维普资讯 http://www.cqvip.com 微表处 高速公路预防性养护的有效方法 李 栓 ．王明明２董江涛 （１．长安大学，陕西西安７１００５４；２．中国交通建设集团公路二局第四工程处，河南洛阳４７１￣） 摘要：微表处技术完全适用于高速公路路面的养护，与其他的路面施工养护措施相比微表处技术具有施工快捷方便、大 大缩短开放交通时间、节约能源、成本较低等优点。因此，微表处技术以其优良的使用性能和显著的社会效益，在高速公路 养护维修上有着广泛的应用前景。 关键词：沥青路面：预防性养护；微表处 中图分类号：Ｕ４１２．３６６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２００８）０２１０３—００３０—０３ Ｍｉｃｒｏ－ｓｕｒｆａｃｉｎｇ Ａｎ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｆｏｒ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ＬＩ Ｓｈｕａｎ ：ＷＡＮＧ Ｍｉｎｇ—ｍｉｎｇ￣；ＤＯＮＧ Ｊｉａｎｇ—ｔａｏ （１．Ｃｈａｎｇ＇ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｎ ７１００５４，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ ２ｎｄ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｂｕｒｅａｕ ４ｔｈ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７ １０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏ—ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｃａｎ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｆｏｒ ｈｉｇｈｗａｙ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ ｗｉｔｈ ０ｔｈｅｒ ｈｉｇｈｗａｙ Ｄａｖｅｍｅｎｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ， ｍｉｃｒｏ—ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｈａｓ ｍａｎｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｌｉｋｅ ｒａｐｉｄ ａｎｄ ｃ０ｎｖｅｎｉｅｎｔ． ｇｒｅａｔｌｙ ｄｅｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｆｏｒ ｏｐｅｎ ｔｒａｆｉｆｃ， ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｓａｖｉｎｇ，ｌｏｗ ｃｏｓｔ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ， ｂａｓｅｄ ０ｎ ｔｈｅ ｇ００ｄ ｕｓａｇｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｅ ｓｏｃｉａｌ ｐｒｏｆｉｔ， ｍｉｃｒｏ—ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｈａｓ ａ ｗｉｄｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｒａｎｇｅ ｉｎ ｈｉｇｈｗａｙ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｉｔｕｍｉｎｏｕｓ ｐａｖｅｍｅｎｔ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｍｉｃｒｏ－ｓｕｒｆａｃｉｎｇ １前言 护．这种养护方式常常因为路面病害零星、线长、 面广和较为分散，而造成施工繁琐、工效低、成本 高。预防性养护可延长沥青路面的使用寿命，提高 道路养护技术可分为修补性和预防性两种养护 方式。修补性养护即在道路出现病害后进行修补养 ．々．专． ． ．专． ・々．々・々・寺・々・ｃ 夺・々・寺－々・寺・々－寺・专・寺－寺・牛・寺－寺・寺・々－々－寺・÷・寺・寺・寺‘寺・寺‘々－寺‘寺‘々‘寺‘寺‘寺‘专’寺‘寺’ ［７】张继军．基于ＭＳＣ．ＮＡＳＴＲＡＮ的汽车车架结构的 仿真研究【Ｄ］．吉林：吉林大学汽车工程学院，２００３． 【８】Ｊ．Ｒｅｉｍｐｅｌｌ，Ｈ．Ｓｔｏｌｌ，Ｊ．Ｗ．Ｂｅｔｚｌｅｒ．Ｔｈｅ Ａｕ— ｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｃｈａｓｓｉｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｄｉ— 基金项目：湖南大学９８５课题（５３ｌ１０５ｏ３Ｏ００６） 作者简介：毛建中（１９６３一），男，湖南辰溪人，副教授，主 要从事汽车的设计与教学工作。 收稿目期：２００７—０５—３１ ｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ—Ｈｅｉｎｅｍａｎｎ，２００ １． ｅ ＵＮＩＣＡＴ！ＯＮＳＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第０２／０３期（总第１７４／１７５期） 公路工雇与运输 工效，减少维护费用，并能使路面长期保持在良好 ２．３．４稀浆混合料设计指标不同。微表处混合料要 的使用状态。常见的预防性养护手段有以下几种： 满足的技术要求明显高于普通稀浆封层。 ａ）雾封层；ｂ）稀浆封层；Ｃ）微表处；ｄ）碎石封层及 ２．３．５微表处区别于普通稀浆封层的重要特点之一 同步碎石封层；ｅ）薄层热沥青罩面。其中，雾封 就是微表处可用来进行车辙填补。 层、稀浆封层、微表处所用粘接材料均采用乳化沥 ２．４微表处的优越性 青或改性乳化沥青，碎石封层及同步碎石封层既可 微表处在施工速度和对环境的影响等方面具有 用乳化沥青或改性乳化沥青也可用热沥青，做粘接 明显的优势，与普通的稀浆封层相比它具有优良的 材料。 路用性能。 ２微表处养护技术简介 ２．４．１施工速度快封闭交通时间短。微表处可用于 ２．１微表处的定义 多种路面情况，它所含的聚合物使乳化沥青增加了 国际稀浆封层协会（ＩＳＳＡ）对微表处的定义为： 粘结力，使路面快速稳定和坚固，并且可以迅速开 微表处（Ｍｉｃｒｏ—ｓｕｒｆａｃｉｎｇ）是一种由聚合物改性乳化 放交通，较少影响高速公路的正常运营。 沥青、集料、填料、水和外加剂按合理配比拌和并 ２－４．２适合于重载交通的路面。由于采用质量较高 通过专门施工设备摊铺到原路面上，达到迅速开放 的骨料和粘结力较大的改性乳化沥青，微表处比普 交通要求的薄层结构。 通稀浆封层有着更强的粘合力。因此其比较适用于 ２．２微表处的技术要求 重载交通的路面上，更适用于交通繁忙的公路。 微表处混合料室内试验应满足表ｌ的各项指标 ２．４．３微表处可以明显地提高路面的抗滑能力，同 要求。 时也可以改善路面裂缝的状况并延长路面的寿命。 表ｌ微表处混合料技术指标 ２－４．４可以填补车辙，恢复路表的平整度。微表处 项目 标准 试验方法 还可以作为一种比较厚的铺层，用于填充不规则的 可拌和时间（ｓ） ＞１２０ 手工拌和 路面。 湿轮磨耗试验的磨耗 浸水１ｈ ＜５４０ ＴＯ７５２ ２．４．５微表处是一种低成本的养护技术。 值（ＷＴＡＴ）（ｇ，ｍ ） 浸水６ｄ ＜８００ ＯＴ７５２ ２．４．６微表处施工所需的能源少，无污染排放，对 ３０ｍｉｎ ≥１．２ ＯＴ７５４ 粘聚力试验（Ｎ・ｍ） 环境影响小。 ６０ｍｉｎ ≥２．Ｏ ＯＴ７５４ ３工程应用分析 负荷轮碾压试验 粘附砂量（咖 ） ＜４５０ ＯＴ７５５ 从２０００年我国开始进行微表处技术研究和推广 （ＬＷＴ） 轮迹宽度变化率（％） ＜５ ＯＴ７５５ 应用以来，微表处技术的优越性已经逐步得到了我 ２－３微表处与稀浆封层对比 国广大公路工作者的认可，我国许多省市已经将微表 微表处混合料从原材料质量要求、混合料设计 处技术应用于多条高速公路的养护维修中。陕西某 指标、使用范围等各个方面都比稀浆封层要严格的 高速公路采用微表处进行养护，以提高表面防水性 多，因此，它的路用性能、使用寿命等都明显优于 能、密封细缝、填补车辙及提高路面的抗滑能力。 普通稀浆封层。 ３．１原路面状况 ２．３．１ 乳化沥青技术要求不同。普通稀浆封层采用 陕西某高速公路于１９９９年建成通车，全长 的是未改性的乳化沥青，而微表处采用的则是改性 ２４ｋｍ，设计时速为１２０ｋｍ／ｈ，２００１年经过大修。通 的乳化沥青。 车几年来，由于交通量大、路面结构不尽合理等原 ２－３．２集料质量要求不同。微表处所用集料的砂当 因，路面出现了较多裂缝及局部网裂、沉陷、翻浆 量、磨耗损失都要比普通稀浆封层要求严格。微表 等病害。同时，路面老化，表观干涩。 处要求集料必须坚硬、耐磨耗，以保证可以始终提 原路面结构为：面层为总厚度１５ｃｍ的沥青混 供一个粗糙的抗滑表面。 凝土路面（４ｃｍＡＣ一１６＋５ｃｍＡＣ一２０＋６ｃｍＡＣ一２５），基 ２－３－３ 集料级配不同。ＩＳＳＡ—Ａ１０５对普通稀浆封层 层为４０ｃｍ的二灰碎石．底基层是１５ｃｍ石灰土。 提供了３种级配方案，分别为：Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ型；而ＩＳ— ３．２混合料设计 ＳＡ—Ａ１４３中微表处的级配只有ＩＩ型和ＩＩＩ型。 ３．２．１ 改性乳化沥青 维普资讯 http://www.cqvip.com 公路工程与运输 所用改性乳化沥青性能见表２。 表２改性乳化沥青检测结果 检测项目 离子电荷 规范值 阳离子（＋） 测定值 阳离子（＋） 试验方法 ２００８年第０２／０３期（总第１７４／１７５期） 表５混合料性能试验结果 测试项目 湿轮磨耗（１ｈ） Ｔ０６５３ 试验结果 ４１３ｇ／ｍ １２０ ｇ／ｍ ３－４％ 要求值 ￣５４０ｇ／ｍ ＞４５０ｇ／ｍ ≯５％ 负荷车轮粘附砂量 筛上剩余量 沥青标准粘度Ｃ 蒸发残留物含量 蒸发残留物针入度 ４０（１００ｇ，２５℃，５ｓ） —≯０．１％ １２ ６Ｏ 《６Ｏ％ 接近０ ３０ ６５－２％ Ｔ０６５２ ＴＯ６２１ Ｔ０６５１ Ｔ０６０４ 轮辙变形试验宽度变化率 表６施工检测结果 桩号 构造深度 摆值 （ｍｍ） １００（０．１ｍｍ） ７４（０．１ｍｍ） 渗水系数 （ＢＰＮ） （ｍｌ／ｍｉｎ） ６４ ６３ ７０ 蒸发残留物软化点 蒸发残留物延度２Ｏ℃ 《５３ 《２０ｃｍ ５７．６℃ ３９ｅｍ ＴＯ６０６ Ｏ６０５ ＴＫ１４４７＋３８２一Ｋ１４５０＋０００（左幅） Ｋ１４５６＋０００～Ｋ１４５９＋０００（左幅） ７６ ８５ ８３ ７．６４ ８．５ ７．５ ５ｄ储存稳定性 ≯５％ ３．８％ Ｔ０６５５ Ｋ１４６５＋０００ Ｋ１４６８＋０００（左幅） ３－２．２矿料 为了保证微表处的抗滑性能不会随使用期的延 长而迅速衰减，故使用了安山岩硬质石料，具体指 标见表３。 表３粗集料检测结果 检测项目 石料压碎值 洛杉矶磨耗损失 石料磨光值 坚同性 Ｋ１４５０＋０００一Ｋ１４５３＋０００（右幅） Ｋ１４５９＋０００一Ｋ１４６２＋０００（右幅） ８２ ７５ ６５ ５９ ６．７７ ８ Ｋ１４６８＋０００ Ｋ１４７１＋４３２（右幅） ９２ ６２ ９．２ 规范值 ≯２６％ ≯２６％ 《４２Ｂｌ Ｎ ≯１２％ 测定值 １１．９％ ２２％ ４６．５ ７％ 试验方法 ＴＯ３１６ ＴＯ３１７ Ｉｌ０３２１ ＴＯ３１４ 注：全路段路而表观颜色一致，油量适中 ４结论 微表处技术是一种功能完善的道路养护技术。 它不仅可以迅速恢复和改善原路面的磨损、老化、 光滑松散、坑槽等病害，而且可以提高路面的抗滑 性，改善路面平整度和行车舒适性，提高路面的使 针片状含量 ≯１２％ １２．１％ ＴＯ３１２ 用性能和耐久性。对于降低路面的透水性．治理和 改善路面网裂、松散等功能性破坏也有良好的效 施工采用０～５ｒａｍ和５ｒａｍ～１０ｒａｍ两种规格的石 料，填料为矿粉和硅酸盐水泥，级配为Ⅲ型级配。 将０～５ｒａｍ和５ｒａｍ～１０ｒａｍ两种规格石料和矿粉按２５： 果。此外，微表处技术的应用对降低路面的噪音污 染也有着显著的效果。微表处技术完全适用于高速 公路路面的养护，与其他的路面施工养护措施相 ７０：５的比例掺配，其筛分结果满足规范要求，筛分 结果见表４。 表４集料筛分结果 筛孔（ｍｍ） ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ Ｏ－３ Ｏ．１５ ０．０７５ 规范上限 １００ ９０ ７０ ５０ ３４ ２５ １８ １５ 比，具有施工快捷方便，大大缩短开放交通时间， 节约能源，成本较低等优点。因此，微表处技术以 其优良的使用性能和显著的社会效益，在高速公路 养护维修上有着广泛的应用前景。 参考文献 规范下限 １００ ７０ ４５ ２８ １９ ｌ２ ７ ５ ［１】贺华，改性乳化沥青及微表处性能研究『Ｄ１．西 安：长安大学，２００６． 合成级配 １００ ７５．９ ５８．８ ４３．５ ３１．１ ２０．５ １４．６ ９．２ ［２】徐剑．沥青路面微表处养护技术研究［Ｄ】．南京： ３－３ 混合料性能试验 东南大学，２００２． 按上述材料和级配，进行稀浆混合料试验结果 见表５。 ３．４施工及检测 【３】黄颂昌，徐剑，秦永春，江礼忠．微表处和稀浆 封层技术指南［Ｍ１．北京：人民交通出版社，２００５． ［４】ＪＴＪ０７３．２—２００１，公路沥青路面养护技术规范『Ｓ１． 收稿日期：２００７—０６—０８ 完工后经过一个半月的行车碾压，再对微表处 施工路段进行检测，部分结果见表６。 ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＳＴＡＮＤＡＲＤＩＺＡＴＩＯＮ Ｎ６ ０２．／０３ｉ２００８《 溉№ 蹦 §
