微表处施工方案.docx

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微表处施工方案

**大道——**大道施工方案及建议

一**大道、**大道简介及目前路况

1**大道：

北立交——铁西路16*117=1872㎡

铁西路——华祥路15*5198=77970㎡

2**大道

北立交——油厂分流岛23*585=13455㎡

分流岛——平原路15*5198=77970㎡

平原路——中华路23*913=20999㎡

中华路——交速口（15+15）*2695=80850㎡

合计:

***大道；全长5315米快车道面积：

79842㎡交叉口：

11214.8㎡

***大道；全长7131.1米面积159375.5㎡交叉口55315㎡

总面积305747.3㎡

二微表处简介

国际稀浆封层协会（ISSA）将稀浆封层分为：

Slurry seal和Microsurfacing. 而我们将Slurry seal翻译成“稀浆封层”；将Microsurfacing翻译成“微表面处理”，简称为“微表处”。

它采用的骨料是经过严格筛选的，并采用高分子聚合物乳化沥青和添加剂的混合物，同时使用设计独特的改性稀浆封层机来进行铺设。

是稀浆封层技术发展的高级阶段，微表处技术因其开放交通快、抗滑性能卓优，特别是对路面病害进行预防性养护效果佳等技术优点，已成为欧美发达国家重要的路面养护手段。

目前已在我国很多省份逐步推广使用。

特别是大量超载超限车辆的行驶，对路面造成一定的损坏，出现了局部车辙、裂缝、唧浆、坑槽等病害。

。

随着我国高速公路的建设，高等级公路的路程越来越长。

而车辆重载超速的情况也越来越严重。

路表面出现的病害情况开始引起了人们的关注。

采用什么养护手段，也成为人们讨论的焦点。

根据美国和欧洲等西方国家多年来的经验，微表处，对高等级公路进行预防性的养护，已经成为一种最经济有效的手段。

随着我国沥青路面使用年限的增加、沥青路面不断老化，病害增加，使用功能不断降低。

适时对沥青路面实施微表处，实践证明是一项较好的预防性养护技术。

研究和总结微表处施工技术及质量控制，对改善沥青路面使用性能、延长其使用寿命、节约投资。

具有十分重要的意义。

我国近几年开始在高等级公路上进行微表处施工，并取得了良好的效果。

    三 微表处的优点及适用范围

近几年来，微表处作为高等级公路的预防性养护新技术，被越来越多的业内人士所青睐。

常规的做法是采用微表处摊铺机将聚合物改性乳化沥青、集料、水、填料和添加剂等按照设计的配合比拌和成稀浆混合料，迅速摊铺到原路面，形成一层厚度1cm左右的薄层结构，摊铺后1-2小时开放交通。

与其他道路养护方式相比较，微表处有着以下一些优点：

（1）施工速度快，封闭交通时间短。

微表处可用于多种路面情况，它所含的聚合物使乳化沥青增加了黏结力，使路面快速稳定和坚固。

（2）适合于重载交通的路面。

由于采用质量较高的骨料和黏结力较大的改性乳化沥青，微表处比普通稀浆封层有着更强的粘合力。

因此其比较适合重载交通的路面上，更适合于交通繁忙的公路。

    （3）可以在常温条件下施工，甚至可以在夜间工作或在不防碍交通的情况下施工。

    （4）微表处可以作成很薄的层面，所以可以在桥面上或市政的道路上使用，而不会过多地增加重量和厚度。

也不会影响城市道路的排水系统。

    （5）微表处可以明显地提高路面的抗滑能力，同时也可以改善路面裂缝的状况，延长路面的寿命。

    （6）微表处还可以作成一种比较厚的铺层，用于填充不规则的路面。

    （7）微表处是一种低成本的养护方法：

根据美国VSS公司的施工经验，微表处的费用是：

1.44-1.8美元/平方米。

而铺设厚度为1.9-3.8cm的热拌和沥青路面的费用是：

4.74-7.25美元/平方米。

可见热拌和沥青摊铺的成本是微表处成本的3-4倍。

    （8）微表处的寿命通常超过7年。

    （9）微表处施工所需的能源少，无污染排放，对环境安全。

    2 微表处适用的范围

（1）微表处适用于路基完好，面层出现泛油现象而导致的防滑系数降低的情况。

（2）微表处适用于路基完好，但面层出现了细小的裂缝而导致路面渗水的情况。

    （3）微表处适用于路基完好，水泥混凝土路面出现细小裂缝但又难于修补的情况。

    （4）桥面的面层进行修补时，可以考虑使用微表处以减轻重量。

    （5）重载交通和车流量大的公路进行微表处养护。

    （6）飞机场跑道、滑行道、停机坪等的养护也可以考虑微表处。

但是，以上种种都基于路基必须完好的情况才可以使用微表处施工。

四施工路段设计方案及设计要求

根据对施工段进行路况调查后，认为可以在此段进行微表处罩面。

微表处罩面设计平均厚度为10mm，要求微表处具有一定的粘结能力，以及防水、抗滑、耐磨性能，根据《微表处和稀浆封层技术指南》的要求及试验结果，选用ES-Ⅲ型级配进行车辙填补。

一原材料的选择和微表处混合料设计

　微表处的原材料选用

　　微表处混合料是由合理配比的乳化沥青、改性剂、集料、水和填料等组成的，材料质量的好坏直接关系到混合料的性能。

微表处混合料中，集料重量占到了混合料总重量的90%以上，而改性剂则是微表处区别于普通稀浆封层最重要的特征之一。

因此，集料和改性剂质量的好坏直接影响混合料性能。

　　1集料的选择

　　微表处成败与否的关键是集料.由于其功能是制造一个封闭、粗糙的表面，石料的耐磨耗性特别重要。

故微表处所用集料，特别是粗骨料部分应该使用耐磨耗的硬质石料，这与中国对高速公路沥青面层用粗集料应采用耐磨耗的要求相同。

　　规范要求集料的砂当量不低于65%，高于对普通稀浆封层用集料砂当量不低于45%的要求。

也高于规范中高速公路沥青面层用细集料砂当量不小于60%的要求。

对不同砂当量值的集料进行湿轮磨耗试验，结果表明：

砂当量越低，混合料的湿轮磨耗值就越大，耐磨耗能力也就越差;砂当量低的集料还可能使改性剂无法发挥改性效果;因此微表处用集料砂当量不宜低于65%。

　　2胶乳改性剂的选择

　　微表处混合料大多选用胶乳改性剂。

其中最为常用的是SBR胶乳。

胶乳改性剂的加入，一方面改善了沥青本身的高温稳定性和低温延伸性，同时又可以增进沥青与石料之间的裹附性能，改善混合料的耐磨耗能力。

研究表明，国外知名厂家生产的沥青改性专用SBR胶乳（用量3%）可以使乳化沥青蒸发残留物的针入度降低20%~30%，软化点增高5℃～7℃，5℃延度增至80cm以上.混合料的湿轮磨耗值减少20%以上。

对乳化沥青和微表处混合料均表现出好的改性效果。

3沥青

微表处采用阳离子慢裂快凝改性乳化沥青，这是专门用于微表处的聚合物改性乳化沥青，其各项技术指标符合微表处施工技术规范要求，见表1。

表1改性乳化沥青技术要求及壳牌沥青测试结果

测试项目

结果

技术规格

分析方法

测试项目

结果

技术规格

分析方法

沥青含量

63.4

60-65

ASTMD244

破乳速率

慢

慢

T66017

筛上剩余量

0.009

＜0.1

ASTMD244

恩格拉粘度

4.1

3-15

ASTMD1665

动力粘度

120.5

80-200

ASTMD2171

电荷

阳离子

阳离子

ASTMD244

与矿料粘附性、裹附试验

通过

通过

ASTMD244

针入度（1/10mm）

51

40-90

ASTMD5

软化点（℃）

63.1

＞57

ASTMD36

延度（5℃1cm/min）

22.4

＞20

ASTMD113

溶解度（三氯乙稀%）

99

＞99

ASTMD2042

4集料

集料坚硬、耐磨、洁净、无泥土和有机杂质的玄武岩，集料分别采用ISSAⅢ型级配。

其级配见表2。

表2ISSAⅢ型

筛孔mm

9.5

4.75

2.36

1.18

0.6

0.3

0.15

0.075

ISSAⅢ标准

100

70-90

45-70

28-50

19-34

12-25

7-18

5-15

5水泥水泥采用普通硅酸盐水泥，用水采用洁净可饮用水。

6配合比根据石料的级配、砂当量等数据和工程材料的实际情况，经配合比试验，油石比为6.5%，和ISSAⅢ型配比如表3。

表3

材料名称

集料

乳化沥青

水泥

水

ISSAⅢ型

100

6.5

1

7.5

二微表处混合料配合比为：

石料:

乳液:

助剂:

外加水=100:

6.5:

1.0:

7.5

五微表处的主要施工流程：

一施工前的一般要求

1微表处采用专用机械施工，修补车辙时必须配有专用的V字型车辙摊铺槽。

摊铺机的计量控制系统必须进行标定。

2微表处施工养生期的气温应高于10℃；不得在雨天施工，严禁在过湿或积水的路面上进行施工。

二施工方法微表处施工一般采用下列工序施工：

修补清洁原路面→施划导线→洒布乳化沥青粘层油→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。

三微表处施工机械  

微表处要求机器必须动力强劲；计量精确；采用自动控制程序；所有传动都应采用液压驱动；应具备适合其型号的连续运转的双轴搅拌器；所有料仓应根据材料的使用比例来设计；对摊铺箱来说必须具有双轴螺旋分料器。

    成功的微表处来自于优质的原料（骨料、改性乳化沥青、水、液体填加剂、细料等），科学的混合比设计，先进的技术规范和经实践考验的施工技术以及优良的专用设备。

四改性乳化沥青粘层油洒布

   洒布量0.35Kg/m2，保证洒布均匀，洒布量精度控制在土0.05Kg/m2，洒布时注意起步、结尾处、路面两侧结构物的防护措施，严防乳化沥青污染。

六微表处施工前期路面病害的处理

微表处作为预防性养护的有效方法之一，主要应用在改善路面的抗滑性能、降低路面渗水、进行车辙修复等方面。

因微表处厚度仅lcm左右，实施微表处技术不能增加路面抵抗变形的能力，期望1cm左右厚的微表处能治百病是不现实的。

因此，必须确定一个微表处的合理适用范围，不能什么样的病害路段都用微表处进行处理。

因此，对于路面已出现的不同病害应进行如下处理：

（1）原路面结构强度必须满足要求。

为保证微表处实施效果，就要求拟进行微表处的路段道路结构强度必须满足要求，否则应首先进行补强处理。

应在分析病害成因的基础上选择沥青层挖补、基层翻修甚至路基土的换填等方式进行处理，然后再进行微表处罩面。

以杭甬高速公路部分拓宽路段为例，在实施微表处前对拟实施路段根据路面病害情况进行钻芯取样分析，发现部分路段的基层、底基层局部松散严重，强度足，路基含水量偏高。

据此，对出现严重病害路段进行局部铣刨并加铺沥青面层，然后再在病害处理后的路面上实施微表处。

（2）原路面存在的裂缝、坑槽、龟裂、网裂等病害必须事先进行修补、灌缝处理。

试验证明，原路面上宽度大于5mm的未处理裂缝、坑槽、龟裂、网裂、严重车辙、拥包、波浪等沥青路面病害，在通车l～2个月左右便会反射到表面上。

（3）裂缝处理技术

  目前，改性乳化沥青封层技术作为新兴的处理裂缝技术，对早期的路面病害已被越来越多的专业人员所肯定。

  裂缝宽度在2mm以下，建议采用高压气体喷射设备进行清缝。

清除缝隙内积留的灰尘和杂物。

清缝完毕后，可直接采用微表处理，或者先进行灌缝处理，再进行微表处理。

灌缝时，填缝材料需在具有双层保温层，间接导热泊加热的锅炉内搅拌融化，同时应避免在填料时产生气泡。

裂缝宽度在2mm以上时，采用开槽切割，高压气体喷射设备清缝，吹扫次数不得少于2次，直至清理干净为止。

清缝完毕后必须进行灌缝处理，最后微表处理即可

　　七微表处混合料的设计及施工过程中应当注意的问题

1矿料级配

（1）微表处级配宜粗不宜细。

随着微表处使用期的延长，最初外观表现较好，级配较细的微表处，出现抗滑功能不足的问题，而最初表观粗糙的微表处，不仅外观效果变得美观，而且保持了良好的抗滑性能。

因此，微表处用于交通量大、重载车多的高速公路时，应采用Ⅲ型级配。

交通量特别大的，级配曲线宜在Ⅲ型级配范围中值与下限之间。

（2）谨慎使用间断级配。

问断级配存在施工和易性的问题，但间断级配曲线将加重矿料在运输、装载过程中出现粗料与细料离析的现象，影响摊铺的均匀性。

　　此外，间断级配会显著影响混合料的使用效果，这种级配往往会造成微表处表观不均匀、大料容易飞散。

　2油石比的确定

　　在混合料设计时，应根据实际情况选择合理的油石比：

　　1）原路面情况。

如果原路面有泛油，特别是对于采用以前高标号沥青的，微表处材料层可以采用较小的油石比;如果原路面贫油。

或者原路面沥青老化较严重时，可以考虑采用稍大的油石比;原路面表面层空隙率大或渗水严重的，宜采用稍大的油石比。

　　2）交通量的大小。

交通量大，微表处应采用较小的油石比;交通量较小的，微表处可以采用相对较大的油石比。

　　3）高温季节微表处施工，油石比宜小不宜大。

3稠度

（1）稀浆混合料在进入摊铺箱后应保持良好的和易性。

混合料过于粘稠，易造成破乳过早，并影响铺层的平整度，还会在刮平器作用下留下刮痕。

如果过稀则混合料会离析，影响路面的摩擦系数，并导致泛油、粘结力下降、铺层的厚薄不均。

在混合料的配比设计中，用水量已被确认，因现场集料的含水量、温度、湿度、路面的吸水情况等条件都会有所偏差，故在施工中应根据实际情况作相应调整，以保证混合料合适的粘稠度。

（2）摊铺过程中微表处混合料的稠度是保证摊铺质量的关键指标，必须及时进行检测。

　4破乳时间

　　破乳过早常常是造成施工质量问题的重要原因，稀浆混合料应该在搅拌和摊铺过程中保持必要的稳定性，过早的破乳造成沥青结团，厚薄不均、刮痕等现象，而且对封层与路面的粘结非常不利，破乳时间过长会影响成型时间。

解决办法是通过调节水量或适当加入一些化学添加剂来实现对破乳时间的控制。

　　5预湿水

　　天气过于干燥炎热时，对原路面进行预洒水，有利于稀浆对原路面的牢固粘结。

一些新式的稀浆封层机都带有预洒水系统，摊铺时打开即可。

对于无洒水系统的摊铺机或人工摊铺，可采取其他方式洒水，但应避免洒水过多，量的控制以路面无积水为宜，洒水后可立即摊铺。

　6接缝

　　纵缝与摊铺方向平行，是影响封层总体外观的重要方面，因此纵缝的处理非常关键。

在先铺筑的接缝处进行预湿水处理有助于2辆车稀浆混合料的连接，而用橡胶刮耙处理接缝处的突出部分非常有效，再用扫帚进行扫平，使纵向接缝变得平顺，总体外观更佳。

在高速公路上，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，将一车道分成2幅或3幅摊铺的情况应当避免。

横向接缝过多过密会影响外观和平整度，因此要尽可能减少横缝的数量，提高接缝的施工水平。

良好的横向接缝对于防止水分下渗和形成悦目的外观极为重要。

首先在起点处，当摊铺箱的全宽度上都布有稀浆时，就可以低速缓慢前移，这样就可以减少箱内积料过多而产生的过厚起拱现象。

施工时可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，这样可以保证一个非常平整的起点和良好的外观。

当摊铺机所携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。

一般情况下，摊铺终点的稀浆混合料会不均匀，应往回铲除1~2m的长度;下一车的摊铺应从上一车的终点倒回30～50cm的距离，铺好油毛毡再开始摊铺;当进行最后一车时，其终点的处理应采取人工整平，并做出一条直线。

　7加水量

　　某一种石料和乳化沥青，当外加水量为某一范围时，可以成为稳定的稀浆。

机械作业时的外加水量，可以采取允许范围的中值。

若加水量过少，拌和时的和易性及均匀性都受影响，甚至拌不出稀浆。

有的施工单位片面地认为加水量增大有利于拌和摊铺，而对稀浆质量无多大影响，这是不正确的。

8超径颗粒及细料凝块

　石料中难免会有超径的颗粒，这些颗粒有可能会卡住搅拌轴，引起机械故障。

更有可能卡在橡胶刮板下面，形成纵向划痕。

矿料受潮时会产生细料凝块，特别是对于砂当量较低的矿料，这种凝块也容易造成纵向划痕有时也可能在摊铺箱下压碎，给封层表面留下一条松散的浅色痕迹、通车后这条痕迹很容易跑散而形成一条凹槽。

为避免这种现象，应在矿料装入矿料箱前将矿料过筛。

用于微表处的集料还应符合一定的级配标准。

首先，在集料中要有一定数量的粗料起骨架作用。

粗料过少将会造成粗细集料之间嵌挤力下降，导致封层强度和高温稳定性降低；其次，需要掺加适当数量的细料以保证稀浆的密实性、粘结性、耐久性和和易性。

室内拌和试验和稠度试验表明，如果混合料级配过粗，则由于混合料的孔隙率偏大，拌和时会离析分散，大颗粒沉淀不能形成稠度适宜的粘稠浆体。

　9摊铺箱

　　摊铺箱的功能是把混合的稀浆以一致的形式分布在路面上。

用哪种形式的摊铺箱常取决于封层的类型和摊铺速度。

摊铺箱的清洁非常重要，每天工作结束后必须清洁摊铺箱。

在每车摊完的间隙内，也应该清洁摊铺箱和后面的橡胶刮板。

如果在橡胶板的边缘堆积过多凝固的颗粒，会在摊铺时形成划痕。

摊铺箱不应有漏浆现象，其侧面应安装橡胶板以使侧面保持整洁。

摊铺箱的橡胶（或钢板）厚度应一致，这样在摊铺的封层表面就不会留下纵向不均匀的划痕式凸起的条纹，橡胶刮板的宽度、厚度和硬度应满足理想摊铺效果的需要。

　　摊铺箱的拖动应保持平稳无振动，机器的速度应一致，不能忽快忽慢。

速度过快会造成摊铺箱振动或跳动，并在稀浆上留下横向的波纹。

在使用拖布（常用短的粗麻布）的情况下，过快的速度会造成表面的划痕和不均匀。

合适的摊铺速度取决于摊铺的效果。

摊铺速度也受道路等级、石料级配、稀浆稠度和原路面的影响。

　10刮板

　　合适的橡胶刮板可以保证封层所需要的厚度。

如果刮板材料太厚太硬，就会使混合料分离并挡住大颗粒，使其不能摊铺出去，形成划痕;如果刮板太软太薄，就会造成多层稀浆通过刮板。

不同的橡胶和合成材料适合做成不同硬度的刮板，有的微表处在摊铺时甚至需要钢刮板。

拖布常用来使封层表面形成理想的纹理。

　11摊铺速度

　　微表处一个突出的优点是在摊铺过程中自动填充需要修补的路面，因此正确的摊铺速度对项目成功起着非常重要的作用。

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理。

在铺较薄的封层时，摊铺速度对封层的影响更加显著。

摊铺速度主要取决于2大因素，一是集料的级配，二是原路面的表面纹理。

　12摊铺厚度

　　微表处摊铺厚度的控制也是微表处施工中的一个环节、不合理的厚度会减少微表处的寿命。

在级配范围中的曲线如靠近粗的一侧，亦即集料中大颗粒的比例较大时，就必须铺得厚一点，否则大骨料就不能嵌入封层当中，并容易被刮板带起形成划痕。

反之，级配靠近较细的一侧，即集料中细料比例较大时，就需要铺得薄一点。

微表处的设计厚度为稀浆中最大颗粒的粒径，如果强行将封层铺厚或铺薄，将造成封层稳定性差，易出现松散、泛油和车辙等病害。

现有路面的粗糙程度直接影响稀浆的摊铺厚度，表面的孔隙越多，需要填充的材料就越多。

路面孔隙的尺寸和数量受到许多因素的影响：

原有的沥青混合料中集料的尺、集料中细料的多少、原路面摊铺时的压实度、混合料的类型以及上一次封层的粗糙度等，都会影响摊铺厚度。

遇到松散严重的沥青面层时，可铺2层微表处以形成低孔隙的紧密表层。

在摊铺时，集料中最大粒径的骨料应埋入摊铺层内75%以上。

摊铺太薄形成划痕，同时摊铺箱会刮走粗料，只剩下细料和乳液形成光面。

　13人工摊铺

　　有些路段不适合机械摊铺，必须通过人工摊铺来完成，这些地段的摊铺可以用胶滚来完成。

人工摊铺的原则是越少越好，人工摊铺的稀浆越多，发生的离析也越多。

当胶滚使混合料来回移动时，大骨料被带到了表面，造成表面没有细料，并使混合料脱水从而造成松散。

人工摊铺时，首先应该湿润原沥青路面，确保微表处的整体性。

混合料中的水会减少路面的张力，有利于人工操作，因此可适当增加人工摊铺时的用水量。

　　在操作过程中，凝固的稀浆必须清除。

　14降雨

　　在尚未达到通车的粘聚力之前，突然发生降雨冲刷封层表面时，应在雨停后立即上路检查，如有局部轻度损坏时，可等路面干硬后进行人工修补：

如普遍有损坏时，应在路面强度较低的情况下，将全部雨前摊铺的封层铲除，重新摊铺。

　　15其他应注意的问题

1微表处的填料可以用普通的波特兰水泥或消石灰。

填料的种类及用量应通过混合料设计试验确定，填料用量允许有±1%的变化。

  2水要求选用饮用水，且不含有害的可溶性盐类、能起化学反应的物质和其它污染物。

  3外加剂可以掺入稀浆混合料中，也可以掺入混合料某一组分中，能起控制开放交通时间的作用。

外加剂的选用应满足与混合料的各组分均匀相溶的要求。

4改性乳化沥青储罐要安装搅拌器，每天都对改性乳化沥青搅拌10min，以防止离析和聚结；

5要搭建简易的料棚存放石料，防止石料受环境特别是雨水的影响；

6通过检查每车摊铺作业后材料计量器的读数的方法统计材料用量检查混合料配合比，通过数护栏的数量，方便、精确地计算摊铺长度，来计算摊铺厚度是否符合要求；

7雨季施工时为了保证微表处与路面牢固联结，在雨停之后，让路面在干燥后再继续微表处施工；

8最好在气温高于15℃的情况下施工。

如低于15℃施工，施工后微表处层成型缓慢，与原路面粘结不够牢固、易脱皮。

　　八结语

微表处在中国还是一项新技术，现行的施工技术标准和规范尚未完善，公路养护工作者应以科学、严谨、务实的态度来认识和应用该技术。

并在施工中认真实践、摸索，逐渐总结出一套适用于高等级公路养护的施工技术。