浅谈微表处施工技术
关键词：微表处,施工,技术
1 引言
微表处出现于上世纪60年代后期和70年代初期的德国。美国于1980年引进微表处技术，经过多年的使用，现在认识到：微表处不单单是处置路面车辙最经济的方法，而且还可以用来处治道路的其它病害。目前整个欧洲，澳大利亚都在使用这一技术，而且使用的地区还在不断扩大。
2 微表处的概念
2.1 概念
微表处是采用专用机械设备将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，并很快开放交通的具有高抗滑和耐久性能的薄层。它是一种很好的预防性养护措施，目前已在我国公路上得到一定程度的应用。它能满足摊铺不同截面厚度(楔形、凹形、刮痕面)的要求。微表处开放交通时间的长短依工程所处环境的不同而变化，通常在气温为24℃，湿度为50%或更小的状况下可以在1h内开放交通。按照矿料级配的不同，微表处可以分为II型和III型，分别以MS-2和MS-3表示。;
3 工程概况
S324线齐南路东阿段(K50+000～K55+000)微表处工程属于聊城市干线公路中修工程，S324齐南路聊城境内路面中修工程的一部分。微表处设计施工宽度为8米，5000米，合同工程量为40000平方米。
4 微表处施工的前期准备工作
4.1 路况调查及病害预处理
在微表处施工前期对原路况进行了详细调查，确定病害处理方式，提前对微表处不能改善的病害如大于5mm的裂缝、拥抱、坑槽等进行相应的灌缝、挖补等预处理措施，保证微表处施工的顺利进行及养护效果。
4.2 材料选择
材料的选择对微表处的影响是巨大的，必须严格执行《微表处及稀浆封层技术指南》中对乳化沥青、集料的技术要求选择材料。
经过严格的筛选，该工程中选用山东华瑞道路材料技术有限公司改性乳化沥青、山东公路海瑞石料有限公司合成矿料、聊城山水P.O42.5水泥、当地饮用水作为主材料。
4.3 配合比设计及施工配合比的确定
针对不对的石料和改性乳化沥青，要专门进行配合比设计，包括全套的试验检测，此时经验是不可取的，特别是原材料改变时，否则，微表处施工的最后结果很可能就会以失败而告终。
该工程选用上述材料，委托山东省公路建设集团有限公司试验检测中心进行微表处配合比设计，并确定最终施工配合比。
4.4 微表处车的标定
根据确定的配合比标定微表处车。该工程用车为博坎M210，便于标定操作，摊铺效果良好。
5 微表处摊铺施工工艺
5.1 封闭交通
按规范要求摆放交通设施，封闭交通
5.2 原路面清扫及放线
5.2.1 原路面清扫：清除路面上的泥土、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时应避免用水清洗，可以用风力灭火机进行吹扫。当路面有大块油污时，应将其彻底清除，以保证微表处与原路面的粘结。
5.2.2 放线：原路面标线清晰的，稀浆封层机沿路面标线行进。不清晰的重新据线性放线。
5.3 摊铺作业
5.3.1 微表车就位：根据施工的顺序，将装好料的微表车开到施工起点，并调整好摊铺的宽度和厚度。
5.3.2 摊铺：
(1)将装好料的微表车开至施工起点，对准走向控制线，放置好摊铺箱，并调整摊铺箱厚度与拱度，使摊铺箱周边与原路面贴紧;在两车接茬时，铺好锌铁皮;
(2)确认各料门的开度后开动机器，按配合比调整好微表车各料们的开度，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;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;调节稀浆在分向器上的流向，使稀浆能均匀地流向摊铺箱同时，调节水量，使稀浆稠度适中;
(3)当稀浆混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时，启动微表车，并缓慢前行，一般前进速度为1.5～3.0km/h，但应保持稀浆摊铺量与生产量基本一致，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。
(4)混合料摊铺到路面后，应立即进行人工找平，找平的重点是：起点，终点、横向接缝、纵向接缝，过厚、过薄或不平处，尤其对超大粒径矿料产生的刮痕，应尽快清除并填平;
(5)当摊铺机上任何一种材料用完时立即关闭所有的开关，让搅拌缸中的混合料搅拌均匀，并送入摊铺箱摊铺完后，停止前进，结束摊铺作业;
(6)将摊铺箱提起，然后将摊铺机连同摊铺箱开至路外，清洁搅拌缸和摊铺箱;
(7)放置好摊铺箱，微表车料场拉料，准备下车施工;
5.3.3 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微表层上通行，否则将影响微表处质量。当粘结力达到2.0N·m时即可开放交通。
5.4 摊铺过程中质量控制
5.4.1 稠度
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，容易在摊铺箱内过早破乳，稀浆的流动性过差会影响铺层的平整度，还会在刮平器的作用下留下刮痕。如果过稀则混合料会离析，含有大量沥青的细料会漂在上面影响路面的摩擦系数，并导致泛油，也将影响与原路面的粘结力，稀浆混合料流动性过好还会导致混合料流向低处而造成厚、薄不均的铺层。在混合料的配比设计中，用水量已被确认，由于现场集料的含水量、环境温度、湿度、路面的吸水情况等条件都会与实验室内的情况有所偏差，因而在实际施工中往往还应根据实际情况对用水量作一些调整，以保证混合料合适的粘稠度。
5.4.2 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，而且对封层与原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。
5.4.3 预湿水
天气过于干燥炎热时，可对原路面进行预洒水，有利于稀浆对原路面的牢固粘结。
5.4.4 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。要做到尽量使两幅路面形成对接。
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锌铁皮，当进行最后一车施工时，其终点的处理应采取人工整平，并做出一条直线。
5.4.5 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，应将装入矿料箱的矿料过筛。
5.4.6 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的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整。在铺较薄的封层时，摊铺速度对封层的影响更加显著。
摊铺机应以1.5～3km/h(0.4m～0.83m/s)均匀的速度行驶，其摊铺速度根据拌和能力、摊铺速度、宽度及连续摊铺长度而定。
5.4.7 摊铺厚度
微表处的摊铺厚度的控制也是微表处施工中重要的一个环节，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，就必须铺的厚一点，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，就需要铺的薄一点。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，容易出现松散、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寸、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。
6 微表处施工问题及解决方案
6.1 混合料可拌和时间太短
为保证微表处的顺利摊铺，微表处混合料必须有充足的可拌和时间。当施工过程中经常出现摊铺时间不足的问题，原因是多方面的，诸如沥青问题、天气问题等。施工困难时，一般可以采用以下方法解决：
6.1.1 掺加缓破剂 如从微表车的添加剂罐中掺加硫酸铝、乳化剂水溶剂。但应注意添加缓破剂种类和剂量须根据室内试验确定，而不能照搬其它工程的所谓“经验”。对不同的混合料体系，各种添加剂的作用是不同的，对于某个混合料起缓破作用的添加剂，对另一种混合料可能不起作用或者起反作用。
6.1.2 改变填料品种或剂量。根据室内试验结果，适当调节添加剂剂量，达到延缓破乳的目的。一般情况下，消石灰的缓破作用要强于水泥。
6.1.3 喷洒预湿水。当路面温度过高时，往往会造成混合料的摊铺困难，这时可将微表车上的预湿水开关打开，使微表处摊铺到路面前的短时间内将路表温度降低。
6.1.4 避开每天的高温时间，选择在早上和下午气温相对较低的环境下施工。
6.1.5 通过增快摊铺速度或减少混合料输出量的办法减少混合料在摊铺槽中的体积比率，避免摊铺槽中搅拌器无法搅拌到的混合料很快破乳并影响整个摊铺槽中混合料的稳定。
6.1.6 下一批改性乳化沥青生产时适当调整乳化沥青配方，如增大乳化剂剂量、提高皂液pH值等等。
6.2 表观不均匀
6.2.1 中间表观细，两边表观粗
一般在原路面存在较严重的车辙路段比较明显，这是因为厚度大的地方因粗骨料下沉而表观偏细，厚度小的地方因粗骨料裸露在表面而表观偏粗。车辙深度越大，这种现象也就越明显。另外也有机械本身的因素，摊铺箱螺旋分料器向两边分料时，粗骨料容易分到两边，中间细料偏多，这在使用偏粗级配料的情况下更明显，出现这种情况属于正常情况，可以事先车辙填补及调解搅拌速度尽量改善。
6.2.2 一边表观粗，一边表观细
出现这种情况一般说明两边厚度不均匀，细的一边可能太厚，也可能粗的一边太薄，造成粗骨料滑动形成不正常的粗糙面。解决的办法就是要时刻根据原路面的变化调整两边以及中间摊铺厚度。
6.2.3 每车摊铺的表观不一致
微表处路段以接缝为界，有不同的表观，出现这种问题有级配料变化的可能，即一车与另一车有差别，解决的办法要求生产级配料尽可能的均匀，另外，装载机司机的经验也很重要，成堆的石料肯定有离析现象，装车时注意不要从一个地方装，要从粗细不同的地方取料，拌合均匀后再装车。也有可能是水量控制的问题，水量过小，产生表面粗糙，水量或大，表面比较细密。所以要根据气温，路面情况适时调整水量，使用两台以上微表车要注意标定的一致。
6.3 光板路
有的微表处路面摊铺当时，外观均匀一致，让经验不足的人一看感觉非常漂亮，但是经过一段时间的行车碾压，表观出现构造深度小，迎着阳光看有亮光，俗称“光板路”。本来微表处的一项重要功能就是提高原路面的抗滑性能，所以产生“光板路”的不允许的，产生这种情况的原因主要有泛油，级配料偏细，粗骨料磨耗值小等;解决的办法是控制好油石比，适当调整级配料的筛分曲线，使之尽可能的偏向下线。
6.4 接缝不美观
6.4.1 横缝不美观
每一车料摊铺开始时，由于混合料的稠度还没有调整到最佳状态，以及结束时分料达不到齐边，表观效果往往不理想，此时要将摊铺起步和终止时不合适的混合料铲除。正确的做法是：一车料摊铺完成后，用铁锹将末端的混合料铲除至齐边，下一车料摊铺时，用锌铁皮或者油毡将上一施工末端1m覆盖，保证铁皮前端与微表处边缘平起，将微表车后退，使摊铺箱后缘落在锌铁皮上，将摊铺箱厚度调薄，启动摊铺时再逐渐将厚度调起，然后将铁皮上的混合料清走，将接缝用抹子或铁锨抹平。
6.4.2 纵缝不平
微表处容易出现的情况是施工过程中尤其的开头混合料的稠度过稀出现“跑浆”现象，从而造成纵向边界参差不齐，另一种情况是微表车司机技术不过关，导致摊铺箱左右移动而形成纵向边界不顺直，因此微表处施工过程中严格控制用水量，防止“跑浆”;另外技术过硬、责任心强的司机是非常重要的，纵向接缝一般要求对接。
6.5 表面划痕
混合料中有超粒径料，造成划痕;橡胶刮板清理不干净，造成划痕;摊铺厚度过小形成划痕。出现划痕必须以最短的时间人工处理。解决方法为人工栽料场剔除超粒径料，清干净刮皮，调整摊铺厚度，尽量减少划痕。
6.6 泛油
设计油石比过大(气候条件，交通量，原路面);微表车标定错误;假泛油(混合料的含水量过大，太稀)。核对各种情况，及时进行调整。
6.7 脱落掉粒
轻微掉粒属于正常现象，如果一点掉粒都没有，考虑油石比是否过大，气温低，雨后等易发生脱落掉粒，人工修补注意用未破乳的混合料。
7 施工中要注意到几个问题
7.1 封层摊铺后，在尚未达到通车的粘聚力之前，突然降雨冲刷封层表面时，可待路面干硬后，用人工修补，如果普遍损坏，应在路面强度较低的情况下，将全部雨前封层铲掉，再准备重新摊铺封层，雨后路面潮湿或有积水的情况下，严禁摊铺封层。
7.2 微表处一般一小时后即可通车，但在交通量大，重车多的路面，尤其是渠化行驶行车路面上，经过压路机的碾压效果更好或者适当增加封闭交通时间。因为碾压后，把封层析出的水挤出，提高了封层的密实度和强度，加快了开放交通时间，提高了封层抗碾压能力，能消除纵横缝的不平。
7.3 施工人员的固定非常重要，尤其是操作手。施工要固定人员、加强培训、协调一致、密切配合、操作熟练、分工明确。
8 结语
微表处施工后与原路面粘结牢固、有良好的抗滑性能、能达到路面封水的效果、表面美观、坚实、耐久、平整。现该工程已经施工结束两个月，经过行车碾压已基本成型，达到了预期效果。通过工程实践证明如今，微表处工艺完全可以作为一项很好地预防性养护措施。
参考文献
[1] 微表处和稀浆封层技术指南[S].人民交通出版社.
[2] 公路养护工程施工工艺技术标准与抢修技术标准及病害防治技术标准实用手册.人民交通出版社，2009.
[3] JTG H10-2009，公路养护技术规范[S]，2010.
