收缩导致的开裂。②沥青混凝土的温缩裂缝：沥青混合料随着温度的下降会发生收缩变形。当收缩时产生的拉应力超过沥青混凝土的抗拉强度时，沥青混凝土路面就会被拉裂，随着拉裂的程度增大，裂缝逐步向下发展，形成上宽下窄的横向裂缝。③地基差异沉降导致的横向裂缝：软土地基与普通地基交界处、软土地基处理方法变化处或构造物台背与正常路段交接处，因地基或路基与构造物的差异沉降导致基层开裂，并反射到沥青面层，形成横向裂缝。⑵纵向裂缝形成分析。①路基施工原因：地基遇高填土路段时易产生不均匀沉陷，造成路面的纵向裂缝；施工时天气原因导致局部路堤填料粉碎不足，致使路基压实度不均匀；路基边缘超宽碾压不足，导致路基边缘压实度不够；垫层水稳定性差，遇水后其强度发生衰变，引起路面开裂。②渗水原因：路面、边坡等渗水，使得局部路基受水浸泡后土体的黏聚力、摩擦角值降低，在动静荷载作用下，使裂缝进一步产生小圆弧滑动趋势。③荷载原因：由于车辆荷载（超载车辆）和温度效应的反复作用，沥青面层底部承受的弯拉应力不均，当应力超过沥青面层底的弯拉应力时，就会造成沥青面层开裂。⑶网裂是路面使用到一定年限后呈现的较为广泛的病害，其主要原因是路面的长期使用。⑷车辙的主要原因是大型重载车辆的长期反复冲击、碾压，导致面层累积变形、移位而形成车辙。⑸路面沉陷分析。经勘察，局部路面沉陷路段、大面积路面破损路段，大部分为基层损坏，产生原因分为两种，一是重荷载作用，二是局部低填浅挖路段的基底处理深度不够，导致基层整体沉陷。3.2 实施方案经实地勘测、分析和统计，该路段基层病害处置率（基层挖补率）为1.8%，面层病害处置率（面层挖补率）为3.7%。（1）施工前的准备工作旧路面的清洁和修补。清扫主要是维持路面的清洁，保证原路面和微表处封层的粘结作用。修补主要目的是针对边线损坏、旧路面的坑洞和比较大横纵裂缝。对路面坑洞和比较大的车辙等病害进行路面铣刨并逐层增添压实，对路面裂缝展开填封灌缝的管理，保证路面的平整和强度。修补完成之后，对需展开微表处施工的路面进行清扫，主要是对路标疏松的材料和其他的杂物，可机械高压空气或人工进行清扫。（2）施工备料施工之前将选好的矿料放在干燥洁净的地面上，防止泥土进入。各项技术指标必须符合规范要求。石灰、水泥、粉煤灰和硫酸铵，应当干燥且不含有杂质，粒径小于0.075毫米的颗粒含量要大于百分之八十。乳化沥青选取慢裂型的，通常的情况之下，乳化剂的用量越高，其乳液稳定的时间就越发的长，养护成型的时间比较长，开放交通就比较慢。但是乳化剂的用量过于的小，就容易致使微表处稀浆混合料不达标。（3）微表处施工工艺流程路面装料和放样。依据路面和路幅的宽度，合理的调节摊铺机的宽度，再依据决定的宽度从路缘最先放样。当放样完成之后，把质量达标，满足使用需求的材料改性乳化沥青与添加剂和水等分别倒入摊铺机的料箱，注重维持矿料的适度匀称和稳定。摊铺施工。把摊铺机移动到施工的起点，并把装料箱装好看准走向操控线，并调节摊铺箱拱度和厚度，让摊铺箱周边和原路面紧密贴在一起。按时添补材料箱之中的原材料，材料不够并且不能补充的时候，把放料的开关关闭，把拌缸内的混合料搅拌匀称摊铺结束后停止前进。在施工完成之后，把摊铺箱提起来，摊铺机开出施工场清洁摊铺箱剩余的材料以及拌缸。路面碾压。通常的情况下，微表处摊铺完成之后不用压实机械碾压，由于微表处技术在乳化沥青破乳形成之后，在交通荷载的不断作用之下，稀浆混合料内的空隙会不断的被压实弥合。但倘若微表处的施工层在下封层或施工路段交通量比较少，则应当展开碾压施工，碾压通常选取在乳化沥青开始破乳变成沥青威力时，能够产生比较好的压实成效。路面的养护成型。在微表处施工完成之后应当对路面展开养护成型以保证路面的强度。养护的时间应当要依据稀浆混合料中粘附性能的变化和水分蒸发的情况来决定。开放交通。在微表处施工结束之后，应当立刻对施工现场进行清理，保证路面没有疏松的材料或另外的废弃物。对于不小心漏出乳化沥青或过剩的乳化沥青变成的平滑表面，撒布石屑并且清扫处理。微表处施工完成之后，路面应当密实平整，没有疏松和轮迹显现。路面纵横缝的接口处匀称平顺，没有比较显著的色差，施工结束之后，未展开处理的区域没有剩余稀浆混合料，路面表面不光滑比较粗糙，抗滑的性能比较好，施工清理结束后就可以开放交通。3.3 检测结果分析完工后1个月后和8个月后分别对实施微表处工程的路段检测，结果如表2所示。表2 微表处路面检测结果项目摆值FB20构造深度/mm渗水系数/ml/min均值标准差均值标准差均值标准差通车1个月79.21.50.810.045.41.6通车8个月60.14.50.60.0600由此可见，迸行微表处封层后，路面有较好的抗磨耗能力，路而儿乎不渗水，有效地防治了路面水进入路面结构，达到了预期的使用效果。4 结语综上所述，微表处技术是功能比较完备的道路预养护措施，微表处技术有着高抗滑性和高抗渗性等优点，其施工方便快捷，可以有效的节约能源，而且成本比较低，微表处技术在道路施工中是必不可少的技术，其还处在逐渐改善的发展中，而且有着非常好的发展前程，道路养护的人员应有踏实严谨的态度来认真的学习这一项技术，进而充分的发挥出微表处技术应有的有点和特征，展示出它的经济效益和性能，可以更好地应用于高等级公路的预防性养护作业中。参考文献[1] JTG H10-2009公路养护技术规范[S].北京：人民交通出版社，2009.[2] 潘江洪.沥青混凝土路面表面处治技术[J].中国社会科学,2010(2).[3] JTG B01-2014 公路工程技术标准[S].北京：人民交通出版社，2015.