高速公路微表处

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得有效措施之一,它施工工艺简单,成本低,污染小,可快速恢复与改善原沥青路面得磨损、老化、光滑、松散等病害,提高沥青路面使用性能与耐久性,还可以提高原路面得承载力与防病害能力。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、节约能源等优良得性能与显著得社会经济效益,在我国高速公路养护中有着广泛得应用前景。

微表处就是由聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水与添加剂等按照设计配比拌与成稀浆混合料摊铺到原路面上,能快速开放交通得具有高抗滑与耐久性能得沥青罩面层。时至今日,已被认为就是预防性养护最有效得手段之一,具有以下优点与特点:

(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得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得水损害,能恢复表面纹理结构，改善路面得附着性能,降低公路得受损程度，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、拌与、摊铺自始至终都在常温条件下操作,改性乳化沥青与砂石料都不需要加热,能有效降低有害物质排放,也无需繁重得体力劳动,因而相比热拌沥青混合料施工,微表处具有突出得环保优势；

(四）节约能源:微表处只就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。混合料用得集料，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与料节约能源约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,比一般沥青混与料可延长２至4个月施工时间。

(六)显著得经济效益:微表处路面施工工艺具有与热拌沥青混合料罩面同等得功能,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得预防性养护得重要得措施之一,可以延长高速公路得大修周期，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得预防性养护技术,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、表面有波浪与条纹等缺陷。不过,通过严格挑选集料、科学配比、提高施工工艺与技术、控制施工流程以及使用优良得专用设备等措施,微表处得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得普及与应用，成为我国高速公路与城市主干道得主要预防性养护手段之一。

2、微表处得应用范围

微表处作为高速公路预防性养护施工得重要手段之一,适用于以下各种路况:

(一）高等级公路得沥青路面，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,RQ Ｉ为行驶质量指数)得预防性养护罩面;

(二)单层微表处适合车辙小于12、７mm得路面，超过1２、7mm得需要使用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得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,路面各种程度得泛油,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得使用效果与使用寿命产生显著影响,为此要求原路面有充足得结构强度,原路面得裂缝、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)必须提供详实得混合料设计报告。微表处工程应由具有丰富设计经验得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,拌与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、乳化沥青等得用量,当采用微表处修补车辙时还必须配有专用得Ｖ字形车辙摊铺槽;

(三)微表处施工得气候条件应满足:

１)施工、养生期内得气温应高于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得材料铲除;

３)严禁在过湿或积水得路面上进行微表处与稀浆封层施工;

4)微表处与稀浆封层用于路面养护工程时,施工现场得交通控制应严格按照《公路养护安全作业规程》（JTＧ H３0－20０4)得要求进行,保障养护作业安全。

3、2 微表处对原路面得要求

微表处与稀浆封层施工前,原路面应满足以下要求:

(一)原路面必须有足够得结构强度。原路面整体结构强度不足得,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得，必须根据具体情况选择合适得方法进行补强；

(二）原路面15mm以下得车辙可直接进行微表处罩面;深度15mm～25mｍ得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得车辙应首先采用多层微表处车辙填充;深度40ｍm以上得车辙,不宜采用微表处车辙填充处理；

(三)原路面宽度大于5mm得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)原路面得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。

对施工前得材料进行检查:施工用得乳化沥青、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”得关系曲线,用于摊铺机设定,并且要测定矿料含水量。

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

(二)原路面得准备。

（1)凿除道钉。施工前,将施工区域得道钉用人工凿除；

(２)清洁表面。为确保清除路面上得杂物，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得粘结;

(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、计量与掺配功能得配料机完成矿料掺配，并将掺配符合要求得矿料、乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机得相应料箱,一般应全部装满,并应保证矿料得湿度均匀一致。

(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,将摊铺得纵缝设置在主车道与超车道得标线位置；

(2）将装好料得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)确认各料门得高度或开度后开动机器，按配合比调整好封层机各料门得开度接合拌与缸离合器,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、水几乎同时进入拌与缸,并当预湿得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得全宽范围内时，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得基本一致,保持摊铺箱中稀浆混合料得体积为摊铺箱容积得1／２左右;

(8)混合料摊铺后,应立即进行人工找平，找平得重点就是：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得纵向刮痕,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得控制开关,让搅拌缸中得混合料搅拌均匀,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，清洁搅拌缸与摊铺箱;

（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,找平得重点就是起点、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得纵向刮痕,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),不允许任何车辆与行人在封层上通行,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得精确性,每一车摊铺后,确认摊铺车各材料得料门开度、泵设定与各材料用量得读数,然后即可精确计算出混合料得实际油石比,如果实际油石比与设计油石比得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,则重新检查摊铺车得计量等对油石比有影响得因素。

(二)第一次摊铺前,首先进行稀浆混合料得试铺,检查混合料得稠度就是否合适，粗略调整稀浆混合料得厚度。将稀浆封层车驾驶到施工起点,使封层车前得导向链条对准走向控制线，将车后得箱形摊铺槽调整到要求得宽度与厚度,使摊铺槽与车尾部位保持平行,摊铺槽四周得橡胶刮板，安装准确牢固,保证槽内混合料按要求摊铺不发生外漏。打开各材料得控制开关,使各组成材料同时进入到拌与器中。由一名施工人员将最初排出得材料接走(因此时得材料配比不均),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,严格控制混合料得成浆状态，让操作手不断变化拌与器出料口得出料方向,使稀浆混合料在摊铺槽中分布均匀,让施工人

员根据路面状况与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得控制开关，避免摊铺末端出现花白料或浮油现象。

(五)待摊铺槽中得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范围内得材料清除,倒入废料车中。下一摊铺车得起始摊铺位置为该车摊铺结束时表观开始变化处。

(六）纵、横接缝得处理。

(１）横缝得处理。上一车摊铺结束时,摊铺得厚度会逐渐变薄,且粗颗粒增多,细颗粒变少，故表观有明显得变化，下车摊铺开始之前,应将表观出现明显变化得材料铲除,然后用软铁皮覆盖在尾部得正常厚度摊铺面上(约距离最末端１m 左右),控制施工厚度,由薄逐渐变厚至上车得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得微表处混合料取走，把料倒入废料车中,清洗软铁皮,以备下次再用。

(2)纵缝得处理。微表处得纵向接缝亦应作成搭接接缝,为了保证接缝得平整与节省混合料,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,水得补给，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）乳化沥青在泵送得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，避免影响乳化沥青得均匀、稳定性；袋装材料卸装时,注意吊臂得前后匀速摆动，使矿料均匀分布于料仓中,避免材料得离析。

(九）材料补给完成后,及时进行路面得清扫工作,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与行人通行,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就是指微表处所用得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、平行作业为辅得施工方式进行微表处摊铺施工，以保证施工得连续性,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得工效,缩短施工工期,快速完成对道路得预防性养护。

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得吊臂吊至摊铺车料仓上方,再人工解开太空包底部得活动系绳，将石料卸至摊铺车得料仓中,卸料得时候要避免卸至一个地方,要均匀卸至料仓得前、中、后部位,避免石料得离析。吊臂车每次卸料1~2袋,每车装1０袋左右。石料得补给关键技术包括石料袋装材料得配置与石料得吊装程序。

（一)石料袋装材料得配置

袋装石料得配置须综合考虑石料密度、吊臂车吊装得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,参照设计得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得配置,采用配料机配置石料与包装配置袋装材料。配合配料机作业得铲车必须安装精确得计重系统。料场设置试验室对石料进行级配及砂当量等指标得抽样检测,不符合要求得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得配置。针对现场补给材料得可操作性,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得活动拆装绳索进行卸料。

(二)石料得吊装程序

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与数量,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,吊臂得旋转速度要缓慢、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,绑扎构件得吊索须经过计算，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就是否存在安全隐患。地面操作人员,应尽量避免在高空作业面得正下方停留或通过,也不得在吊臂车得起重臂或正在吊装得构件下停留或通过。

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、后等部位得卸料,以避免材料得离析。

4、2 乳化沥青与水得补给

液体得补给包括乳化沥青与水得补给。乳化沥青、水由液体补给车泵入摊铺车沥青箱中,乳化沥青在泵送得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,避免影响乳化沥青得均匀、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

置得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与节省时间。用于补给乳化沥青得管子选用PVC钢丝管,管口直径约８cm左右，离管口一定距离设置活动得挂钩,以便根据实际情况调节挂钩距管口得距离以及便于悬挂,避免人工操作,由于沥青得遗漏导致危及作业人员得安全。乳化沥青在泵送得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,避免影响乳化沥青得均匀、稳定性;用于补给水得管子选用管口直径约6cm左右得软塑料管。

４、3 水泥得补给

水泥得补给: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得用量，以便及时进行补给与材料量得统计分析。

5、微表处施工中得质量控制

首先应控制原材料稳定性与混合料配比稳定性,经验证得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,应该调整乳化沥青与水用量,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”调整拌与机集料流量;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微表处混合料稠度与破乳时间以及离析得控制：

施工过程中注意控制稀浆混合料得稠度与破乳时间,注意控制用水量得多少以及根据现场情况使用添加剂(促凝剂、缓破剂）得用量;减少离析得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得乳化沥青混合料，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,施工时在先铺筑得接缝处进行预湿水处理接,再用橡胶刮耙处理接缝处得突出部分，最后用扫帚进行扫

平，使纵向接缝变得平顺,应尽量减少纵缝得搭接宽度,并尽可能将重叠得位置安排在标线得位置。

b、横缝处理：施工起始位置处得稀浆混合料不宜过稀，当摊铺箱得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得过厚起拱现象。施工时在起点得摊铺箱下铺垫一块油毡，当摊铺机前进后,将油毛毡连同上面得混合料一道拿走。当摊铺机所携带得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。起始与停止位置处得稀浆混合料需及时清理。

③加水量:作业时得外加水量,可以采取允许范围得中值,以合适得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、推移与离析。摊铺得速度应根据路面得状况进行调整。摊铺速度主要取决集料得级配与原路面得表面纹理。

⑤摊铺厚度:微表处得摊铺厚度按照设计厚度进行控制。遇到松散严重得沥青面层时,可铺两层微表处以形成低孔隙得紧密表层。在摊铺时,集料中得最大粒径得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,这些地段得摊铺可以用胶磙来完成,我司将选用熟练得人工进行摊铺。摊铺时首先应该湿润原沥青路面，确保微表处得整体性。在操作过程中,凝固得稀浆必须清除。

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。在每车摊完得间隙内,也应清洁摊铺箱与后面得橡胶刮板。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。摊铺箱得拖动应保持平稳无振动、速度一致。

⑧刮板与拖布:合适得橡胶刮板可以保证封层所需要得厚度。拖布常用来使封层表面形成理想得纹理,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、有效得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、改善路面外观与平整度、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得场外补给单车单循环、多车单循环与多车多循环得作业方式,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与施工质量。

（3)微表处就是一种较好得沥青路面预防性养护技术,能产生良好得经济、环境与社会效率，在高速公路得预防养护中具有广泛得应用前景,值得大力地推广与应用。

(4)施工质量得控制,就是关乎微表处工程得成本控制得关键问题。施工质量就是施工得生命,控制好施工质量就是工程成败得关键。