公路养护中稀浆封层和微表处技术的应用

公路养护中稀浆封层和微表处技术的应用

祁锦冀

辽宁省交通厅公路管理局辽宁沈阳110001

摘要：随着公路路面使用要求的不断提高，各种路面养护技术不断更新发展。微表处技术是在稀浆封层技术基础上逐步发展，相比稀浆封层，其最大的改进在于采用了改性乳化沥青，但保混合料级配设计以及施工设备没有较大变化。微表处技术施工简单方便，可以较快开放交通，应用前景较好。本文介绍了稀浆封层和微表处技术特点和适用范围，

关键词：公路养护；稀浆封层；微表处

微表处俗称聚合物改性乳化沥青稀浆封层，已经被广泛应用于高速公路路面的预防性养护之中，但普通公路应用较少，微表处可以调整路面摊铺厚度以及沥青用量，施工作业后经养生以及初期固化后，能够迅速开放交通且可以满足行车荷载要求，并具有保持良好的路面抗滑性能，可以用于处理路面表面松散，改善表面抗滑性能以及进行路面的薄层罩面，是一种性价比较高的路面养护技术。

一、稀浆封层和微表处技术特点和适用范围

1、封水功能。稀浆封层混合料的集料粒径较细，并且有一定的级配，沥青用量大，与路面连接牢固，容易形成致密的表面，可以有效防止雨水和雪水渗入路面结构，在一定程度上起到了防止路面水损害的产生。

2、抗滑和耐磨耗功能。稀浆封层和微表处摊铺厚度小，使其具有大的构造深度和摩擦系数，抗滑性能良好。特别是对于微表处混合料，由于采用耐磨耗的硬质石料，使得其不会在行车作用下很快磨光。

3、填充功能。稀浆封层和微表处在施工中呈稀浆状态，流动性好，可以对路面上的细小裂缝和轻微的路面松散脱落起到很好的修复作用。

4、恢复路表外观的功能。对于使用期较长的沥青路面，表面沥青材料老化干涩，或者由于养护修补，路表外观不够理想，采用稀浆封层或微表处罩面，可以使老路面焕然一新。正是由于稀浆封层和微表处的上述功能，它们可以有以下几个用途：1）已建公路、城市道路路面的预防性养护。功能主要是：提高路面的抗滑性能；封闭路表水的下渗，防止路面水损害的产生；延缓表面沥青材料的老化，延长路面使用寿命；对宽度较小的裂缝起到封缝作用。2）新建公路的下封层。一方面可以对半刚性基层起到保水养生作用，另一方面可以增强沥青层与半刚性基层的层间连接。同时，在基层铺筑后不能马上摊铺沥青面层时，可以避免临时对基层的损坏。3）新建和改建公路、城市道路路面上封层。其中微表处可以用于新建高速公路、新建特殊区间的高等级普通公路、城市快速路路面的表面磨耗层，而稀浆封层可用于二级及二级以下道路、城市道路的表面磨耗层以及县乡道路的简易铺装层。

二、混合料配合比优化设计分析

各种经检测的沥青、骨料、填料、水材料应进行配合比优化设计。配合比设计试验全过程监理工程师要全程旁站参与。

1、水的用量。通过实验模拟施工现场条件，对乳化沥青和集料进行搅拌混合，确定施工现场时间以及实验室稀浆用水量。实验方法如下：称取99g级配料与1.0g生石灰充分混合，然后掺入水搅拌均匀，再加入乳化沥青于25℃环境温度条件下进行拌和。加水过程以4.5％作为出发点，间隔区间为0.5％，上升至7.0％。实验过程需进行6组，实验结果得出各组搅拌时间全部大于120s，乳化沥青粘附性超过2/3，而稠度可以一定的偏差。根据以往的经验，与工程可操作性结合起来，选择用水量为6.5％的参数。在施工现场实践时可再根据气候条件进行适当调整。

2、确定最佳沥青用量。最佳沥青用量是从湿轮磨耗试验和负荷车轮试验的数据中得到的。其中湿轮磨耗试验确定的是乳化沥青用量下限，负荷车轮试验确定的则是沥青上限。根据前一实验得出用水量，在总结历年工程实践经验的基础上，分别选择若干个用水量（一般以最佳用量为起点，每隔0.5%逐渐递增）分别进行这两个实验，测试结果符合负荷车轮砂粘量不超过450g/m2以上，车轮在水中浸泡1h后湿轮磨耗量不超过540g/m2。绘制两张曲线图，以沥青用量为图的横坐标，以两实验规定值为纵坐标，将测试结果数据画入图中，形成一条光滑曲线。两曲线叠加后的交叉点就沥青混合料的最佳用量。

3、混合料性能检测。混合料性能检测是根据既定的水和沥青用量，搅拌制成混合料成品，并进行混合料的粘聚力试验。通过试验，要求混合料在初凝30min内粘聚力强度超过1.2N•m，到60min满足交通开放时粘聚力强度超过2N•m。

三、施工过程质量控制要点

1、接缝施工。1）纵缝处理：在先铺筑的接缝处进行预湿水处理，有助于稀浆混合料的连接。用橡胶刮耙处理接缝的突出部位，再用扫帚扫平，可使纵向接缝变得平顺，总体外观更佳。2）横缝处理：在起点处，当摊铺箱全宽度上都布有稀浆时，应低速缓慢前移，这样可减少因箱内积料过多而产生过厚起拱现象。在起点的摊铺箱下铺垫1块油毛毡，当摊铺机前进后，将油毛毡连同上面的混合料一同拿走，保证有一个非常平整的起点和外观。

2、掺水量。当使用稀浆封层机进行机械摊铺作业时，掺加水的用量应当控制在规范要求之内。如果掺水量太小，在混合料搅拌时的均匀度与可操作性将受到一定的影响，甚至导致不出浆的现象；如果掺入过量的水，则会使路面破乳形成面层的时间延长，发生浆流动的现象，影响到沥青作用的正常发挥，以及造成沥青混合料不均匀。

3、摊铺速度。微表处稀浆封层技术一个主要优点就是混合料摊铺过程中，稀浆可以自动填充到破损路面。从这一点来看，摊铺速度是养护施工中非常重要的因素。摊铺速度取决于骨料级配、原路面纹理。如果摊铺速度过慢会影响工期，而太快则会造成面层的波浪状、混合料离析、推移等问题。

4、摊铺厚度。不合理的厚度会减少微表处的寿命。如级配曲线靠近粗的一侧，即集料中大颗粒的比例较大时，就需要铺厚一点，否则大颗粒不能嵌入封层中，且容易被刮板带起形成划痕;反之就需要铺薄一点。如强行将封层铺厚或铺薄，将造成封层稳定性差，容易出现松散、泛油和车辙等病害。

5、摊铺箱。必须根据封层的类型和摊铺厚度选择摊铺箱形式，摊铺箱不应有漏浆现象，为此在摊铺箱侧面应安装橡胶板，且橡胶板厚度均匀一致。摊铺箱每天施工结束后及施工间隙应进行清洁，以防橡胶板边缘堆积过多的凝固颗粒，摊铺时形成划痕。摊铺箱的拖动应保持平稳无振动，机器速度应一致，不能忽快忽慢，以免造成封层横向波纹、表面划痕、不均匀等外观缺陷。

6、初期养护。微表处稀浆混合料铺筑后，开放交通前禁止一切车辆和行人通行，只有当混合料固化后60min内聚粘结力大于2.0N•m时，才可开放交通。

微表处作为一种预防性养护方法，它可以提高路面的构造深度和摩擦系数，从而提供良好的抗滑能力;同时，它具有良好的封水较果，可以减轻或防止路面的水损害，延长道路的使用寿命;它还可以填补车辙，恢复路表的平整度;且可以迅速开放交通，对公路的正常运营影响很小。因此，根据现场路面的实际情况确定采用适合的稀浆封层和微表处技术，通过认真、精确的材料选择、配合比设计和精细的施工，做好路面的养护工作。

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