微表处技术在高速公路路面养护施工中的应用研究

刘永威

（山西路桥建设集团有限公司太佳高速公路东段运营分公司，山西 太原 030100）

0 引言

近年来，我国社会经济不断发展，高速公路通行量日益增大，为保障其使用功能，延长使用周期，应积极开展预防性养护施工，而微表处技术是对高速公路病害进行预防性养护的主要方法，该技术实施的要求较为严格，需相关施工单位充分把握施工过程及要点，做好原路面处理工作，科学选择材料，并加强摊铺控制和后期的养护工作。

1 工程概况

以某高速公路养护施工为例，其为该地区重要的国道主干线之一，于20世纪末建成通车，近年来该线路的交通通行量日益增长，并且重载车数量较多，已超过设计交通量和最大承载能力。经过勘察发现部分路段出现裂缝、翻浆及沉陷等问题，为提高路面的抗滑性能和封水效果，业主方经研讨决定采用单层微表处技术施工，处理路段长度共计20km，计划工期2个月。

2 微表处技术在高速公路路面养护中的应用

2.1 原路面处理

2.2 合理选择材料

高速公路微表处的养护施工作业，应合理选择材料，保障处理效果，根据此次工程实际情况，微表处铺设于高速公路的表面，将会与车轮发生直接接触，综合考虑路面使用要求科学选用各项材料，具体标准如下：

第一，在选择骨料时，应当以强度大、硬度高、耐磨性好的石料为主，使其满足相应质量标准和级配要求，提升路面抗滑性能，延长使用年限。同时需保障矿料的粗细均匀、比例合理，经过多次试验比较和论证，骨料选择为玄武岩，技术指标如表1所示。

表1 集料的技术指标

第二，对于改性乳化沥青的选用，应保证其质量性能与微表处级配骨料的拌和需求相符，避免在搅拌和摊铺时发生混合料破乳、离析、不均匀等情况。改性乳化沥青作为微表处的黏结料，其质量直接关系到拌和时间、开放交通时间等。在此次工程中，施工人员严格控制改性乳化沥青的技术指标，符合现行标准规范，经过试验分析后，采用壳牌改性乳化沥青，针入度为0.1mm、延度为107cm、软化点为64C。

第三，正确选择填料。为提升材料的破乳速度和调节和易性，应当保障微表处混合料摊铺时的均匀性、连续性和平整性，因此在此次工程中选用消石灰与水泥作为填料。

第四，优化混合料的最佳配合比。综合考虑此次工程施工的和易性、路面成型质量等，明确配合比设计。在施工现场开展试验，确定最佳配比，即骨料∶改性乳化沥青∶水∶填料=100∶10∶5～8∶0.5～0.8。对填料及水的用量进行调整，能够调节拌和时间以及道路交通开放时间，以适应不同气温条件下的施工技术要求。

2.3 有序开展摊铺作业

在此次工程实际施工环节中，开展摊铺作业的要点是控制微表处混合料的成浆状态、表面平整度、纵横向接缝等，具体作业流程如下：

第一，合理掺配集料，可将集料分为两档（即粗集料和细集料），实施掺配操作，按照试验比选结果，将粗集料与细集料的比例控制在1∶3，保障级配的稳定性，再依照既定混合料配合比投料、搅拌。

第二，对路面实施封层处理，即喷洒乳化沥青黏层油，保障其与微表处所使用的改性乳化沥青为相同品质，乳化沥青的用量控制在0.3～0.4kg/m即可。之后进行施工放样，避免黏层油遮盖放样标记，黏层达到完全凝结状态后，方可开展摊铺作业。

法国人首创的米制单位，在生产和生活中表现出了极大的优越性，因此逐渐被其他国家所采用。为了保证米制单位在国际间的统一和发展，著名的“米制公约”便诞生了。

第三，正式开展摊铺时，需按照路幅宽度检查路边缘放样线的准确性，组织第一辆车从摊铺方向的左边开始，依据司机视线清晰程度，划出摊铺前进控制线。此时需将纵向施工缝设置在标线位置，然后将事先准备好的乳化沥青、碎石集料、填料及水、外加剂等装入封层机对应的料斗中，保障集料湿度合理、级配均匀。

第四，进行路面摊铺操作的过程中，施工人员匀速控制机械前进，保证路面铺筑厚度均匀，此次工程将摊铺机的行驶速度设定在1.5～3.0km/h，在起点、终点以及纵向接缝位置开展摊铺时，应由专人负责整平处理。如在摊铺施工中发现路面混合料缺陷，需及时进行处理，防范混合料凝结成型，影响路面平整效果。完成摊铺作业后，对场地进行清理。当乳液破乳、水分蒸发干燥且成型24h 后，可开放交通，通过自然碾压提高路面强度，施工过程如图1所示。

图1 微表处技术实施示意图

2.4 科学处理横向及纵向接缝

路面上的横向接缝处理，主要采用对接缝方式，如在此次工程中，将前一段的末尾部分整平，再使用4m×0.5m 的铁皮，遮盖前一施工段的末尾部分，施工人员应确保油毡末端与封层材料的边缘部位保持平齐状态，然后将微表处的摊铺机后退，使摊铺槽后缘与油毡相接，最后启动摊铺机开展一次性作业，这一过程中，现场操作人员要取走油毡进行清洗，清洗下来的稀浆混合料直接倒入废料车中。

此次工程路面封层的纵向接缝处理运用搭接缝方式，在实际施工中，为确保接缝具有良好的平整度，应当控制搭接宽度不宜过大，通常情况下，按照现行的微表处技术规定，搭接宽度不超过76.2mm，且高出量在6mm 以下，构造如图2所示。考虑到纵向接缝处对道路路面的美观性具有较大的影响，施工人员尽量将其设置在车道线位置，减少对路面的影响。纵向接缝使车道线划线产生一定难度，如接缝处出现表面粗糙或者不平整的情况，可能引发走线不直、划线材料用量增加等问题，基于此，施工人员可将纵向接缝留在车道线一侧约3～5cm 处，解决划线困难和成本高等问题。

图2 纵向接缝构造（单位：mm）

2.5 微表处成型养护

此次工程完成微表处施工后，对现场全面清理，清除松散和废弃物，开展养护施工时，如发现多余的乳化沥青在已成型路面中渗出，可在上面撒一层石屑，实施扫平处理。做好养护作业现场清洁工作，对露出的乳液及时清理。刚摊铺的稀浆混合料在养护周期中，禁止人或车辆进入，在高速公路的交叉路口以及收费站口等位置，可通过撒砂等方式避免封层受到破坏，同时应尽量避免在施工路段出现急转弯或急刹车等情况，达到交通开放标准后，检查微表处是否存在障碍，对障碍进行移除，保证高速公路通行顺畅。微表处成型养护处理可延长高速公路的使用寿命，根据现有研究表明，可延长6～8年左右。微表处成型养护可减少施工成本，所用材料价格均相对低于其他养护方法。而且施工速度较快，可在较短时间内恢复高速公路运行，符合道路营运特点，具有较为明显的经济优势。

3 微表处技术施工质量控制措施

3.1 充分把握接缝质量

高速公路工程的微表处施工时，应严格控制机器作业质量，其中比较常见的问题是接缝不齐。比如对单个车道开展微表处施工，如混合料稠度过稀，会出现跑浆的情况，导致路面纵向边界参差不齐。另外，如果摊铺机操作人员的施工技能较差，一旦摊铺箱出现左右移动，将会造成纵向边界缺乏顺直性。

为解决和控制以上质量问题，在此次工程作业环节，施工人员严格控制用水量，避免混合料过稀、出现跑浆。对摊铺机操作人员开展技术培训，选择技术掌握程度较高的人员现场操作。对两幅需要搭接的微表处施工时，合理控制接缝搭接宽度及高出量。为保证接缝与周围部位形成平滑连接，施工人员可在摊铺箱上施工工具对搭接处进行平整处理，并可适当降低摊铺箱搭接一侧高度，尽量减少搭接处的混合料厚度。

3.2 重视表面划痕处理

在实践施工中，如微表处混合料中存在超粒径料，会导致其卡在摊铺箱的后缘，很容易在移动过程形成拖痕，影响路面摊铺质量。常见原因是对大粒径石料的筛选不到位，或者是搅拌缸中的破乳结团脱落，导致混合料块卡在摊铺机后缘。为控制摊铺质量，施工人员要严格把控对集料的筛选，尽量避免出现大粒径石料。同时，在完成摊铺后清理搅拌缸内的结团混合料。

除此之外，造成路面表面划痕的因素还包括摊铺箱后缘的橡胶刮板清洁不充分，如黏附有破乳的硬结混合料，导致微表处表面出现多条划痕，施工人员可在完成一车料摊铺作业后，及时清理和检查摊铺箱，使橡胶刮板得到清理。

3.3 有效解决泛油问题

结合该高速公路工程实践，微表处施工技术开展环节，发现部分路段出现泛油情况，其后果是路面光滑度提高，影响抗滑性能，不利于微表处功能发挥。针对泛油的原因进行分析，主要是混合料的油石比设计过大，施工人员在确定油石比时，需充分考虑当地的气候条件、交通量大小、原路面状况、材料使用情况等。比如为应对该公路重载、交通量较多的需求，可适当降低油石比，保证抗滑性能。另外，如对微表处的摊铺车标定出现失误，也会导致泛油问题，所以施工人员在开展作业前，需按照实际使用材料的比重，设定各组分材料质量，换算摊铺车的设定值，根据含水量与密度的关系调整混合料，降低泛油发生率。

4 高速公路养护工程中微表处技术的应用前景

微表处技术作为现代高速公路工程中具有广阔应用前景的养护手段，能够有效解决路面受损问题。在近年来广泛受到养护工程业主方的关注，在应用中其具有投入少、成本低、操作施工时间短、对交通影响小、显著提升高速公路使用性能和寿命的显著优势。微表处养护施工可增强路面的抗滑性和防渗水性，使养护效果得到提高。相比于其他养护施工，该技术能够减少作业期间对环境的污染，具有较高的社会效益和经济效益。基于上述优势特点，业主方更倾向于选择应用微表处技术。

在此次工程案例后期养护评价中，该高速公路的车辙深度＜2.3mm，摩擦系数、渗水系数分别达到69.5BPN、1.5mL/min，基本实现路面不渗水、抗变形能力增强等目标，有效保障高速公路的使用性能得到提升。在相关工程实践中，微表处技术可以有效减少施工的开展频次，节省成本投入，经济效益明显。因此作为业主方，对该技术的重视程度日益提升。在今后的高速公路预防性养护中，微表处施工占比将会大幅提升，有效处理车辙等路面病害。

5 结语

综上所述，高速公路作为现代经济发展的重要基础设施，应对其加强预防养护施工，微表处技术是目前对路面实施养护处理的有效手段，应按照高速公路的实际情况，结合施工条件和要求，有序开展原路面处理、材料选择、摊铺作业、接缝处理及成型养护等施工作业，对接缝不齐、路面表面划痕、泛油等问题采取有效解决措施，切实提升微表处技术应用水平，保证高速公路养护质量。