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【摘 要】 通过甬台温高速公路台州二期微表处养护施工的实践，研究微表处混合料配合比设计及施工工艺，研究表明，微表处对提高路面抗滑性能、平整度和密实度、修复车辙等具有显著效果，改善了路用性能，达到了预防性养护的效果。
【关键词】 高速公路;微表处技术;预防性养护;使用效果
引言：
微表处技术于20世纪70年代在欧洲出现，现在已成为美国、加拿大、欧洲及其他一些国家和地区高等级公路主要养护手段之一。微表处是由聚合物改性沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配合比拌和并摊铺到原路面上，达到快速开放交通要求的薄层结构，其对车辙的填补、路面抗滑性能的恢复、路表水下渗的封闭、路面平整度的提高及泛油处治等，具有独特的功能，而且具有施工工艺简单、成本低和污染小等特点[1-2]。
甬台温高速台州二期经过数年经营，由于长期的渠化交通、超载车辆碾压及夏季连续高温等综合因素的影响，部分路面出现了轻微车辙、裂缝、松散等早期损坏现象，通过路面检评和分析，已经达到预防性养护合适的路面和合适的时机要求[3-5]，通过科学比选各种预防性养护技术的优缺点，甬台温公司采用了微表处技术对路面进行养护。本文结合甬台温高速公路微表处施工的情况，浅谈微表处在高速公路养护工程中的应用。
1 施工方案
通过对路况详细的调查和分析，采用的方案如下。
1.1設置安全作业区
按照高速公路安全施工规范放置安全标志牌，安排专门安全员指挥过往车辆，在安全区内进行施工。根据施工情况，采用半幅施工半幅通行，当天施工当天放行。
1.2微表处摊铺
微表处摊铺采用微表处摊铺机摊铺，且设备装有强力双轴搅拌系统，物料配比PC程序控制准确，搅拌均匀，混合料质量稳定。
微表处摊铺对原路面要求：
1、施工前对路面进行清扫，做到无泥土、杂物等。
2、原路面要有足够的强度，路面有裂缝必须在摊铺前灌缝预处理;有坑槽、翻浆病害必须摊铺前挖补预处理。
3、路面拥包严重必须先铣刨掉高出原路面部分，再进行微表处摊铺，保证摊铺后的平整度和路面排水顺畅。
4、车辙深度小于15mm一次性罩面摊铺，车辙深度大于15mm要进行两次摊铺，第一次对车辙部分进行填充，通车碾压后再进行第二次罩面摊铺。
2 配合比试验
微表处混合料由矿料、改性乳化沥青、填料、水和添加剂等5种材料组成。为了确保微表处路面良好的使用质量和良好的防水、抗滑耐磨性能，根据相关规范规定，确定了各种原材料及混合料配合比[6-7]。
2.1骨料种类及规格的选择
采用MS-Ⅲ型级配，石料采用玄武岩2#（5-10mm）、3#（3-5mm）、4#（0-3mm），骨料级配及混合料砂当量（77%）符合规范要求，筛分结果见表1。
2.2改性乳化沥青用量的确定
根据规范推荐和经验可知油石比为6.0%-8.5%，拟定沥青用量分别为6%、6.5%和7%进行拌和试验，根据湿轮磨耗与负荷轮试验，确定沥青的最佳用油量。试验结果见表3。
表1 矿料砂当量与级配
级配类型 各种筛孔（mm）的通过率/%
9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
MS-Ⅲ型级配 100 70～90 45～70 28～50 19～34 12～25 7～18 5～15
混合料级配 100 74.1 46.7 34.7 22.7 15.3 9.0 5.9
表2 微表处混合料技术指标
试验项目 技术指标 试验方法
拌和试验（25℃），s ≥120 手工拌和
粘聚力试验
30min（初凝时间），N·m
60min（开放交通时间），N·m
≥1.2
≥2.0 T0754
负荷轮碾压试验（LWT）
粘附砂量，g/m2
轮迹宽度变化率，%
≤450
≤5 T0755
湿轮磨耗试验的磨耗值（WTAT）
浸水1h，g/m2
浸水6d，g/m2
≤540
≤800 T0752
表3 混合料磨耗附砂试验结果
沥青用量
检测项目 6% 6.5% 7%
磨耗值（g/㎡）1h 619.0 494.3 341.9
磨耗值（g/㎡）6d 626.7 577.0 415.3
附砂值（g/㎡） 208.6 350.6 380.3
拌和、粘聚力试验等各项试验结果均符合规范要求，考虑气候及交通特点等原因，确定沥青用量为7%，计算出改性乳化沥青用量为10.9%，因此确定混合料配合比为骨料：改性乳化沥青：外加水量（助剂）：填料=100：10.9：7.0（0.5%）：3.0，然后进行混合料负荷轮碾压试验验证配合比的正确性。试验结果见表4。
表4 混合料的负荷轮试验结果
试验项目 试验值
粘附砂量（g/m2） 276
轮迹宽度变化率（%） 3.2
从各项试验结果可知，确定的混合料配合比均满足规范要求。
3 微表处的施工
3.1施工准备
3.1.1施工前对材料应按下列要求进行准备。
（1）施工用的乳化沥青、矿料、水、填料等应进行质量检查，符合规范要求后方可使用。 （2）矿料中的超粒径颗粒必须筛除。
3.1.2施工前对施工机具应按下列要求进行准备。
（1）各种施工机械和辅助工具均应备齐，并保持良好工作状态。
（2）摊铺车在以下情况下必须进行计量标定。①机器第一次使用时;②机器每年的第一次使用时;③新工程开工时;④原材料改变配和比发生较大变化时。
（3）通过摊铺车的标定，得出摊铺车各料门开度或泵的设定等与材料质量的关系曲线，出具标定报告。
（4）施工现场应设专人管理交通，施工路段应设明显标志控制交通。
3.2施工工艺
微表处工艺的基本施工程序
3.2.1原路面局部铣刨处理
微表处施工摊铺前将路面局部拥抱、推移部分铣刨至与原路面等高。
施工准备→封闭作业区→测量→划线→铣刨→清扫清除废料→吹风→开放交通
3.2.2微表处罩面（厚度约10mm）
施工准备→封闭作业区→铣刨后路面的清扫、吹风→罩面摊铺→养生→开放交通
3.2.3微表处的摊铺施工
微表处应按下列程序施工：
修补清洁原路面→施划导线→摊铺车摊铺稀浆混合料→手工作业修复局部缺陷→初期养护→开放交通
4 施工质量控制
4.1施工前的材料与设备检查
（1）施工前提供原材料的检测报告，并确认符合要求。
（2）施工前材料的质量检查应以同一料源、同一次购入并运至生产现场（或储入同一储罐）的相同规格品种的集料、改性乳化沥青等为一“批”进行检查。矿料平时应用防雨布覆盖，或采用有效的防潮措施，保证其干燥.检查频率和要求如下表所示。
表5 微表处施工前的材料质量检查与要求
材料 检查项目 要求值 检验频率
改性乳化沥青 残留物含量 ≥60% 每批来料
检测一次
软化点 ≥57%
针入度 40-90
细集料 砂当量 ≥65%
粗集料 压碎值 ≤26
坚固性 ≤12
针片状 ≤15
矿料 含水量 实测 每天检测一次
（3）施工前提供混合料的设计报告和检测报告，在确认材料没有发生变化和符合要求后方可施工。当改性乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量发生变化，必须调整摊铺车的设定，确认材料配比符合设计配比后可施工。
4.2施工过程的质量控制
施工中对稀浆混合料进行抽样检测，抽检项目、频率允许误差如下表6所示。
表6 微表处施工前的材料质量检查与要求
项目 质量要求 检验频率 检验方法
筛上剩余量/1.2mm % ≤0.1 T0652
稠度 适中 1次/100m
检测一次 经验法
油石比 施工配合比的油石比±0.2% 每天检测一次 三控检验法
矿料级配 满足设计要求 每天检测一次 摊铺过程中从矿料输送带末端接出集料筛分
外观 表面平整、均匀、无离析，无划痕 全线连续监测 目测
摊铺厚度 -10% 每公里检测5个断面，断面变化时增加检测频率 钢尺测量，每幅中间及两侧各1点，取平均值为检测结果
浸水1小时湿轮磨耗 不大于540g/m2 1次/7个工作日
5 微表处路段檢测
微表处完工后一个月，根据相关要求对施工段进行了路面表观质量、路面渗水、摩擦系数及构造深度的质量检测和验收，由于微表处车辙填补技术为不等厚摊铺，因此本次检测未进行厚度检查，最后与施工前进行了比较，结果如表7所示。
表7 微表处施工段检测结果
构造深度
（mm） BPN 渗水系数
（ml/min） 表观质量
施工前 0.48 45.8 3.18 局部有细小裂缝和不平整现象，车辙平均深度15mm左右。
施工一月后 1.1 56.4 0 表面平整、密实、均匀;无松散、无划痕、无轮迹;纵横接缝对接平顺;边线垂直。
检测结果显示，微表处施工后路面的抗滑性能得到了极大的改善，且渗水系数为0，有非常好的密水效果;路面的平整度得到了很大提高，微表处外观平整、美观、无松散、无裂缝，取得了很好的预防性养护效果。
6 结束语
（1）微表处填补车辙工艺先进，无需大规模铣刨，施工速度快，成本较低，施工后表面防水及抗滑性能大大提高，彻底改变了车辙内存水易产生水漂等安全隐患的情况，效果很好。
（2）由于施工前期对原路面的推移及拥包进行了铣刨处理，故微表处填补车辙后路面的平整度有了较大提高。
（3）微表处改善了路表功能，降低了道路破坏速率，满足了高速公路沥青路面预防性养护的要求。
参考文献：
[1]郭忠印，李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003
[2]徐培华.高等级公路路基路面养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003
[3]朱建东.公路沥青混凝土路面预防性养护对策的选择研究[J].上海建设科技，2006（2）
[4]董瑞琨，孙立军.路面预防性养护时机确定方法探讨[J].中国安全科学学报，2004（3）
[5]姚玉玲，任勇.沥青路面的预防性养护时机[J].长安大学学报，2006（6）
[6]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[S].北京：人民交通出版社，2006
[7]虎增福.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京：人民交通出版社，2001
【关键词】 高速公路;微表处技术;预防性养护;使用效果
引言：
微表处技术于20世纪70年代在欧洲出现，现在已成为美国、加拿大、欧洲及其他一些国家和地区高等级公路主要养护手段之一。微表处是由聚合物改性沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配合比拌和并摊铺到原路面上，达到快速开放交通要求的薄层结构，其对车辙的填补、路面抗滑性能的恢复、路表水下渗的封闭、路面平整度的提高及泛油处治等，具有独特的功能，而且具有施工工艺简单、成本低和污染小等特点[1-2]。
甬台温高速台州二期经过数年经营，由于长期的渠化交通、超载车辆碾压及夏季连续高温等综合因素的影响，部分路面出现了轻微车辙、裂缝、松散等早期损坏现象，通过路面检评和分析，已经达到预防性养护合适的路面和合适的时机要求[3-5]，通过科学比选各种预防性养护技术的优缺点，甬台温公司采用了微表处技术对路面进行养护。本文结合甬台温高速公路微表处施工的情况，浅谈微表处在高速公路养护工程中的应用。
1 施工方案
通过对路况详细的调查和分析，采用的方案如下。
1.1設置安全作业区
按照高速公路安全施工规范放置安全标志牌，安排专门安全员指挥过往车辆，在安全区内进行施工。根据施工情况，采用半幅施工半幅通行，当天施工当天放行。
1.2微表处摊铺
微表处摊铺采用微表处摊铺机摊铺，且设备装有强力双轴搅拌系统，物料配比PC程序控制准确，搅拌均匀，混合料质量稳定。
微表处摊铺对原路面要求：
1、施工前对路面进行清扫，做到无泥土、杂物等。
2、原路面要有足够的强度，路面有裂缝必须在摊铺前灌缝预处理;有坑槽、翻浆病害必须摊铺前挖补预处理。
3、路面拥包严重必须先铣刨掉高出原路面部分，再进行微表处摊铺，保证摊铺后的平整度和路面排水顺畅。
4、车辙深度小于15mm一次性罩面摊铺，车辙深度大于15mm要进行两次摊铺，第一次对车辙部分进行填充，通车碾压后再进行第二次罩面摊铺。
2 配合比试验
微表处混合料由矿料、改性乳化沥青、填料、水和添加剂等5种材料组成。为了确保微表处路面良好的使用质量和良好的防水、抗滑耐磨性能，根据相关规范规定，确定了各种原材料及混合料配合比[6-7]。
2.1骨料种类及规格的选择
采用MS-Ⅲ型级配，石料采用玄武岩2#（5-10mm）、3#（3-5mm）、4#（0-3mm），骨料级配及混合料砂当量（77%）符合规范要求，筛分结果见表1。
2.2改性乳化沥青用量的确定
根据规范推荐和经验可知油石比为6.0%-8.5%，拟定沥青用量分别为6%、6.5%和7%进行拌和试验，根据湿轮磨耗与负荷轮试验，确定沥青的最佳用油量。试验结果见表3。
表1 矿料砂当量与级配
级配类型 各种筛孔（mm）的通过率/%
9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
MS-Ⅲ型级配 100 70～90 45～70 28～50 19～34 12～25 7～18 5～15
混合料级配 100 74.1 46.7 34.7 22.7 15.3 9.0 5.9
表2 微表处混合料技术指标
试验项目 技术指标 试验方法
拌和试验（25℃），s ≥120 手工拌和
粘聚力试验
30min（初凝时间），N·m
60min（开放交通时间），N·m
≥1.2
≥2.0 T0754
负荷轮碾压试验（LWT）
粘附砂量，g/m2
轮迹宽度变化率，%
≤450
≤5 T0755
湿轮磨耗试验的磨耗值（WTAT）
浸水1h，g/m2
浸水6d，g/m2
≤540
≤800 T0752
表3 混合料磨耗附砂试验结果
沥青用量
检测项目 6% 6.5% 7%
磨耗值（g/㎡）1h 619.0 494.3 341.9
磨耗值（g/㎡）6d 626.7 577.0 415.3
附砂值（g/㎡） 208.6 350.6 380.3
拌和、粘聚力试验等各项试验结果均符合规范要求，考虑气候及交通特点等原因，确定沥青用量为7%，计算出改性乳化沥青用量为10.9%，因此确定混合料配合比为骨料：改性乳化沥青：外加水量（助剂）：填料=100：10.9：7.0（0.5%）：3.0，然后进行混合料负荷轮碾压试验验证配合比的正确性。试验结果见表4。
表4 混合料的负荷轮试验结果
试验项目 试验值
粘附砂量（g/m2） 276
轮迹宽度变化率（%） 3.2
从各项试验结果可知，确定的混合料配合比均满足规范要求。
3 微表处的施工
3.1施工准备
3.1.1施工前对材料应按下列要求进行准备。
（1）施工用的乳化沥青、矿料、水、填料等应进行质量检查，符合规范要求后方可使用。 （2）矿料中的超粒径颗粒必须筛除。
3.1.2施工前对施工机具应按下列要求进行准备。
（1）各种施工机械和辅助工具均应备齐，并保持良好工作状态。
（2）摊铺车在以下情况下必须进行计量标定。①机器第一次使用时;②机器每年的第一次使用时;③新工程开工时;④原材料改变配和比发生较大变化时。
（3）通过摊铺车的标定，得出摊铺车各料门开度或泵的设定等与材料质量的关系曲线，出具标定报告。
（4）施工现场应设专人管理交通，施工路段应设明显标志控制交通。
3.2施工工艺
微表处工艺的基本施工程序
3.2.1原路面局部铣刨处理
微表处施工摊铺前将路面局部拥抱、推移部分铣刨至与原路面等高。
施工准备→封闭作业区→测量→划线→铣刨→清扫清除废料→吹风→开放交通
3.2.2微表处罩面（厚度约10mm）
施工准备→封闭作业区→铣刨后路面的清扫、吹风→罩面摊铺→养生→开放交通
3.2.3微表处的摊铺施工
微表处应按下列程序施工：
修补清洁原路面→施划导线→摊铺车摊铺稀浆混合料→手工作业修复局部缺陷→初期养护→开放交通
4 施工质量控制
4.1施工前的材料与设备检查
（1）施工前提供原材料的检测报告，并确认符合要求。
（2）施工前材料的质量检查应以同一料源、同一次购入并运至生产现场（或储入同一储罐）的相同规格品种的集料、改性乳化沥青等为一“批”进行检查。矿料平时应用防雨布覆盖，或采用有效的防潮措施，保证其干燥.检查频率和要求如下表所示。
表5 微表处施工前的材料质量检查与要求
材料 检查项目 要求值 检验频率
改性乳化沥青 残留物含量 ≥60% 每批来料
检测一次
软化点 ≥57%
针入度 40-90
细集料 砂当量 ≥65%
粗集料 压碎值 ≤26
坚固性 ≤12
针片状 ≤15
矿料 含水量 实测 每天检测一次
（3）施工前提供混合料的设计报告和检测报告，在确认材料没有发生变化和符合要求后方可施工。当改性乳化沥青蒸发残留物含量和矿料含水量发生变化，必须调整摊铺车的设定，确认材料配比符合设计配比后可施工。
4.2施工过程的质量控制
施工中对稀浆混合料进行抽样检测，抽检项目、频率允许误差如下表6所示。
表6 微表处施工前的材料质量检查与要求
项目 质量要求 检验频率 检验方法
筛上剩余量/1.2mm % ≤0.1 T0652
稠度 适中 1次/100m
检测一次 经验法
油石比 施工配合比的油石比±0.2% 每天检测一次 三控检验法
矿料级配 满足设计要求 每天检测一次 摊铺过程中从矿料输送带末端接出集料筛分
外观 表面平整、均匀、无离析，无划痕 全线连续监测 目测
摊铺厚度 -10% 每公里检测5个断面，断面变化时增加检测频率 钢尺测量，每幅中间及两侧各1点，取平均值为检测结果
浸水1小时湿轮磨耗 不大于540g/m2 1次/7个工作日
5 微表处路段檢测
微表处完工后一个月，根据相关要求对施工段进行了路面表观质量、路面渗水、摩擦系数及构造深度的质量检测和验收，由于微表处车辙填补技术为不等厚摊铺，因此本次检测未进行厚度检查，最后与施工前进行了比较，结果如表7所示。
表7 微表处施工段检测结果
构造深度
（mm） BPN 渗水系数
（ml/min） 表观质量
施工前 0.48 45.8 3.18 局部有细小裂缝和不平整现象，车辙平均深度15mm左右。
施工一月后 1.1 56.4 0 表面平整、密实、均匀;无松散、无划痕、无轮迹;纵横接缝对接平顺;边线垂直。
检测结果显示，微表处施工后路面的抗滑性能得到了极大的改善，且渗水系数为0，有非常好的密水效果;路面的平整度得到了很大提高，微表处外观平整、美观、无松散、无裂缝，取得了很好的预防性养护效果。
6 结束语
（1）微表处填补车辙工艺先进，无需大规模铣刨，施工速度快，成本较低，施工后表面防水及抗滑性能大大提高，彻底改变了车辙内存水易产生水漂等安全隐患的情况，效果很好。
（2）由于施工前期对原路面的推移及拥包进行了铣刨处理，故微表处填补车辙后路面的平整度有了较大提高。
（3）微表处改善了路表功能，降低了道路破坏速率，满足了高速公路沥青路面预防性养护的要求。
参考文献：
[1]郭忠印，李立寒.沥青路面施工与养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003
[2]徐培华.高等级公路路基路面养护技术[M].北京：人民交通出版社，2003
[3]朱建东.公路沥青混凝土路面预防性养护对策的选择研究[J].上海建设科技，2006（2）
[4]董瑞琨，孙立军.路面预防性养护时机确定方法探讨[J].中国安全科学学报，2004（3）
[5]姚玉玲，任勇.沥青路面的预防性养护时机[J].长安大学学报，2006（6）
[6]交通部公路科学研究院.微表处和稀浆封层技术指南[S].北京：人民交通出版社，2006
[7]虎增福.乳化沥青及稀浆封层技术[M].北京：人民交通出版社，2001