实用文档之高速公路微表处

实用文档之"公路路面微表处施工研究"

1、概述

微表处，做为高速公路预防性养护的有效措施之一，它施工工艺简单，成本低，污染小，可快速恢复和改善原沥青路面的磨损、老化、光滑、松散等病害，提高沥青路面使用性能和耐久性，还可以提高原路面的承载力和防病害能力。此外，微表处以其开放交通快、抗滑性能卓越、可修复路面车辙、封水效果好、使用寿命长、节约能源等优良的性能和显著的社会经济效益，在我国高速公路养护中有着广泛的应用前景。

微表处是由聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照设计配比拌和成稀浆混合料摊铺到原路面上，能快速开放交通的具有高抗滑和耐久性能的沥青罩面层。时至今日，已被认为是预防性养护最有效的手段之一，具有以下优点和特点：

（一）施工速度快：连续式稀浆封层摊铺机1天能摊铺500吨微表处沥青混合料，摊铺厚度最小可达9.5mm，施工后1小时后即可通车，适用于交通流量较大的高速公路或城市主干道；

（二）改善抗滑性能：采用微表处技术能减轻或防止路面的水损害，能恢复表面纹理结构，改善路面的附着性能，降低公路的受损程度，改善路面行车性能，从而延长路面使用寿命；

（三）减少环境污染：微表处施工从装料、配比、拌和、摊铺自始至终都在常温条件下操作，改性乳化沥青和砂石料都不需要加热，能有效降低有害物质排放，也无需繁重的体力劳动，因而相比热拌沥青混合料施工，微表处具有突出的环保优势；

（四）节约能源：微表处只是在生产改性乳化沥青时将沥青加热到130℃之后，倒运多次或保存多久都不需要加热。混合料用的集料，即使在潮湿状态下，也可拌制，不需烘干加热。据资料统计，微表处

混合料比热沥青混和料节约能源约50％；

（五）延长施工季节：微表处在地表温度为10℃以上时，即可进行施工，比一般沥青混和料可延长2至4个月施工时间。

（六）显著的经济效益：微表处路面施工工艺具有与热拌沥青混合料罩面同等的功能，其工程造价远低沥青混合料罩面施工。微表处作为高速公路的预防性养护的重要的措施之一，可以延长高速公路的大修周期，从而节约维修费用，其经济效益显著。

作为一项在欧美发达国家广泛采用的预防性养护技术，微表处虽然有预防功能强能显著提高路面抗滑性能、施工速度快、成本低等优点，但其使用效果上也存在一些如路面泛油、接缝或边界不齐、表面有波浪和条纹等缺陷。不过，通过严格挑选集料、科学配比、提高施工工艺和技术、控制施工流程以及使用优良的专用设备等措施，微表处的上述问题可以弱化或者消除。微表处技术在我国已得到大面积的普及和应用，成为我国高速公路与城市主干道的主要预防性养护手段之一。

2、微表处的应用范围

微表处作为高速公路预防性养护施工的重要手段之一，适用于以下各种路况：

（一）高等级公路的沥青路面，且路面状况在80≤PCI≤97，80≤PSSI≤100，80≤RQI≤95范围内（其中PCI为路面状况指数，PSSI 为路面结构指数，RQI为行驶质量指数）的预防性养护罩面；

（二）单层微表处适合车辙小于12.7mm的路面，超过12.7mm的需要使用V字形车辙摊铺箱摊铺，车辙深度大于40mm时不适宜使用微表处处理；

（三）裂缝大于0.5mm的路面微表处摊铺一个月以后就会反射上来，要先灌缝再进行微表处处理；

（四）局部坑槽均需要先前修补好再进行微表处，路面各种程度的泛油，抗滑不足，麻面，老化，渗水等均可使用微表处进行处理；

（五）桥面、水泥混凝土路面出现细小裂缝、抗滑不足可以使用微表处；

（六）路面严重网裂，强度不足不适宜使用微表处；

（七）原路面状况会对微表处的使用效果和使用寿命产生显著影响，为此要求原路面有充足的结构强度，原路面的裂缝、坑槽等病害事先必须进行处理。

3、微表处施工工艺及技术要点

3.1 微表处施工一般规定

（一）微表处施工前，施工单位(承包商)必须提供详实的混合料设计报告。微表处工程应由具有丰富设计经验的实验室进行验证性复核，并出具复核报告，符合技术要求后方可施工；

（二）微表处必须采用专用机械施工。微表处摊铺机，拌和箱必须为大功率双轴强制搅拌式，摊铺槽必须带有两排布料器，摊铺机必须具有精确计量系统并可记录或显示矿料、乳化沥青等的用量，当采用微表处修补车辙时还必须配有专用的V字形车辙摊铺槽；

（三）微表处施工的气候条件应满足：

1）施工、养生期内的气温应高于10℃；

2）不得在雨天施工。施工中遇雨或者施工后混合料尚未成型就遇雨时，应在雨后将无法正常成型的材料铲除；

3）严禁在过湿或积水的路面上进行微表处和稀浆封层施工；

4）微表处和稀浆封层用于路面养护工程时，施工现场的交通控制应严格按照《公路养护安全作业规程》(JTG H30－2004)的要求进

行，保障养护作业安全。

3.2 微表处对原路面的要求

微表处和稀浆封层施工前，原路面应满足以下要求：

（一）原路面必须有足够的结构强度。原路面整体结构强度不足的，不应采用微表处或稀浆封层罩面；原路面局部结构强度不足的，必须根据具体情况选择合适的方法进行补强；

（二）原路面15mm以下的车辙可直接进行微表处罩面；深度15mm～25mm的车辙应首先进行微表处车辙填充，然后再进行微表处罩面，也可采用双层微表处；深度25mm～40mm的车辙应首先采用多层微表处车辙填充；深度40mm以上的车辙，不宜采用微表处车辙填充处理；

（三）原路面宽度大于5mm的裂缝应进行灌缝处理；

（四）原路面局部破损(如坑槽、松散等)应彻底挖补；

（五）原路面的拥包等隆起型病害应事先进行处理。

3.3 微表处施工工艺流程及工艺

3.3.1 微表处施工工艺流程图

微表处施工工艺流程图

3.3.2 微表处施工工艺

（一）施工准备。

对施工前的材料进行检查：施工用的乳化沥青、矿料、水、填料

等进行质量检查，符合设计要求后方可使用；通过试验得出“含水量—单位体积干矿料重量”的关系曲线，用于摊铺机设定，并且要测定矿料含水量。

施工前摊铺施工的主要设备进行全面检查，包括对骨料、乳液、填料、水、添加剂等原材料的供给量进行标定，对摊铺机运转情况、强制拌合缸、摊铺槽等进行检测、维护和保养，确保摊铺机能够正常工作。

（二）原路面的准备。

（1）凿除道钉。施工前，将施工区域的道钉用人工凿除；

（2）清洁表面。为确保清除路面上的杂物，必要时用水冲洗原路面，但路面不能有积水，当原路面空隙率很大或透水很严重应避免用水清洗，可以用风力灭火机进行吹扫。当路面有大块油污时，应将其清除，以保证微表处混合料与原路面的粘结；

（三）放样画线：稀浆封层车沿着路面标线进行。

（四）配料、装料：在装料之前用具有储料、计量和掺配功能的配料机完成矿料掺配，并将掺配符合要求的矿料、乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机的相应料箱，一般应全部装满，并应保证矿料的湿度均匀一致。

（五）摊铺。

（1）摊铺超车道时摊铺宽度设为 4.30m，主车道摊铺宽度设为3.95m，将摊铺的纵缝设置在主车道与超车道的标线位置；

（2）将装好料的摊铺机开至施工起点，对准走向控制线，并调整摊铺箱厚度与拱度，使摊铺周边与原路面贴紧；

（3）确认各料门的高度或开度后开动机器，按配合比调整好封层机各料门的开度接合拌和缸离合器，使搅拌轴正常运转，并开启摊铺箱螺旋分料器；

（4）打开各料门控制开关，使矿料、填料、水几乎同时进入拌

和缸，并当预湿的混合料推移至乳液喷出口时，乳液喷出；

（5）调节稀浆在分向器上流向，使稀浆能均匀地流向摊铺箱左右；

（6）调节水量，使稀浆稠度适中；

（7）当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时，操作手就可以通知驾驶员启动底盘，并缓慢前进，一般前进速度为20～40m/min，但应保持稀浆摊铺量与生产量的基本一致，保持摊铺箱中稀浆混合料的体积为摊铺箱容积的1/2左右；

（8）混合料摊铺后，应立即进行人工找平，找平的重点是：起点，终点，纵向接缝，过厚，过薄或不平不平处，尤其对超大料径矿料产生的纵向刮痕，应尽快清除并填平；

（9）当摊铺上任何一种材料用完时，应立即关闭所有材料输送的控制开关，让搅拌缸中的混合料搅拌均匀，并送入摊铺箱摊铺完后，即通知驾驶员停止前进；

（10）将摊铺箱提起，然后把摊铺机连同摊铺箱开至路外，清洁搅拌缸和摊铺箱；

（11）查对材料剩余量。

（六）局部处理。

混合料摊铺后，应立即进行人工找平，找平的重点是起点、终点、纵向接缝，过厚、过薄或不平处，尤其对超大粒径矿料产生的纵向刮痕，应尽快清除并填平。

（七）初期养护及开放交通。

在初期养护时间内（即开放交通前），不允许任何车辆和行人在封层上通行，否则将影响微表处质量。只有封层固化破乳后，改性稀浆封层凝结成型，即当粘结力达到2.0N?m时即可开放交通。

3.4 微表处工艺要点

（一）施工中采取严格措施控制微表处摊铺车计量的精确性,每一车摊铺后,确认摊铺车各材料的料门开度、泵设定和各材料用量的读数,然后即可精确计算出混合料的实际油石比,如果实际油石比与设计油石比的差值在允许误差范围内,可以继续摊铺,如果超出了误差范围,则重新检查摊铺车的计量等对油石比有影响的因素。

（二）第一次摊铺前,首先进行稀浆混合料的试铺,检查混合料的稠度是否合适,粗略调整稀浆混合料的厚度。将稀浆封层车驾驶到施工起点,使封层车前的导向链条对准走向控制线,将车后的箱形摊铺槽调整到要求的宽度和厚度,使摊铺槽与车尾部位保持平行,摊铺槽四周的橡胶刮板,安装准确牢固,保证槽内混合料按要求摊铺不发生外漏。打开各材料的控制开关,使各组成材料同时进入到拌和器中。由一名施工人员将最初排出的材料接走(因此时的材料配比不均),倒入废料车中，初期可采用人工辅助机械进行分料。

（三）为了防止微表处摊铺不均匀,严格控制混合料的成浆状态,让操作手不断变化拌和器出料口的出料方向,使稀浆混合料在摊铺槽中分布均匀,让施工人员根据路面状况和摊铺效果对摊铺高度进行及时调节。

（四）当摊铺车内任何一种材料快用完时，应立即关闭所有输送材料的控制开关，避免摊铺末端出现花白料或浮油现象。

（五）待摊铺槽中的混合料全部摊铺到路面上后,摊铺车停止前进。立即将施工末端1―2m范围内的材料清除,倒入废料车中。下一摊铺车的起始摊铺位置为该车摊铺结束时表观开始变化处。

（六）纵、横接缝的处理。

（1）横缝的处理。上一车摊铺结束时,摊铺的厚度会逐渐变薄,且粗颗粒增多,细颗粒变少,故表观有明显的变化,下车摊铺开始之前,应将表观出现明显变化的材料铲除，然后用软铁皮覆盖在尾部的正常厚度摊铺面上（约距离最末端1m左右）,控制施工厚度,由薄逐渐变

厚至上车的施工边缘为正常厚度。若有不平处,由施工人员进行人工找平。然后施工人员将软铁皮连同上面的微表处混合料取走,把料倒入废料车中,清洗软铁皮,以备下次再用。

（2）纵缝的处理。微表处的纵向接缝亦应作成搭接接缝,为了保证接缝的平整和节省混合料,搭接宽度不宜过大,纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm,施工时控制为80mm，接缝处高出量不应大于6mm。

（七）待一车摊铺完成后，用高压水枪清洗摊铺槽，刮皮，与此同时进行材料补给工作。当采用单车半连续式摊铺施工时就地通过汽车起重机吊装袋装材料，每包控制在2t左右，共需吊装12包；通过沥青罐，水罐拖车进行乳化沥青，水的补给，材料补给完成后，起重机械，沥青罐，水罐拖车撤离到前方预定补给材料地点等候；当采用双车半连续式摊铺施工时，第一辆封层车撤离到前方预定补给点进行材料补给，第二辆封层车就位进行摊铺。

（八）乳化沥青在泵送的时候注意泵送罐要尽量接触箱底，然后慢慢提起，直至灌满，严谨直接从灌口向下泵送乳化沥青，避免影响乳化沥青的均匀、稳定性；袋装材料卸装时，注意吊臂的前后匀速摆动，使矿料均匀分布于料仓中，避免材料的离析。

（九）材料补给完成后，及时进行路面的清扫工作，保证工作面得干燥、洁净。

（十）稀浆混合料为固化成型时应禁止一切车辆和行人通行，当混合料能满足开放交通要求时应尽快开放交通。

4、微表处施工材料现场补给作业技术研究

微表处现场补给作业是指微表处所用的所有材料均通过补给设备在施工现场完成补给，包括乳化沥青、石料、水、水泥等，采用流水作业为主、平行作业为辅的施工方式进行微表处摊铺施工，以保证施工的连续性，避免微表处摊铺车来回装运材料，从而有效提高设备

效率，快速、优质地完成摊铺工作。微表处现场补给作业能有效提高摊铺设备的工效，缩短施工工期，快速完成对道路的预防性养护。

4.1 石料补给作业

石料袋装后由吊臂车运输（汽车吊）至现场后，在每次摊铺前用吊臂车的吊臂吊至摊铺车料仓上方，再人工解开太空包底部的活动系绳，将石料卸至摊铺车的料仓中，卸料的时候要避免卸至一个地方，要均匀卸至料仓的前、中、后部位，避免石料的离析。吊臂车每次卸料1～2袋，每车装10袋左右。石料的补给关键技术包括石料袋装材料的配置和石料的吊装程序。

（一）石料袋装材料的配置

袋装石料的配置须综合考虑石料密度、吊臂车吊装的实际操作实用性以及微表处摊铺车料仓容积等特点，采用太空包装袋进行袋装石料，每包约 2t。根据料场材料规格等级，根据实施微表处工程道路实际特点，参照设计的级配进行合理选择所需级配并进行配合比设计。料场材料一般分4档材料进行微表处材料的配置，采用配料机配置石料和包装配置袋装材料。配合配料机作业的铲车必须安装精确的计重系统。料场设置试验室对石料进行级配及砂当量等指标的抽样检测，不符合要求的石料必须废弃或进行适当处理，直到符合规范要求后方可进行袋装石料的配置。针对现场补给材料的可操作性，太空包底部进行活动拆装处理。袋装材料经吊臂车吊至微表处摊铺车料仓顶部时，人工剪断太空包底部的活动拆装绳索进行卸料。

（二）石料的吊装程序

微表处现场补给作业施工采用两台吊臂车进行吊装，其中一台吊臂车用于沿线预先堆放材料，吊装能力选择25t.m。根据摊铺宽度所需材料用量，调整袋装材料堆放间距和数量，一般间距约300m，堆放10包材料。另一台用于现场吊装补给材料，吊装能力选择55t.m。吊装车辆吊装程序：吊装好袋装材料后同时进行收绳索、上抬吊臂、收

缩吊臂、旋转吊臂四项工作。距离微表处摊铺车3m左右时，开始伸长吊臂、下放、降低吊臂，直至吊臂旋转到微表处摊铺车料仓上方，后放长绳索，使袋装材料到微表处摊铺车料仓上0.2m左右，拆封袋子，从而使材料顺利进入料仓。整个过程中，吊臂的旋转速度要缓慢、匀速。

（三）料吊装过程中需要注意以下方面：

①检查吊装现场道路坚实性、平整性。吊臂车不得停置在不平整面上工作，也不允许吊臂车两个边一高一低。

②检查吊装绳索，绑扎构件的吊索须经过计算，所有起重工具，应定期进行检查，对损坏者作出鉴定，绑扎方法应正确牢固，以防吊装中吊索破断或从构件上滑脱，使吊臂车失重而倾翻。

③每次吊装1～2包袋装材料，严禁超载吊装。

④构件安装后，必须检查连接质量，只有连接确实安全可靠边，才能松钩或拆除时固定工具。

⑤指挥人员应使用统一指挥信号，信号要鲜明、准确。吊臂车驾驶人员应听从指挥。指挥人员应注意检查起吊区域是否存在安全隐患。地面操作人员，应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在吊臂车的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。

⑥吊臂车驾驶人员在指挥人员统一指挥信号下吊运袋装材料，吊装运转过程中要合理选择吊运高度、转角以及臂长，吊装速度要缓慢、匀速、平稳。

⑦直至吊臂旋转到微表处摊铺车料仓上方，后放长绳索，使袋装材料到微表处摊铺车料仓上0.2m左右，人工拆封袋子，从而使材料顺利进入料仓。袋装材料卸料位置不应卸放在料仓同一位置，要选择料仓前、中、后等部位的卸料，以避免材料的离析。

4.2 乳化沥青与水的补给

液体的补给包括乳化沥青和水的补给。乳化沥青、水由液体补

给车泵入摊铺车沥青箱中，乳化沥青在泵送的时候注意泵送管要尽量接触箱底，然后慢慢提起，直至灌满，严谨直接从摊铺车沥青罐口向下泵送乳化沥青，避免影响乳化沥青的均匀、稳定性。

为避免现场补给乳化沥青时发生油管堵塞，影响施工工效，污水泵外防污装置的防污网罩可采用钢丝网罩或塑料网罩，以便堵塞后可及时清理或更换，降低工人清洗劳动强度和节省时间。用于补给乳化沥青的管子选用PVC钢丝管，管口直径约8cm左右，离管口一定距离设置活动的挂钩，以便根据实际情况调节挂钩距管口的距离以及便于悬挂，避免人工操作，由于沥青的遗漏导致危及作业人员的安全。乳化沥青在泵送的时候注意泵送管要尽量接触箱底，然后慢慢提起，直至灌满，严禁直接从摊铺车沥青罐口向下泵送乳化沥青，避免影响乳化沥青的均匀、稳定性；用于补给水的管子选用管口直径约6cm左右的软塑料管。

4.3 水泥的补给

水泥的补给：水泥由人工从小型货车卸至摊铺车水泥箱中完成补给。首次摊铺前补给5包左右水泥，其后间隔3车进行补给。现场补给作业时要密切注意材料的用量，以便及时进行补给和材料量的统计分析。

5、微表处施工中的质量控制

首先应控制原材料稳定性和混合料配比稳定性，经验证的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中，遇进场材料发生变化，如乳化沥青固含量变化，应该调整乳化沥青和水用量，集料级配变化应该调整集料级配到允许波动范围，集料含水量变化需要根据“含水量-单位体积干矿料重量关系曲线”调整拌和机集料流量；同时需要检测混合料技术指标，必要时应重新进行配合比设计；总体而言施工中控制包括以下几个方面：

①微表处混合料稠度和破乳时间以及离析的控制：

施工过程中注意控制稀浆混合料的稠度和破乳时间，注意控制用水量的多少以及根据现场情况使用添加剂（促凝剂、缓破剂）的用量；减少离析的方法有摊铺箱内混合料应该打满至2/3处再开始摊铺,摊铺过程中保持1/2的乳化沥青混合料，混合料应该稠一些，取规范下限值。弯道超高路幅处会导致乳化沥青及水往一边流,解决方法为高侧螺旋分料器转速高于低侧,卸料漏斗适当往高侧那边偏。

②接缝施工

a.纵缝处理：接缝重叠宽度控制在超过75mm以内,施工时在先铺筑的接缝处进行预湿水处理接，再用橡胶刮耙处理接缝处的突出部分，最后用扫帚进行扫平，使纵向接缝变得平顺，应尽量减少纵缝的搭接宽度，并尽可能将重叠的位置安排在标线的位置。

b.横缝处理：施工起始位置处的稀浆混合料不宜过稀，当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时，以低速缓慢前移，可以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象。施工时在起点的摊铺箱下铺垫一块油毡，当摊铺机前进后，将油毛毡连同上面的混合料一道拿走。当摊铺机所携带的任何一种材料已经用完时，操作手应力求摊铺箱内混合料分布均匀。起始和停止位置处的稀浆混合料需及时清理。

③加水量：作业时的外加水量，可以采取允许范围的中值，以合适的水量加到稀浆混合料中。

④摊铺速度：摊铺速度过快会引起波纹、推移和离析。摊铺的速度应根据路面的状况进行调整。摊铺速度主要取决集料的级配和原路面的表面纹理。

⑤摊铺厚度：微表处的摊铺厚度按照设计厚度进行控制。遇到松散严重的沥青面层时，可铺两层微表处以形成低孔隙的紧密表层。在摊铺时，集料中的最大粒径的骨料应埋入摊铺层内75%以上。

⑥人工摊铺：有些路段不适于机械摊铺，须通过人工摊铺来完成，

这些地段的摊铺可以用胶磙来完成，我司将选用熟练的人工进行摊铺。摊铺时首先应该湿润原沥青路面，确保微表处的整体性。在操作过程中，凝固的稀浆必须清除。

⑦摊铺箱：摊铺箱保持清洁，每天工作结束后必须清洁摊铺箱。在每车摊完的间隙内，也应清洁摊铺箱和后面的橡胶刮板。摊铺箱其侧面应安装橡胶板以使侧面保持整洁，橡胶厚度应一致。摊铺箱的拖动应保持平稳无振动、速度一致。

⑧刮板与拖布：合适的橡胶刮板可以保证封层所需要的厚度。拖布常用来使封层表面形成理想的纹理，当拖布被磨损或沾满沥青变硬时就必须更换。

6、结论

（1）微表处作为一种经济、快速、有效的路面预防性养护技术，具有提高路面抗滑性能、封闭路表水下渗、改善路面外观和平整度、修复车辙等突出特点，适用于高速公路路面预防性养护工程。

（2）采用微表处现场补给作业施工技术改变了传统的场外补给单车单循环、多车单循环和多车多循环的作业方式，通过在施工现场给微表处摊铺车完成各种材料补给，能大大提高了施工效率和施工质量。

（3）微表处是一种较好的沥青路面预防性养护技术，能产生良好的经济、环境和社会效率，在高速公路的预防养护中具有广泛的应用前景，值得大力地推广与应用。

（4）施工质量的控制，是关乎微表处工程的成本控制的关键问题。施工质量是施工的生命，控制好施工质量是工程成败的关键。