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摘 要
依托JZN高速公路微表处抗滑专项养护工程，在室内原材料检测及配合比设计的基础上，对微表处的使用状况进行了为期两年的跟踪调查，并对施工前后微表处的路面状况指标进行对比。结果表明:微表处可显著提高路面的抗滑性能，提高道路营运安全;可降低路面破损指数，增加车辆行驶的舒适性，延长路面的使用寿命;但在改善平整度方面则十分有限。在JZN高速公路抗滑专项养护工程中，微表处技术达到了预期的效果。
关键词
道路工程 | 沥青路面 | 微表处 | 配合比设计 | 使用状况中图分
0、引言
沥青路面抗滑性能是公路技术状况评定标准(JTGH20-2007)[1]中的一项重要评定指标，沥青路面抗滑性能的优劣直接关乎行车安全。然而，在重交通反复作用下，沥青路面表面纹理和微观构造会逐渐下降，导致路面抗滑性能不足，为了确保行车安全，必须采取有效的养护措施予以恢复路面的抗滑性能。微表处技术是近年来应用较多的用于提升路面抗滑性能的技术之一。
刘红兵[2]介绍了多种抗滑性能的测试方法，并对比分析了铺砂法与摆式摩擦系数法。通过抗滑性能衰减试验，研究了不同胶结料、水膜厚度对沥青路面抗滑性能的影响。王磊[3]利用湿轮磨耗试验、轮辙变形试验对微表处混合料路用性能影响因素进行了研究。针对广东地区微表处罩面耐磨性能差、使用寿命短等问题，孙晓立[4]利用室内试验进行了高性能微表处研究。姚晓光[5]利用汉堡车辙试验研究了纤维种类、级配类型对微表处抗车辙性能的影响。孙晓立[6]利用加速加载试验研究微表处的噪声特性。
综上所述，现有关于微表处技术的研究主要集中于室内试验，对于该技术的实际使用状况介绍不多。基于此背景，本文开展了微表处配合比设计及使用状况跟踪观测分析，以期更好地评价微表处技术的使用状况及总结相关经验，为提升沥青路面的抗滑性能提供一些思路和建议。
1、原材料技术要求
微表处混合料主要由改性乳化沥青、矿料、水及添加剂等组成，《微表处和稀浆封层技术指南》分别对原材料提出了相应的技术指标。
1.1 改性乳化沥青
微表处混合料中的粘结料为改性乳化沥青，JZN高速公路微表处工程改性乳化沥青为70#沥青+1.8%慢裂快凝乳化剂+4%SBR。慢裂快凝乳化剂提高了改性乳化沥青的稳定性，且在施工时，遇到集料能迅速破乳以释放改性沥青，起到良好的粘结作用。其技术指标如表1所示，可见，改性乳化沥青各项技术指标均满足规范要求。
1.2集料
相比于常规的AC型沥青混合料而言，微表处混合料对集料材质、形状和粒径规格要求更为严格:(1)坚硬耐磨。微表处主要在于提高路面的抗滑性能，因此，宜选用强度高、硬度大、耐磨性好的石料作集料。(2)干净。集料的洁净程度对改性乳化沥青的破乳时间和裹附效果会有较大影响，慢裂快凝乳化剂与泥土的电荷极性相反，一旦相遇，改性乳化沥青便会破乳，形成沥青包裹泥土的状态，因此，集料中的泥含量不能过高。(3)粗糙。微表处混合料的微观构造在很大程度上决定了其抗滑性能，因此，应选用棱角较多、表面粗糙的轧制石屑，以便于形成良好的构造面。(4)控制超规格粒径的颗粒含量。微表处混合料粒径小，施工时，其均匀性对性能影响很大，超粒径颗粒含量偏大，在摊铺时，大粒径的颗粒会影响均匀面的形成，易出现纵向条痕。(5)岩性。为保证微表处沥青混合料的粘结强度，减少脱皮病害的发生，宜优先考虑碱性石料。
集料粒径规格分别为5~10mm、3~5mm、0~3mm，集料筛分结果见表2。
1.3填料
JZN高速公路微表处混合料采用不具有化学活性的填料石灰岩矿粉和具有化学活性的填料42.5#普通硅酸盐水泥，水泥初凝时间为3h55min，终凝时间为5h。
2、配合比设计
2.1矿料级配设计
矿料级配设计选用《微表处和稀浆封层技术指南》、《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)MS-3型微表处混合料的矿料级配范围。其合成级配如表3所示。
2.2最佳沥青用量的确定
在配合比设计中，首先确定室内标准稠度2~3cm的稠度用水量。其次，选择5个油石比6.5%、7.0%、7.5%、8.0%、8.5%，进行浸水1h湿轮磨耗损失、负荷车轮粘附砂量试验。湿轮磨耗损失、负荷车轮粘附砂量试验用于确定微表处沥青用量的范围，试验结果如图1所示。
由图1可知，1h湿轮磨耗值Pbmin=540(g/㎡)，其对应的沥青油石比为6.84%;负荷车轮粘附砂量P=450(g/㎡)，其对应的沥青油石比为7.32%;因此，得出油石比的可选择范围为6.84%~7.35%。
2.3路用性能试验
根据油石比的可选择范围，取中值，即选择最佳油石比为7.1%，进行稠度、拌合、粘聚力、湿轮磨耗、负荷车轮粘砂试验，以验证室内设计的微表处混合料的路用性能。室内试验结果如表4所示。
如表4室内试验结果可知，选定最佳油石比7.1%，改性乳化沥青蒸发残留物含量为65.4%，所测可拌和时间(25℃)、粘聚力、浸水(1h)和(6d)的湿轮磨耗试验、负荷车轮粘砂试验符合《微表处和稀浆封层技术指南》和JTGF40-2004微表处混合料MS-3型技术要求。因此，确定了微表处配合比为5~10mm∶3~5mm∶0~3mm∶水泥∶沥青=23.0∶24.0∶51.0∶2.0∶7.1。
3、微表处使用状况跟踪调查
为了更好地评价微表处技术在JZN高速公路的使用状况及总结经验，对JZN高速公路微表处处治前和处治后路面的破损率、抗滑性能及平整度进行了调查，共选取了11处路段进行了对比调查。
3.1路表状况调查
对JZN高速公路微表处施工后半年及2年路段的路面表观进行了现场跟踪调查，表观状况如图2所示。
由图2可以看出，通车2年后微表处的构造深度仍大于0.6mm，表明通车后的微表处表面仍有较好的纹理和构造。同时，在交通荷载的磨耗作用下，表面层有压密的现象，且通车2年后的压密现象较为明显。
3.2路面使用性能
为更有效地评价微表处的施工效果，本文对微表处施工后路面抗滑性能(SRI)、路面损坏(PCI)、路面平整度(RQI)进行了跟踪调查，并与施工前相应的指标进行对比分析。
3.2.1微表处施工前后SRI变化情况
通过对JZN高速公路11处路段在微表处施工前和施工两年后的路面抗滑性能(SRI)进行跟踪观测，结果如表5所示。
由表5可见，微表处施工两年后的SRI仍然显著大于施工前路段，表明微表处处治可显著提高路面的抗滑性能，提高道路营运安全。
3.2.2微表处施工前后PCI变化情况
通过对JZN高速公路11处路段在微表处施工前和施工两年后的路面损坏(PCI)进行跟踪观测，结果如表6所示。
由表6可见，微表处施工两年后其PCI仍然大于施工前的PCI，表明微表处技术降低了路面的破损程度和破损面积，提高了路面的使用性能，延长了路面的使用寿命。
3.2.3微表处施工前后RQI变化
由表7可见，微表处施工两年后，仅有4段的行驶质量指数(RQI)大于施工前的RQI，有7段小于施工前的RQI。表明微表处在改善原路面平整度方面则十分有限。
4、结论
本文依托JZN高速公路微表处抗滑专项养护工程，在室内进行了原材料检测、最佳沥青用量确定及配合比设计工作。在此基础上，对微表处的使用状况进行了为期两年的跟踪调查，并对施工前后微表处的路面抗滑性能(SRI)、路面损坏(PCI)、路面平整度(RQI)进行了对比。结果表明:微表处可显著提高路面的抗滑性能，提高道路营运安全;可降低路面破损指数，增加车辆行驶的舒适性、延长路面的使用寿命;但在改善平整度方面则十分有限。在JZN高速公路抗滑专项工程中，微表处技术达到了预期的效果。
来源：沥青路面
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