PAGEPAGE1微表處在四川的應用總結江禮忠摘要：四川內宜高速公路，由于路面受到早期水損害影響，加之重載車多，車速快，造成道路病害點多、范圍廣，用常規道路養護方式修補困難。經專家組對設計院提出的三個病害整治方案進行分析、研究后認為，路面坑凼修補加微表處方案是較理想的解決方案，它用較低的成本，較短的工期，即可緩解或解決該路的早期水損害問題，并可提高路面的耐磨、抗滑性能。關鍵詞：早期水損害微表處應用一、問題的提出四川省地處中國西部，屬山嶺多丘區、盆地溫暖多雨氣候。這里地質條件復雜，水文狀況多變，雨季時間長，特別是秋季，梅雨時常連續幾個月，導致已成公路病害成因多，治理難度大，特別是高速公路的早期水損害，對高速公路影響極大，可能在短時間造成整條公路大面積破壞。四川內宜高速公路，全長106km，為雙向四車道，全封閉、全立交，設計時速100km/h。該路自宜段66km，路面出現早期水損害。主要表現為：破壞發生在雨季，路面出現大規模網裂，有唧漿，挖開可見下面有積水，如不及時處治，很快松散成坑槽，隨著雨季的延長，坑凼越來越多，嚴重影響高速公路的正常營運，并危及行車安全。在這種情況下，2001年初省內有關專家經過現場研究分析，提出了三種解決自宜段路面早期水損害的方案，通過專家組的篩選比較，以及對微表處施工路段的考查研究后認為，三個方案都是可行的，但要想一次性徹底解決路面水損害是不現實的。其中的一個方案：對病害路段進行坑凼挖補和局部基層修補，全線鋪筑1cm微表處更具有實用價值，它可用較低的成本、較短的工期部分或大部分解決該路的路面水損害問題，并可提高路面的耐磨、抗滑性能。二、有關微表處微表處是70年代在歐洲研究成功的路面養護方式，現已成為世界上很多國家和地區高等級公路預防性養護的慣用方法，但在中國高速公路使用還是首次。微表處是在常規的稀漿混合料配方中加入特殊的高分子聚合物和添加劑，制成聚合物改性乳化瀝青混合料，以達到攤鋪厚度大（5-15mm），固化時間快（1小時左右通車），粘附性更強的封層，它可用于構造修整、密封、車轍填充和提高路面抗滑性能，在瀝青或水泥路面的養護中，它能用于構造修整，減少噪音以及修復路面磨損。微表處只適用于現有結構穩固的道路，這種道路無太多的不規則或推擠，如果氣溫或道路的溫度低于100C，或在雨天，或預計二十四小時內有冰凍，微表處就不宜施工。三、路面病害處理由于微表處主要用于道路整體強度和穩定性良好的條件下，所以在施工微表處前，應對原路面的坑凼、接縫、裂紋等病害進行調查，并制訂詳細的病害整治方案。經過三周對原路66km的徒步路況調查發現，公路的超車道和緊急停車道病害少，可直接進行微表處封水處理，但主車道破壞較多，需挖補后再做微表處。針對主車道，我們制訂了以下幾種主要的病害處理方案：微表處A型1cm原路面說明：系在經過下面B、C、D病害整治類型的原路面上全幅加鋪1cm微表處。粘層油B型5cm原路面圖-1坑凼挖出后的路面說明：用于彎沉值較小，2000年7月與2001年2月兩次代表彎沉值檢測結果變化不大的路段，且病害調查雖有局部破壞，但基本無變形，芯樣試驗結果表明AC—25I混合料性能基本滿足要求，病害僅限于AK抗滑表層。整治時挖除AK—16B表面層，用5cm厚的AC—13I混合料修補。C型4cm8cm原路面基層說明：用于基層、底基層具備基本的承載能力，僅瀝青層出現病害，并伴有局部沉陷、車轍變形的路段。D型4cm8cm20cm原路面底基層說明：用于基層承載能力不夠，現場已表現出病害的路段，采用水泥穩定碎石基層處治。圖-2修補后的路面E型4cm 原路面說明：系在經過病害整治的原路面上全幅加鋪4cm厚AC-13I，這些路段已證明采用微表處不能解決問題，罩面前應先灑布粘層油。F型4cm8cm15cm原路面說明：系原路面結構整體強度不夠，須進行結構補強。圖例：微表處AC-13I細粒式瀝青砼AC-20I中粒式瀝青砼水泥穩定碎石修補前，應在封閉段落中再次對路面病害進行調查，確認修補類型。四、微表處施工（一）施工前的準備當路面病害完全處治后，微表處才可施工，并在施工前做一些準備工作：1．機械的調試和標定：施工前應對微表處施工的專用機械進行調試和標定。調試：改性稀漿封層機的計量、行車、拌和、攤鋪、清洗等各個系統進行調試檢查。標定：在每個工程施工前或更換某種材料，設備中各種料倉出料應進行標定，以求微表處混合料的比例達到設計配合比。2．交通管制：為保證施工安全，應對施工路段進行交通管制，設置標志牌、限速標志及錐形帽，條件許可時盡量封閉交通施工。3．清潔原路面：若原路面不干凈，應用空壓機或高壓水槍清洗干凈。4．施工放線：按每次施工設定封層的寬度要求，用白細線為車前導向做出導向標志。（二）微表處攤鋪微表處攤鋪（如圖-3）微表處是充分利用改性乳化瀝青的特性，將骨料、乳液、填料、水等原材料，按一定比例拌制成糊狀流動均勻的稀漿混合料，并將其立即均勻攤鋪在路面上，鋪筑后經過乳液與骨料的裹覆、破乳、圖—3微表處施工分離、析水、蒸發、固化等過程形成密實、堅固、耐磨的表面封層。微表處只用一種施工機械改性稀漿封層機即可完成施工作業。正常情況下只要5-7人：1名駕駛員，1名攤鋪手，3-5名輔助員。剛鋪好的微表處應做早期養護，禁止行車碾壓，待混合料達到初凝內聚力CT>12kg.cm時，可行人；當內聚力CT>20kg.cm時，即可開放交通。五、微表處材料的選擇原材料的正確選擇是微表處成功的關鍵，內宜路施工的微表處混合料主要有改性乳化瀝青、100%機軋碎石、水、水泥、添加劑五種材料：其中：乳化瀝青：應根據施工現場提供的石料特性生產的改性乳化瀝青，由美國科氏公司提供改性乳化瀝青、設計和施工配方。機軋碎石：采用金沙江下游、直徑大于20cm、優質干凈的鵝卵石經三級破碎而得。水：飲用水。水泥：當地水泥廠生產的425#普通硅酸鹽水泥。添加劑：延緩破乳劑，主要用于施工溫度過高時。六、微表處室內室外試驗室內試驗改性乳化瀝青試驗表一：改性乳化瀝青質量控制試驗報告表一原始樣品結果ISSA要求賽波特粘度,SFs.@25oC3720-100恩格拉粘度,s.@25oC10．46-28蒸發殘留物,%65>62篩上剩余物試驗,850μm<0.1<0.3儲存穩定度,%24hrs.5days 〈5-電荷+-粘附性>90%-蒸發殘留物性質針入度,25oC,100g,5s.6240-90軟化點,oC,59>5725oC彈性恢復,%50+-60oC動力粘度868-2．室內混合料試驗自宜段微表處混合料試驗，主要進行了以下試驗項目：·可拌和時間試驗·內聚粘結力試驗·濕輪磨耗試驗·負荷車轍試驗·水敏感性試驗在以上試驗中，根據不同的設計配方，得到不同的試驗結果，再根據這些結果，確定不同施工道路微表處的設計配方。最后我們得到自宜段的設計配方為：98：2：7：13（石屑：水泥：水：改性乳化瀝青）。由于室內混合料試驗內容太多，本文不作詳細介紹。3．石料試驗自宜段微表處所用石料，是長江主要支流--金沙江下游、直徑大于20cm的鵝卵石，其巖石成份主要有：花崗巖、石灰巖、石英巖等多種成份，這些鵝卵石經過人工清洗、三級破碎一次性達到ISSA標準中的Ⅲ型級配要求，并在整個工程施工中保持技術穩定。石料進行以下試驗：表二試驗內容試驗結果ISSA要求壓碎值11.9%〈28%磨耗值（洛杉磯法）18.7%〈30%磨光值44>42破碎面100%100%砂當量75>65亞甲藍試驗7通過細長扁平顆粒含量3.99%〈10%篩分試驗：表三篩孔直徑（mm）12.59.54.752.361.180.60.30.150.074通過率(%)10010086.261.943.930.519.911.45.4Ⅲ型要求10010070-9045-7028-5019-3412-257-185-15篩分曲線（二）室外試驗自宜段微表處經過5個月的使用后，對其中施工的路段任意抽取1km進行了路面防水、抗滑性能的測試：防水性能測試用標準的滲水儀，對抽檢的1km微表處路段進行滲水試驗，檢測結果滲水系數為0.04，為不滲水層。抗滑性能測試由四川省交通廳中心試驗室用擺式磨擦儀和推砂法，對抽檢的1km微表處路段和原路面任意抽檢1km，進行磨擦系數和構造深度檢測對比。結果表明：微表處鋪筑后明顯提高路面的抗滑性能，見表四：表四檢測項目原路面微表處處治后路面構造深度（mm）0．540．81磨擦系數（BPN）4655．8七、微表處經濟效益分析微表處作為國內新興的養護方法，目前還沒有現存的定額可供參考，我們在實踐中根據工程工、料、機實際消耗情況，四川地區1cm微表處單價為16元/m2（供參考）。微表處與4cm普通熱瀝青砼的比較：表五微表處與普通熱瀝青砼比較養護種類比較項目微表處4cm養護方式預防性養護結構性養護瀝青種類改性乳化瀝青普通熱瀝青結構厚度1cm4cm施工狀況邊通車邊施工斷道施工使用年限6-9年6-9年施工難度簡單較復雜施工對交通的影響很小大每平方米造價（元）1632輔助項目造價增加補坑凼、鏟標線綜合單價3元/m2銑刨修補舊路面4cm綜合單價20元/m2每平方米總價（元）1952每公里（寬10m）造價19萬元52萬元結論好一般八、小結2001年自宜段通過微表處處治后,道路使用狀況得到明顯改善,微表處提高了路面的防水、抗滑性能，道路的早期水損害得到遏制。事實證明，微表處具有防止路面水下滲、延緩病害發生時間，并可更新和保護路面。省交通廳組織有關專家對內宜路微表處試驗段評審后認為：微表處作為路表功能修復和防水的新工藝，在道路整體強度和穩定性良好的條件下，對高等級公路瀝青路面后養護具有重要的應用價值。通過對試驗路段使用半年的觀察表明，微表處具有良好的防水、抗滑功能且施工工藝簡捷，具有對交通影響較小的優點。3．微表處具有一定的前瞻性和良好的應用前景。