稀浆封层技术的应用

PAGEPAGE77乳化沥青稀浆封层技术的应用1前言乳化沥青稀浆封层技术是用适当级配的石料为骨料，以乳化沥青为结合料，加粉料（水泥、石灰、粉煤灰、矿粉）添加剂和水按一定配比拌和而成的流动状态的沥青混合料，均匀的摊铺在路面上而成的沥青表面处理薄层的新型养护施工技术。这种沥青表面薄层其外观与细料式沥青混凝土相似，具有耐磨、抗滑、防水等技术性能，施工快、用途广、能耗低，实践证明乳化沥青稀浆封层，是近年来公路养护一项重要而有效的手段，对提高沥青路面质量，防治路面的早期破坏，延长道路使用寿命起到了重要作用，在许多沥青路面预防性养护技术措施中，稀浆封层是使用功能最多、最经济的一种技术措施。稀浆封层作为一种经济、快速、高效的路面表处方法，在西方发达国家早已被广泛采用。这项技术最早出现在1940年，是德国人发明的，他们用沥青、乳化剂和水制备成乳化沥青，与河砂一起拌成稀浆，用特制的摊铺机摊铺到普通公路上，厚度在3至7毫米，改善了路面的使用状况。60年代后在欧、美得到迅速推广，到了70年代，随着道路交通发展的需求，人们又在沥青乳液中加入了橡胶、塑料、纤维等进行改性，用于车辙修补和预防性养护，在高等级路面上使用，这样又出现了改性乳化沥青稀浆封层也称为微表处，为适应稀浆封层的发展，接着又成立了国际稀浆封层协会（InternationalSlurrySurfacingAssociationg简称ISSA）。该协会经常进行各国间的学术交流，推动了稀浆封层技术的发展。同时美国沥青协会制定了稀浆封层施工手册，美国材料和试验协会ASRM制定了D3910稀浆封层混合料试验和检验标准。这一切都为稀浆封层技术的规范化提供了足够的依据，使稀浆封层施工法得到了迅速发展。并在世界范围内迅速推广，具体应用情况见下表。表1全球稀浆封层和微表处的工程应用情况国家名称年份稀浆封层(万吨)微表处(万吨)国家名称年份稀浆封层(万吨)微表处(万吨)美国、加拿大199682.5069.15法国1996-13.751999101.2492.001999-25.00西班牙19965.7013.50澳大利亚19966.002.5019995.4014.0019997.003.00英国19961.203.50日本19960.0030.01219991.073.131999-0.3世界各大洲使用量总计北美洲199684.5069.15欧洲199619.9961.081999102.792.00199919.4577.83南美洲199612.772.33中东199619998.601.50199911.002.00亚太199630.102.51非洲19963.225.5019991.684.2519991.684.25全球总计1996150.57140.571999176.61183.7380年代后期，稀浆封层技术传到我国，各地也开始了乳化沥青及稀浆封层技术的研究。“八五”期间得到迅速发展并取得了一系列成果。随着国内外乳化沥青技术及设备的不断更新换代，“九五”期间，我国开始了改性乳化沥青稀浆封层的研究工作。近几年来，这项技术也越来越受到重视，在公路维修、养护实践中，得到了普遍的认同。2000年全国乳化沥青和稀浆封层应用情况统计数字表明，全国的稀浆封层总面积达2222.8万m2，其中改性稀浆封层即微表处铺筑面积已经达到269.5万m2，并且相当一部分是用在了高速公路的维修养护工程上，包括河北省在京石、石安高速公路、山西省在太旧高速公路上铺筑的改性稀浆封层试验段，四川内宜高速公路、浙江杭甬高速公路、上海沪杭高速公路、江苏沪宁高速公路铺筑的改性稀浆封层试验工程等。表22000年度全国乳化沥青和稀浆封层应用情况地区乳化沥青用量（吨）稀浆封层面积（万m2）普通慢裂快凝微表处广西36109山东29912566.460.75.4河南24382168.3319.3112福建881367.5辽宁5500宁夏5243河北4020268内蒙古393755.558.8138湖北285056天津210021黑龙江20474.40.5山西1300155511重庆1200云南10743.24.3吉林12610.5北京68039.5合计1292931056.9896.4269.5随着改性稀浆封层技术在我国的初步应用，国外的先进施工设备和高质量的乳化剂产品开始进入我国市场。我国公路部门使用的稀浆封层车和乳化沥青生产设备中包括了德国Breining公司、瑞典阿克苏•诺贝尔公司、美国VSS公司等国外著名生产厂家的产品，美国维实维克公司、瑞典阿克苏•诺贝尔公司等生产的改性稀浆封层专用乳化剂以及美国科氏公司、壳牌公司的成品改性乳化沥青也在我国的改性稀浆封层工程中得到应用。国外的先进设备和材料也对我国改性稀浆封层技术的发展起到了一定的推动作用。我省在乳化沥青技术及稀浆封层推广应用方面起步较早，“八五”期间发展较快，几乎每个市、县都能加工乳化沥青、进行稀浆封层施工。90年代初首批加入全国乳化沥青协会，每年都要确定一些科研题目，并投入资金进行专题研究，十多年来取得了不少科研成果，积累了一定经验。其中沈阳于洪、抚顺市公路处开展的比较好，处于全国先进行列。由于受到乳化剂、乳化沥青加工及稀浆封层技术、设备等方面的制约，多数都局限于自产自用，没有形成规模。“九五”期间，乳化沥青稀浆封层及微表处技术越来越得到广泛重视。河南、北京、四川等省走在了全国前列，这对我省触动很大，1998年省交通厅、省公路管理局确定专题责成三鑫公司、抚顺公路处、于洪公路处共同研制新型乳化剂、乳化沥青并取得了很大的成功。从1999年开始，沈阳三鑫公司在省公路局的支持和安排下，使用七台进口先进稀浆封层施工设备（分别是2台奔驰、3台沃尔沃、1台斯太尔，1台VSS公司的连续封层车）和美国进口VSS公司的乳化沥青加工站在辽宁省的国省干道进行了稀浆封层施工。迄今为止，已完成各类稀浆封层2000万平方米，其中包括近500万平方米改性乳化沥青稀浆封层，均取得了良好的效果，积累了稀浆封层施工的丰富经验。通过几年来的施工实践，对已封层路面与同一路线同一时期修建的路面未进行封层的路段跟踪观测对比，结果表明，稀浆封层对延长路面使用寿命、延缓大修期起到了巨大的作用，是其它路面养护方式所无法替代和比拟的。目前，稀浆封层的施工已达到规范化、标准化，随着施工质量的提高和成本的降低，稀浆封层的应用范围在逐步扩大，使其由普通公路逐渐推广到高速公路的早期维修养护上已成为发展趋势。2乳化沥青稀浆封层技术的特点和作用乳化沥青稀浆封层技术是乳化沥青在路面工程中应用的新发展。由于乳化沥青自身的特点，使稀浆混合料具有较好的流动性和粘附性，从而更充分的发挥了乳化沥青的优点。和热拌沥青混合料相比，稀浆封层混合料具有如下特点：（1）稀浆封层混合料中沥青与矿料的粘结力大大提高（2）稀浆封层混合料与原路面结合更加牢固（3）稀浆封层混合料能够完全裹覆矿料稀浆封层强度高、耐久性好在公路养护中作业应用乳化沥青稀浆封层技术，主要有以下作用：（1）防水作用稀浆混合料的级料粒径较细，并且有一定的级配，在铺筑成型后，能与原路面牢固的粘附在一起，形成一层密实的表层，从而防止雨水或雪水通过裂缝渗入路面基层，保持了基层和土层的稳定。（2）防滑作用优良的稀浆封层路面由于稀浆混合料摊铺厚度薄，沥青在粗、细级料中分布均匀，沥青用量适当，没有多余沥青，从而使铺筑稀浆封层后的路面不会产生光滑、泛油等病害，具有良好的粗糙面，路面的磨擦系数明显增加，抗滑性能显著提高。（3）填充作用由于稀浆混合料中有较多的水分，拌和后成稀浆状态，具有良好的流动性，可封闭沥青路面上的细微裂缝，填补原路面由于松散脱粒或机械性破坏等原因造成的不平，改善路面平整度。（4）耐磨作用乳化沥青对酸、碱性矿料都有较好的粘附力，所以稀浆混合料可选用坚硬的优质抗磨矿料，以铺筑有很强耐磨性能的沥青路面面层，延长路面的使用寿命。（5）恢复路面外观形象对使用年久，表面磨损发白、老化干涩，或经养护修补，表面状态很不一致的旧沥青路面，可用稀浆混合料进行罩面，遮盖破损与修补部位，是旧沥青路面外观形象焕然一新，形成一个新的沥青面层。乳化沥青稀浆封层技术的适用范围经过近年来的实践证明，我国的公路养护工作急切需要一种加快养护速度，提高养护质量，降低养护成本的施工方法，而乳化沥青稀浆封层技术无疑是解决这一问题的有效措施。它无论是对高等级公路还是对低等级公路，无论是对城市道路还是对乡镇公路，无论是对沥青路面还是对水泥混凝土路面，都能以较少的材料，较快的速度，较好的改善了路面使用性能，延长了道路的使用寿命。它适用于预防性养护，但当路面出现病害，如坑槽、车辙、龟网裂、泛油等，必须事先修补消除，然后再做改性稀浆封层。但是，有些路面是不能进行乳化沥青稀浆封层施工的，例如由于路基强度和稳定性不好而引起的路面翻浆，路面平整度极其不好，路面损坏严重，不能封闭交通路段，以及不能提供需要的原材料和机械设备等情况下不宜采用乳化沥青稀浆封层技术。4稀浆封层技术的应用4.1普通沥青混凝土路面乳化沥青稀浆封层技术的应用4.1.1概述我省的普通公路中，“八五”、“九五”期间修建的公路，按设计年限和使用状况来看，大约有1000多公里的路段已经进入大、中修期，按传统做法，即采用3厘米沥青混凝土罩面的办法，大约需要资金3亿元人民币，这样大的资金量短时间内是难以实现的，而采用稀浆封层进行养护，可以节约养护资金一半以上，这样即加快了养护速度，又节约了大量的资金。我们用近五年的时间，在普通公路上铺筑的乳化沥青稀浆封层面积达2000万平米，其中改性乳化沥青稀浆封层面积为500万平米。在较短的时间内使用较少的资金基本上解决了路面急需养护这个突出的矛盾，我们称之为“抢救性”养护。从目前使用情况看，达到了热铺罩面的效果，可以延长道路使用寿命5年以上，保证了全省路网的正常的使用，节约了大量的资金，减轻了养护压力。4.1.2乳化沥青稀浆封层养护的使用范围种类类型中封层Ⅱ粗封层Ⅲ加粗封层Ⅳ固化成型后厚度（mm）5-89.5-1115-20一般按封层的厚度不同分为中封层（Ⅱ型）、粗封层（Ⅲ型）、加粗封层（Ⅳ型）。表3乳化沥青稀浆封层的种类使用范围（1）Ⅱ型适用于中型交通量、路面平整度较好、路面贫油及轻微网裂路面，中封层不但可以治愈裂缝，还可以通过粗骨料形成骨架结构修补面层的松散、开裂和老化，改善中等交通量道路和重交通道路的耐磨、抗滑性能，此结构还可以用于沥青路面或水泥混凝土路面的磨耗层或稳定类基层的封层；（2）Ⅲ型适用于高速公路预防性粗封层及重交通量普通道路的路面上，也可在半刚性基层和旧有街道上做双层铺设，即先做一层粗封即先做一层粗封层后，再加铺细封层；（3）Ⅳ型适用于在轻交通量的半刚性基层的乡道上封层及低等级公路路面，在交通量大的干线公路及高速公路上做表处层代替中修罩面。4.1.3原路面的要求及处理方法根据近几年的施工经验，进行稀浆封层施工原路面或基层必须符合以下要求。（1）有足够的强度和稳定性；（2）平整度必须小于3cm；（3）对于小于6mm的裂缝可直接进行封层，大于6mm的裂缝应加铺玻璃丝布，防止裂缝反射；（4）对于大于25mm的波浪、搓板、推移、车辙应查明原因有针对性的处理；（5）对于翻浆、沉陷、坑槽等病害必须查明原因进行处理。4.1.4稀浆封层的施工设备三鑫公司现在拥有7台稀浆封层车，分别是2台奔驰、3台沃尔沃、1台斯太尔，1台VSS公司的连续封层车，另配备多台装载机、水车、石料筛分配料仓等设备。其良好的使用性能为稀浆封层的质量提供了有力的保障。每年可完成800万m2以上的稀浆封层施工任务。4.1.5材料的选择和技术要求乳化沥青及改性乳化沥青乳化沥青及改性乳化沥青的各项指标应符合国家《乳化沥青路面施工及验收规程》的有关规定。三鑫公司研制生产的慢裂快凝型普通乳化沥青和改性乳化沥青各项指标均达到要求指标，具体指标见下表表4三鑫公司生产的乳化沥青技术指标乳乳液种类检测项目三鑫改性乳化沥青改性乳化沥青技术标准三鑫普通乳化沥青普通乳化沥青技术标准筛上剩余（%）0＜0.30＜0.3电荷++++标准粘度C253（s）248~301312~80破乳速试验度慢裂慢裂慢裂慢裂储存稳定度5d不大于0.43.551d不大于0.110.61粘附性＞2/3＞2/3＞2/3＞2/3蒸发残留物量（%）不小于＞60606060蒸发残留物延度（cm）102大于10065软化点℃534845.5针入度25℃0.1mm7260~1008280~200低温储存稳定性无粗颗粒和结块无粗颗粒和结块无粗颗粒和结块无粗颗粒和结块由表中可以看出三鑫公司研制生产的普通乳化沥青和改性乳化沥青均符合国家规范要求。表5丁苯胶乳技术指标测试结果检测项目固含量（%）粒径（mm）粘度（mPa.S）PH值密度（g/cm3）技术标准42~4890~20010~607~90.95~1.05检测结果4717417.08.941.00矿料（1）矿料应采用碎石、扎制砾石、石屑等。矿料的质量应符合国家标准《沥青路面施工及验收规范》的有关规定。（2）石屑或砂的砂当量试验不得小于45。水稀浆封层用水应为饮用水。稀浆封层总含水量包括矿料中的水、乳化沥青中的水和外加水三方面水量的总和。粗封层混合料的总含水量在15%-19%之间。填料小于0.074mm的颗粒含量大于80%的水泥、石灰粉、粉煤灰等粉料均可作为填料。要求其干燥、松散、没有结块和聚团。4.1.6稀浆封层混合料设计矿料级配稀浆混合料的矿料级配应符合表3的规定。表6矿料级配表筛孔质量通过百分率（%）方孔筛圆孔筛细封层中封层粗封层特粗封层13.21596.79.51010010082.14.75510090~10070~9050.72.362.590~10065~9045~7065~9045~7028~5027.70.640~6530~5019~3418.90.325~4218~3012~2511.30.1515~3010~217~188.10.07510~205~155~.2混合料的室内试验指标混合料的室内试验指标应符合下表的规定表7混合料的技术指标项目标准值可拌和时间（s）＞120稠度试验（mm）89+（20~30）湿轮磨耗值（WTAT）（g/m2）＜800负荷轮试验（LWT）（g/m2）＜538粘结力CT（N·m）初凝时间通车时间1.22.0注：改性稀浆封层混合料的粘结力的初凝时间不小于30min，通车时间小于60min。湿轮磨耗值要求：浸水1h小于538g/m2，浸水6d小于807g/m2表8湿轮磨耗试验试验名称矿料（g）填料（g）水（g）乳化沥青（g）磨耗前重（g）磨耗后重（g）磨耗损失（g）磨耗值（g/m2）改性乳化沥青800056104819.64808.0611.58380.98普通乳化沥青80005696812.53798.8913.64448.76表9负荷车轮试验试验名称矿料（g）填料（g）水（g）乳化沥青（g）试件重量（g）吸砂后重（g）粘附砂重（g）LWT值（g/m2）改性乳化沥青60005672442.15445.333.18424普通乳化沥青60005672470.67473.963.29438.7湿轮磨耗值和LWT值标准为小于538g/m2。混合料破乳时间的确定（1）按符合稠度要求的混合料配比备料；（2）进行混合料拌和；（3）破乳时间不得小于6min。混合料的初凝时间和开放交通时间的确定（1）按符合稠度和破乳时间要求的混合料配比备料，进行拌和；（2）当粘结力达到120N·cm的时间应确定为混合料的初凝时间；（3）当粘结力达到200N·cm的时间应确定为混合料的开放交通时间，开放交通时间一般为2小时。最佳沥青用量的确定（1）选取稠度、破乳时间、初凝时间和开放交通时间均符合的混合料，并按不同的沥青含量进行拌和；（2）分别进行湿轮磨耗试验和负荷车轮试验，确定最小沥青用量和最大沥青用量；（3）根据沥青用量的最大值和最小值，确定沥青用量范围，并以最大值为准，以三个百分点的范围定为容许范围。粘结力试验表10粘结力试验种类养生时间（h）0.511.523改性乳化沥青粘结力N.m普通乳化沥青通过粘结力试验可以看出，改性乳化沥青比普通乳化沥青固化快，且成型后粘结力指标高。马歇尔试验表11马歇尔试验技术指标混混合料名称检测项目改性沥青改性乳化沥青普通乳化沥青试件1-1试件1-2试件1-1试件1-2试件1-1试件1-2马歇尔稳定度68.472.813.29流值36374943.950.5稀浆封层施工应严格执行《辽宁省乳化沥青稀浆封层施工管理规定》（1）清扫路面：用人工将施工路段路面清扫干净，对网裂、龟裂、裂纹内的尘屑清除干净。清扫困难的路段用水车清洗干净。（2）封层车车组人员（司机、操作手、调平工）在料场提前将石料、乳化沥青、水（助剂）加满。（3）封层车到现场后，调平工配合操作手，做好摊铺槽连接，预调节好摊铺厚度。（4）操作手指挥司机调整好摊铺槽位置。（5）根据摊铺幅宽、封层车最低车速（15米/分）、厚度，操作手标定好油石比。（6）操作手先启动给水阀，随之启动油阀和供料阀，进行搅拌，待混合料充满摊铺槽时，指挥司机启动封层车。（7）司机沿路缘石或边线低速（一般以最低档怠速）前进，保证线形直顺，并随时从反光镜中观察后面摊铺操作情况，注意操作手指挥手势。（8）操作手根据骨料干湿程度和拌和料稠度，随时调整用水量以保证拌合料的稠度，并随时调整摊铺槽分料器转向，始终保持摊铺槽内拌合料分布均匀（9）调平工根据路面情况随时调整摊铺厚度，随时检查厚度。（10）锹工随车随时填补或铲除摊铺料不均匀的地方，并铲除外溢稀浆，保证路肩不被污染。（11）耙工对拌和料分布不均（超厚、超薄、大料划道）进行修补。（12）连续上一车段落时应重叠一个摊铺槽宽度，并应刮除初始时外流的稀浆，达到没有明显痕迹，连续顺适。（13）与构造物（一般视桥面类型，黑色桥面直接铺过去）衔接处应顺适、无跳车现象，铲除多余料。禁止污染。（14）在摊铺中间幅时，调整好摊铺槽宽度，槽脚重叠不宜过宽（保证摊铺槽脚宽即可），重叠部分的冷料应清除刮平，作到平整、顺适。（15）根据拌和料破乳凝固情况，掌握通车时间，据此确定最后一车料收工时间。（16）掌握拌和料在不同气候条件下的破乳时间，以便确定在不同气候条件下的施工时间。（17）交通封闭人员保护好施工路段，保证路面在凝固前免遭人为损坏，并对局部损坏进行及时修复。（18）在稀浆混合料破乳凝固后，撤除各种标志，开放交通。4.1.8乳化沥青稀浆封层的典型路段及路用性能检测几年来，乳化沥青浆封层施工分布在全省十四个市多条国省干线上，这些路段包括如明沈线、鞍长线、黑大线、本恒线、丹霍线、庄林线、阜锦线、沟北线、京哈线、兴玲线、羊黄线等。铺筑效果良好，大大提高了原有路面的使用功能，特别在防滑、防渗水能力方面效果显著。经过冬季的行车考验，路面没有脱离、掉皮等现象，抗滑、抗水、抗高低温性能都比较好。由辽宁省公路试验检测中心对改性乳化沥青稀浆封层和普通乳化沥青稀浆封层进行了指标对比检测，摩擦系数和构造深度指标均合格。下表是部分路段的检测结果：表12稀浆封层路用性能指标的检测检测检测项目规定值值线路名称摩擦系数构造深度（mm）平整度（mm）渗水系数厚度（mm）宽度（m）油石比（%）外观评定47-500.3-0.5不大于5不大于5ml/min±2设计值设计值明沈线570.654.8不渗水1114.87.55外观平整、密实，无轮迹、无裂缝。质量较好庄林线530.603.7不渗水108.97.5外观平整、密实，无轮迹、无裂缝。有几处脱落现象，总体很好小小线550.513.6不渗水138.57.6K248+350网状裂缝K248+700裂缝（4cm*4cm）K248+850网裂锦阜线510.364.1不渗水1420.610.9外观平整、密实，无轮迹、无裂缝。较平整奈广线580.594.9不渗水106.67.55外观较理想4.1.9稀浆封层的经济效益和社会效益(1)乳化沥青稀浆封层单位面积造价较3厘米热沥青混凝土罩面大大降低，仅为热沥青混凝土罩面的1/2左右，可以为公路节约大量的养护资金。(2)生产乳化沥青时，沥青只需加热到130—140℃，乳化沥青生产后可常温储存，不需要重复加热，经测算使用乳化沥青每吨可节约用煤200kg。另外，采用乳化沥青混合料修路时，矿料不需要烘干与加热，而且可以在湿润状态下与沥青乳液拌合施工。(3)乳化沥青和改性乳化沥青的使用，扩大了石料的使用范围，便于就地取材，扩大材料来源，因此有广阔的应用前景。（4）缩短了开放交通时间，提高了路面使用性能。即可延长施工时间，又提高机械设备利用率和劳动率，还可避免夏季突降暴雨而造成的水毁损失。从缩短车辆停滞时间方面考虑，节约运输时间，减少车辆、商品在途费用，其社会效益显著。（5）由于热沥青拌和时加热温度较高（150-170℃），加热时间较长，可以产生毒害气体，而乳化沥青加热温度较低（130-140℃），加热时间较短，减少了环境污染，改善了施工条件。（6）以目前市场价格和使用年限计算比较，用改性沥青稀浆封层养护高等级公路比传统热拌合罩面节约养护资金一倍以上。随着我省黑色路面铺装率的不断提高，养护工作量越来越大，如能采用稀浆封层技术，经济效益、社会效益将十分可观。改性稀浆封层与普通稀浆封层和热沥青砼比较，见下表：表13各种养护手段效益比较表养护种类比较项目改性稀浆封层普通稀浆封层热沥青砼养护方式预防性养护预防性养护结构性养护沥青种类改性乳化沥青普通乳化沥青普通热沥青结构厚度1.0cm0.8cm4cm施工状况通车施工通车施工封闭交通施工使用年限大于3-5年2-4年6-9年施工难度简单简单较复杂施工对交通影响程度稍影响稍影响封闭交通每平米造价15.010.050结论好一般一般4.2高速公路稀浆封层技术的应用，为高速公路提供了一种新型养护手段4.2.1概述我省乃至全国高速公路沥青路面的维修养护，普遍习惯于采用中低级公路的维修养护方法，施工过程通常都是中断交通或改道行驶，维修养护方法几乎都是千篇一律的铺筑沥青混凝土罩面层，处于非常落后的状态。而改性稀浆封层技术即微表处技术(以下均称微表处技术)无疑是改变这一现状的有效方法之一。它能以较少的材料，较快的速度，较好地改善了路面使用性能，延长道路的使用寿命。因此，二OO一年辽宁省省交通厅对此项技术进行了立项研究。沈阳三鑫公路工程有限公司、辽宁省高速公路管理局、交通部公路科学研究所三家单位共同承担了此项课题的研究。课题重点研究微表处在高速公路养护上的应用，结合近几年三鑫公司在国省干线公路上稀浆封层技术推广应用经验，并借鉴国内外高等级公路微表处技术，开展了以下方面的研究：（1）国内外调研，吸收引进并消化国内外先进的微表处技术。（2）改性乳化沥青材料的研制和开发。针对辽宁省的气候条件、石料来源和品质、基质沥青来源等实际情况，通过对比研究，提出适应我省实际情况的乳化沥青配方原则，推荐几种使用效果良好的乳化沥青配方。（3）微表处适用范围的研究。结合辽宁省高速公路的使用情况和主要病害，提出微表处的适用范围。（4）研究用于高速公路维护的微表处混合料配合比设计方法和检测方法。（5）微表处铺筑工艺和质量控制的研究。（6）高等级公路维修养护试验路和实体工程铺筑，进行长期的使用性能观测。（7）编制高速公路稀浆封层（微表处）技术指南。4.2.2原材料的选择与技术要求改性乳化沥青.1改性乳化沥青的生产(1)乳化沥青的改性工艺将改性乳化沥青的生产工艺概括为四种：（1）制作出乳化沥青后掺加胶乳改性剂，即先乳化后改性；（2）将胶乳改性剂掺配到乳化剂水溶液中，然后与沥青一起进入胶体磨制作出改性乳化沥青；（3）将胶乳改性剂、乳化剂水溶液、沥青同时进入胶体磨制作改性乳化沥青〈（2）、（3）两种方法可以统称为边乳化边改性法〉；（4）将改性沥青进行乳化，制作出乳化的改性沥青。目前，国际上这四种方法都有使用，我国各改性乳化沥青生产单位都是根据自身设备情况选用不同的改性工艺。从目前各厂家的生产情况看，几种方法没有本质差别。(2)改性乳化沥青生产设备沥青乳化设备按照工艺流程分类，可以分为间歇式作业式、半连续作业式、连续作业式三种，考虑到改性乳化沥青在我省的使用情况，可以使用间歇式的乳化沥青设备完全可以满足生产的需要。(3)乳化剂的选择就目前我国道路常用沥青乳化剂品种而言，要满足摊铺作业的时间要求，又要尽快开放繁忙的路面交通，即同时获得得“慢裂”与“快凝”效果的乳化剂和乳化沥青，需要很好的选择乳化剂。沈阳三鑫公司生产的SXK-1型乳化剂以及美国WESTVACO公司生产的MQK-1M乳化剂都是属于“慢裂快凝”型乳化剂。我们选择上述两种型号的乳化剂用于试验研究，具有很好的代表性。（4）胶乳改性剂的选择改性剂是改性乳化沥青的最重要组成部分，是改性乳化沥青区别于普通乳化沥青的最主要特点之一。我国制作改性乳化沥青时，绝大多数是采用SBR胶乳，采用试验路段可能用到的基质沥青、胶乳改性剂和石料，进行试验比选，得出的结果如下所示：表14改性乳化沥青试验结果（基质沥青：盘锦AH－90号沥青乳化剂名称：MQK-1M乳化剂用量：2.0%）项目试验结果不改性4%PC-14684%双庆SBR筛上剩余量％接近0接近0接近0电荷正电(＋)正电(＋)正电(＋)破裂速度试验慢裂慢裂慢裂沥青标准粘度计C25，3s161625蒸发残留物含量％63.863.962.9溶解度(三氯乙烯)％98.598.598.5蒸发残留物性质99.570.099.45.7>15011.2435046435046基质沥青：盘锦AH－90号沥青乳化剂名称：SXK-1乳化剂用量：2.7%项目试验结果不改性4%PC-14684%双庆SBR筛上剩余量％接近0接近0接近0电荷正电(＋)正电(＋)正电(＋)破裂速度试验慢裂慢裂慢裂恩格拉粘度，25-5.34.7沥青标准粘度计C25，3s-1817.5蒸发残留物含量％64.964.964.0溶解度(三氯乙烯)％98.598.598.5蒸发残留物性质85.768.572.66.258.711.04553.548表15不同改性剂微表处混合料的试验结果（采用MQK-1M乳化剂时）拌和时间试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)可拌和时间（s）破乳时间（min）不改性10012.65.5>12084%PC-146810012.65.5>12084%双庆SBR10012.87.0>12020粘结力试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)粘结力（kg.cm）状态不改性10012.65.530min:13,1h:2130min:完整,1h:完整4%PC-146810012.65.530min:13,1h:2130min:完整,1h:完整4%双庆SBR10012.87.030min:13,1h:2030min:碎,1h:完整湿轮磨耗试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)浸水1h-WTAT（g/m2）浸水6天WTAT（g/m2）不改性900113.449.5115.8419.04%PC-1468900113.449.583.2257.44%双庆SBR900115.263.0443.3554.4负荷车轮试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)粘附砂量（g/m2）不改性50063.027.5525.04%PC-146850063.027.5490.34%双庆SBR50064.038.5463.9表16不同改性剂时微表处混合料的试验结果（采用SXK-1乳化剂时）拌和时间试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)可拌和时间（s）破乳时间（min）不改性10012.68.0>12084%PC-146810012.68.0>12084%双庆SBR10012.812.0>1208粘结力试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)粘结力（kg.cm）状态不改性10012.68.0————4%PC-146810012.68.030min:13,1h:2030min:碎,1h:碎4%双庆SBR10012.812.030min:12,1h:1730min:碎,1h:碎湿轮磨耗试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)浸水1h-WTAT（g/m2）浸水6天WTAT（g/m2）不改性900113.472.0344.0588.74%PC-1468900113.472.0270.9467.54%双庆SBR900115.296.0501.4603.9负荷车轮试验项目石料(g)乳化沥青(g)水(g)粘附砂量（g/m2）不改性50063.040.0463.94%PC-146850063.040.0452.54%双庆SBR50064.060.0474.2从上述试验结果可以看出，无论采用哪一种乳化剂，美国产PC-1468改性剂的改性效果均十分明显，而国产双庆SBR对乳化沥青基本上没有改性效果，对微表处混合料的性能指标有损害作用。.2改性乳化沥青的技术要求(1)国外的改性乳化沥青标准表17ASTM快开放交通乳化沥青标准项目CQS-1h最小最大25℃赛波特粘度2010024小时储存稳定性[注]-电荷+筛上剩余量（0.85mm）0.1蒸发残留物含量（%）57蒸发残留物性质针入度25℃,100g,5s409025℃延度40溶解度97.5[注]如果乳化沥青在工程实际中得到成功应用，此指标可不做要求美国ISSA微表处技术指南针对微表处专用的改性乳化沥青，做了补充要求，如表18所示：表18ISSA对微表处用乳化沥青标准的补充要求项目标准方法蒸发残留物含量不小于62%AASHTOT59,ASTMD244软化点℃不小于57℃AASHTOT53,ASTMD36针入度25℃,100g,5s40～90AASHTOT49,ASTM2397试验温度低于138℃，高温会引起聚合物分解。表19AASHTO快凝型的聚合物改性阳离子乳化沥青的技术标准项目CRS-2P50℃赛波特粘度100-400储存稳定性(24h)%<1反乳化点，35ml,0.8%%>40电荷阳离子（+）筛上剩余量<0.1蒸发残留物含量%>65蒸发残留物性质针入度25℃,100g,5s100-1754℃延度cm>3025℃延度cm>1254℃测力延度峰值比（f2/f1）>0.3弹性恢复%>50聚合物含量%>2.5溶解度%>97.5注：基质沥青溶解度应大于99%表20日本JEAAS协会对微表处专用改性乳化沥青的技术要求项目MS-125℃恩格拉粘度3-60电荷阳离子（+）筛上剩余量0.3以下蒸发残留物含量%60以上蒸发残留物性质针入度25℃,100g,5s40以上15℃延度cm30以上软化点℃50以上韧性N•m3.0以上粘韧性N•m2.5以上储存稳定性(24h)%1以下(2)我国微表处改性乳化沥青技术要求的提出结合国内外的相关技术标准，在充分征求了国内乳化沥青技术专家的基础上，提出了我省的微表处用改性乳化沥青技术要求的建议稿，如下表所示：表21我国的微表处改性乳化沥青技术要求项目MS筛上剩余量（1.18mm筛）不大于（%）0.1电荷阳离子（+）恩格拉粘度E253～28沥青标准粘度C25，3s12～60蒸发残留物含量不小于（%）60蒸发残留物性质（直接加热法）针入度（100g,25℃,5s）（0.1mm）40～100延度(5℃5cm/min)不小于（cm）30软化点(环球法)不小于（℃）50储存稳定性24h不大于（%）15d不大于（%）矿料级配范围及集料质量要求.1级配范围国际稀浆封层协会（ISSA）的微表处用矿料级配范围如表22所示。微表处II型和III型级配范围与稀浆封层的完全相同。表22ISSA微表处用矿料级配范围筛孔尺寸(mm)II型通过率III型通过率允许波动范围9.54.752.330.150.07510090-10065-9045-7030-5018-3010-215-1510070-9045-7028-5019-3412-257-185-15±5%±5%±5%±5%±4%±3%±2%通过对国内数条高速公路上微表处工程所用级配使用情况的调研，得出以下研究结论：（1）ISSA的微表处级配范围基本符合我国国情，可以直接采用。（2）微表处级配宜粗不宜细。，微表处用于交通量大、重载车多的高速公路、一级公路、城市快速路时，不宜采用II型级配，而应采用III型级配。（3）谨慎使用间断级配。间断级配存在施工和易性的问题。（4）矿料中的超粒径颗粒对微表处的表观效果有很大影响。.2矿料的砂当量矿料的洁净程度直接关系到沥青与集料的裹附情况和粘聚力，显著影响沥青混合料的路用性能，国外一般采用砂当量指标控制泥土含量，如国际稀浆封层协会（ISSA）规定用于微表处矿料砂当量不得低于65%。我国规范也对细集料提出了砂当量的要求，规定用于高速公路和一级公路沥青面层的细集料砂当量SE不小于60%，其它公路不小于50%。.3集料技术要求结合国外已有的微表处矿料技术要求和国内现行的相关技术规范，在充分征求国内知名专家、学者的基础上，提出了我省微表处用粗细集料技术要求，见下表。表23我国微表处用集料技术要求项目标准试验方法备注粗集料石料压碎值不大于（%）28T0316-2000洛杉矶磨耗损失不大于（%）30T0317-2000石料磨光值不小于（BPN）42T0321-1994坚固性不大于（%）12T0314-2000细集料坚固性不大于（%）12T0340-1994>0.3mm部分合成矿料砂当量不小于（%）60T0334-1994合成矿料中<4.75mm部分4.2.3微表处混合料的设计微表处混合料施工性能指标(1)微表处混合料可拌和时间试验与指标施工过程中，微表处混合料从开始拌和到摊铺到路面上一般需要30s～50s时间，但是为了确保混合料的正常施工，ISSA中要求微表处稀浆混合料在25℃温度下的可拌和时间不得小于120s，并要求在可能遇到的最高施工温度下进行检验。我公司技术人员普遍认为微表处混合料25℃温度下可拌和时间不低于120s的要求是基本合理的，同时应实测在可能遇到的最高施工温度下的可拌和时间。（2）初凝时间试验初凝时间试验中滤纸表面不再看到褐色斑点，表明沥青微粒已经与水相分离并粘结到了石料表面，只有经过了这一过程，混合料才可能进一步固化成型，才能形成初期强度。同时，待试样完全成型后的观测，可以定性得判断混合料的性能。因此，初凝时间是一项十分重要的指标。（3）微表处混合料的粘结力试验与指标微表处混合料的粘结力是一项十分重要的指标，它反映了混合料的成型速度和开放交通时间。在相同的时间内，混合料的粘结力数值越大，说明混合料的成型速度越快，早期强度越高。国际稀浆封层协会将粘结力1.2N.m定义为混合料的凝固时间，将2.0N.m定义为开放交通时间。微表处混合料路用性能指标表24我省微表处混合料路用性能评价指标项目要求值湿轮磨耗(g/m2)浸水1h不大于浸水6d不大于600800负荷车轮粘附砂量（g/m2）不大于500轮辙变形试验的宽度变形率（%）[注]5注：该指标仅针对用作车辙填充的微表处混合料。微表处混合料设计步骤与实例.1微表处混合料设计步骤框图我们根据参与的微表处混合料设计经验，结合国外的相关规定，提出了如图1所示的微表处混合料设计步骤框图。.2微表处混合料的设计步骤（1）原材料的选择材料选择初拟混合料配方拌和试验、粘结力试验湿轮磨耗试验、粘附砂试验是否用于车辙填充轮辙变形试验是否有其它混合料配方材料选择初拟混合料配方拌和试验、粘结力试验湿轮磨耗试验、粘附砂试验是否用于车辙填充轮辙变形试验是否有其它混合料配方满足满足是满足没有调查公路等级、交通量大小、气候条件、养护目的、原材料供应等等进行技术经济比较，确定混合料配合比。不满足调整乳化沥青配方或混合料配方重新选择原材料不满足否否图1微表处混合料配合比设计步骤框图②矿料的品质是微表处与普通稀浆封层最重要的差别之一。为了确保微表处质量，矿料的选择应遵循以下原则：<1>为了提供经久耐磨的抗滑表面，微表处用集料特别是粗骨料部分必须是硬质石料；<2>砂当量指标是微表处矿料质量的的最重要指标之一，应尽量选择砂当量高的集料；<3>在当地缺少成功经验的情况下，矿料级配宜接近级配范围中值。其中4.75mm通过率显著影响微表处的表观效果和抗滑性能，0.075mm筛孔通过率显著影响稀浆混合料的成浆状态和沥青与石料的裹附，是最重要的参数。（2）微表处混合料配方初试微表处混合料配方初试按照下列步骤进行：①选取级配合格的矿料并测定其含水量；②称取若干份一定质量的级配矿料（一般为干矿料重100g），选择其中一个乳化沥青配方，按照已有经验，在通常的油石比范围内，以0.5%的沥青用量间隔变化改性乳化沥青用量，不断调整添加剂种类与用量、用水量后，进行拌和试验，III型级配的油石比一般在6.0%～7.5%之间，II型级配的油石比一般在7.0%～8.5%之间。③如果尝试了多种添加剂种类与剂量以及用水量后，混合料的可拌和时间仍不能满足要求的，可选择另外的改性乳化沥青配方或者调整矿料组成后重新进行试验；仍然无法满足要求的，应重新选择原材料后再作设计；④对可拌和时间满足要求的试样，待成型后观察试样油石比大小和沥青与石料的裹附情况，当发现初试的油石比均偏大或偏小时，可在规定的沥青用量范围内重新选择油石比初试范围后重新进行拌和试验。⑤选择可拌和时间满足要求、油石比适宜的混合料配方进行粘结力试验。⑥按照上述步骤对待测的其它改性乳化沥青配方或混合料配方进行试验。⑦通过对不同混合料配方的可拌和时间、拌和状态、成型效果、油石比大小、粘结力指标等的综合对比，确定出1～4个最佳的混合料配方，进行下一步试验。（3）混合料最佳沥青含量的确定混合料最佳沥青含量的确定按下列步骤进行：①按照上述确定的最佳的混合料配比制作湿轮磨耗试样和负荷车轮试样；②进行湿轮磨耗试验和负荷轮载试验，磨耗量、粘附砂量应符合要求；③微表处混合料用于车辙填充时，应进行轮辙变形试验，轮辙变形量应符合要求；④如果试样的粘附砂量指标不能满足要求，说明设计的油石比过大，可适当降低沥青用量后重新进行上述试验；如果试样湿轮磨耗指标不能满足要求，说明设计的油石比过小，可适当增大沥青用量后重新进行上述试验；如果油石比接近上限时仍然不能满足湿轮磨耗指标要求，说明混合料的配伍性不足，应重新设计混合料配方。微表处混合料油石比的确定应充分考虑微表处的应用场合、气候条件、交通量等因素，并借鉴当地的成功经验，进行合理选择：①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油石比一般不宜超过7.5%。国外无论是微表处混合料的设计还是工程应用，油石比一般都很高，但如此高的油石比在我国是不可能采用的。目前国内已经完成的微表处工程中，除极少数的油石比达到了8.0%以外，绝大多数都油石比在5.6%～7.5%之间，即便是这样，有的地方仍然感觉用油量偏大。如果有其它备选的混合料配方，则按照上述步骤重新进行设计。4.2.4微表处施工工艺与质量控制施工准备.1原路面的技术要求与适用范围（1）原路面的结构强度微表处作为厚度仅为10mm左右的薄层结构，要求原路面有充足的结构强度，否则在行车作用下，微表处层会因为过大的挠曲形变而很快出现开裂，甚至与原路面剥离。原路面强度不能满足要求时，应首先进行补强处理。（2）原路面的车辙沥青路面的车辙可以分为结构性车辙和流动性车辙两类。沥青路面因结构强度不足形成的结构性车辙，必须如前所述进行必要的补强处理后方可进行微表处。但对于流动性车辙，微表处具有很好的修复效果。从目前情况看，原路面15mm以下的流动性车辙采用单层微表处可以起到很好的维修效果；深度15mm以上的车辙建议采用双层微表处，或者应首先进行微表处车辙填充后再做微表处罩面；深度过大的车辙（40mm以上），建议铣刨加铺后再进行微表处罩面。（3）原路面的裂缝微表处层厚度仅有10mm左右，原路面未经处理的裂缝会在温差作用下反复张缩而产生反复张拉应力，再加上车辆荷载在裂缝处引起的差动位移，会很快引起上覆的微表处层产生疲劳开裂，导致反射裂缝的出现，影响微表处的美观和封水效果。（4）原路面的宏观构造深度微表处的一个重要作用就是恢复路表的宏观构造深度和抗滑性能，因此，一般来说对原路面的抗滑性能是没有特殊要求的。但是我们发现，当沥青表面层采用石灰石等不耐磨的石料，在行车作用下原路面的宏观构造已经完全丧失，这时如果进行单层微表处，往往摊铺出的表观效果不理想，摊铺厚度没有保证，这是由于原路面太滑，导致“不挂料”的情况出现。因此，对于这一类的路面，应采用两层摊铺，第一层摊铺厚度可以很薄，起到增加原路面挂料能力的作用，等成型后再摊铺第二层，这样就可以得到好的表观效果。（5）原路面的拥包、平整度、泛油一般来说，微表处对凹陷型的路面病害（车辙、脱皮、局部的浅坑槽等）都有好的修复效果，但对于隆起型的病害（如拥包、平整度），则没有明显作用。对原路面的平整度也只能起到微调作用，因此，微表处前原路面的拥包、较严重的不平整应事先处理。如果原路面存在泛油，微表处时可以适当调低沥青用量。.2微表处对原路面技术要求的提出通过以上的研究，结合国内外的相关技术标准，认为微表处施工前，原路面应满足以下要求：(1)路面强度指数SSI评价不得低于良；(2)路面状况指数PCI评价宜为优，不得低于良。微表处施工前，原路面的病害必须进行修复，修复方法与要求见表25。表25微表处前原路面病害的处理方法病害类型分级处理方法裂缝类横裂，不规则裂缝宽度>5mm[注1]宽度<5mm灌缝可不处理纵裂-分析成因后选择合适的方法龟裂-分析成因后对面层、基层甚至土基进行挖补沉陷变形类车辙深度<25mm25mm<深度<40mm深度>40mm可不处理采用微表处车辙填充双层微表处车辙填充或按规范方法处理沉陷-分析成因后选择合适的方法处理突起变形类拥包、波浪轻[注2]重可不处理处理，方法见规范[注2]松散类坑槽轻[注2]重可不处理处理，方法见规范[注2]脱皮、麻面、松散处理，方法见规范[注2]其它类泛油-可不处理。表面宏观构造深度丧失的情况下，宜采用双层微表处。磨光冻涨、翻浆处理，方法见规范[注2]注1：路面温度15℃左右时的裂缝宽度注2：《公路沥青路面路面养护技术规范》（JTJ073.2-2001）.3施工前的其它准备工作微表处前还应该进行以下的准备工作：(1)路面的清扫为了保证微表处层与原路面的良好粘结，要求远路面清洁，原路面上的松散材料、泥巴、杂草、油污和其它杂物都会影响微表处与原路面的粘结，造成脱皮。(2)放样划线为了保证微表处沿路线方向摊铺，有时候需要根据路幅宽度、摊铺槽宽度在保证摊铺次数为整数的条件下沿摊铺方向划出控制线。不过目前国内的大多数施工企业一般不做放样划线，而是直接以车道线、路缘石等为参照，摊铺方向可以保证。(3)交通管制施工过程的交通管制十分重要，一方面是为了保证施工人员和机具安全，另一方面也可以防止车辆驶入未成型的微表处层，影响路表美观。微表处的施工工艺与质量控制方法.1微表处的摊铺.1.1微表处摊铺的步骤施工准备工作完成后，便可以进行微表处混合料的摊铺：(1)将摊铺车开至施工起点处，调整好摊铺槽的宽度、摊铺厚度和拱度；(2)再次确认各材料的设定准确无误；(3)开动发动机，使拌和器和摊铺槽的螺旋分料器首先转动起来；(4)打开各个材料的控制开关，使各组成材料几乎同时进入到拌和器中（BRENING公司的S-HY8000型摊铺机可以控制各材料的出料顺序）；应有一名施工人员用铁锹将最初排出的材料接走，倒入旁边的废料车中；(5)调节螺旋分料器的转动方向，使稀浆混合料均匀地分布到摊铺槽中，当材料充满摊铺槽1/2左右深度时，操作手示意驾驶员开动摊铺车，以1.5～3.0km/h的的速度匀速前进；摊铺的速度应保证摊铺槽内混合料体积占摊铺槽体积的1/2左右，保证分料器能搅拌到混合料；(6)对于摊铺后路面的局部缺陷，应及时人工找补。手工作业可以使用橡胶拖把或者铁锹等工具，但不得使用扫帚；(7)应时刻注意各组成材料的使用情况，当任何一种材料接近用完时，应立即关闭各材料的输出，待摊铺槽中的混合料全部摊出到路面上后，摊铺车停止前进；(8)施工人员应立即将施工末段2～4m范围内的材料立即清除，倒入废料车中。(9)摊铺车开到路旁，用高压水枪清洗摊铺槽，然后卸下摊铺槽，摊铺车开至料场装料。.1.2微表处的接缝处理微表处的横向接缝应作成对接接缝，施工步骤为：(1)用油毡将前一施工段末端1m左右覆盖，保证油毡末端与微表处材料层边缘平齐；(2)将摊铺车后退，使摊铺槽后缘落在油毡上；(3)启动摊铺车开始摊铺；(4)将油毡连同上面的微表处混合料取走，倒入废料车中；清洗油毡，以备后下次使用。微表处的纵向接缝应作成搭接接缝，为了保证接缝的平整，搭接宽度不宜过大，国际稀浆封层协会微表处技术指南规定纵向接缝搭接宽度不应超过76.2mm，接缝处高出量不应大于6mm。将76.2mm取整为80mm后可以用作我国的标准。微表处纵向接缝的位置直接影响路表的美观，因此，如果能够将纵向接缝放在车道线上，会最大程度地减少接缝对路表美观的影响，但是这将使标线的反光效果变差，影响夜间行车安全，因此建议将纵向接缝放在车道线一侧3～5cm的地方。.2微表处施工的质量控制与检验.2.1施工前的原材料与设备检查（1）改性乳化沥青质量检验运送到施工现场的改性乳化沥青必须附有出厂检验报告，报告中应注明改性乳化沥青配方、改性乳化沥青指标检验结果，各项检验指标应满足设计要求。（2）集料级配、砂当量与含水量检验每一次运到施工现场的集料必须首先进行砂当量指标检测和级配检验，要求来料的砂当量指标不低于混合料设计时的砂当量，级配在设计级配允许的范围内波动。由于微表处摊铺车采用体积计量方式，而细集料的堆积密度受含水量影响显著，施工时必须根据集料含水量情况对摊铺车骨料仓的设定进行调整，否则会造成施工配合比严重失真。（3）摊铺车设定的检查监理人员应该根据摊铺车的标定结果检查摊铺车的设定是否满足材料配比要求。.2.2施工过程的质量控制（1）混合料稠度检测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，必须进行检测。但是考虑到微表处混合料的快凝性质，如果从摊铺槽中接出混合料后再进行稠度试验，往往来不及完成试验，混合料便已经破乳结团了，无法得到混合料的稠度指标。我们认为可以采用如下的经验法进行稠度指标检测：①在刚刚摊铺出的微表处材料上用直径10mm左右的细棍划出一道划痕，如果划痕马上就被两边的材料淹没，说明混合料的稠度偏稀，应适当降低用水量；如果划痕两边的材料呈松散状态，说明混合料过稠甚至已经破乳，应该铲除已经摊铺的混合料；如果划痕能够保持一定的时间不被周围材料覆盖，周围的材料仍然有一定的流淌性，说明混合料的稠度合适；②迎着太阳照射方向观察刚刚摊铺出的材料层，如果表面有大面积亮光的反光带，说明混合料用水量偏大，稠度偏稀；如果刚刚摊铺出的材料层干涩，没有反光，说明混合料偏稠；如果刚刚摊铺出的材料层对日光呈现漫反射，说明稠度适宜。（2）混合料油石比检测合适的油石比是微表处混合料路用性能的重要保证。如果油石比过大，会造成路面泛油，影响路面的抗滑性能和美观；如果油石比过小，微表处层与原路面的粘结、集料与沥青的粘结都会受到不利影响。因此，应保证摊铺出的微表处混合料的油石比与设计油石比相符。（3）集料级配检验国际稀浆封层协会微表处技术指南中规定对施工现场料堆的集料进行级配筛分检验，要求级配在设计级配允许的波动范围内变化，其中4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm的允许波动范围为±5%，0.3mm、0.15mm、0.075mm的允许波动范围分别为±4%、±3%、±2%。（4）混合料路用性能指标的检验考虑到我国微表处工程中，施工使用的材料很有可能与设计时的材料相差很大，设计指标难以反映实际施工的混合料性能，因此，施工过程进行混合料的湿轮磨耗指标检验是必要的。.2.3微表处竣工验收质量标准微表处技术要在我国推广应用，竣工验收要求是必不可少的。我国微表处竣工验收标准的提出，主要需解决竣工质量要求、竣工验收时间两个方面的问题：（1）竣工验收质量要求。（2）微表处作为路面最表面的一层，其外观质量直接关系到路面的美观与否，而且外观质量的好坏也直接反映了微表处内在质量的好坏。参照国外相关技术标准，结合国内的工程应用情况，提出微表处的外观质量应符合以下要求：表26微表处竣工验收表观质量要求项目检验频率质量要求方法表观效果全线连续表面平整、密实，均匀，无松散，无花白料，无轮迹，无划痕目测横向接缝每条对接，平顺目测纵向接缝全线连续宽度<80mm不平整<6mm目测或用尺量3m直尺边线全线连续任一30m长度范围内的水平波动不得超过±50mm目测或用尺量（3）微表处作为路面最表面的一层，直接与行车轮胎接触，因此必须有好的抗滑性能。表27微表处竣工验收抗滑质量要求公路等级竣工验收要求值检查频率摆值Fb(BPN)构造深度TC(mm)高速公路、一级公路不小于50不小于0.605个点/km其它道路不小于45不小于0.55（4）微表处对原路面的平整度有一定程度的改善作用，但直接对微表处提出平整度的要求是不合适的，因为微表处是一种薄层结构，它的平整度很大程度上决定于原路面的平整情况。表28微表处竣工验收平整度质量要求项目要求值检查频率方法平整度改善效果（微表处后的平整度-原路面平整度）[注]不小于3mm不小于1.5mm10处/km，各连续10尺全线连续3米直尺平整度仪注：原路面平整度小于5mm（3米直尺）或2.5mm（平整度仪）的不做要求（5）竣工验收时间。微表处主要起功能性作用，如果在微表处完工后立即进行竣工验收，由于微表处尚未经过充分的行车碾压，此时检测的数据无法反映微表处实际的工作状态，也是不合适的。一般情况下，在微表处通车1～2个月时，微表处层内集料、沥青在轮胎搓揉作用下重新分布并已经处于稳定状态，微表处层表面的沥青油膜、粘结不牢固的粗骨料已经在行车作用下剥落，同时由于通车时间不长，微表处的表面功能还没有大幅度衰减。此时的检测指标能够真正反映微表处的初期服务性能，是最合适的。因此，建议微表处竣工验收时间，可根据交通量的大小，在微表处完工后1～2个月时进行。4.2.5高速公路稀浆封层试验工程微表处技术已经在我国公路养护工程中得到了成功应用，其中相当一部分用到了高速公路沥青路面的养护上。结合本课题的研究工作，经省交通厅和高管局的协调下，在沈哈高速公路铁岭段铺筑了3km的微表处试验段。原路面概况沈哈高速公路铁岭段于1997年建成通车，年平均日交通量10000辆左右，2002年7月的路况调查显示，沥青路面平整、坚实、病害轻微，但抗滑能力略显不足，路面整体状况良好。按照目前国内通常的做法，该路段只需进行简单的日常巡视和小修保养。但是，科学的养护对策应该是及时进行预防性养护罩面，防止路况加速下滑。特别是考虑到原路面采用的是AK-13B抗滑表层，一旦路面出现了水损害，维修起来工作量大、费用高，对社会的影响也很不利。为了避免出现“被动养护”的局面，同时也为了研究和推广适合高速公路沥青路面预防性养护的新技术，在辽宁省交通厅的支持下，省高速公路管理局决定对该路段进行微表处罩面。表29原路面路况检测结果摩擦系数（BPN）构造深度(mm)车辙(mm)平整度(mm)范围30～360.63～0.678～222.4～3.8均值330.64.2微表处的施工.1施工方案高速公路稀浆封层（微表处）试验路工程于2002年8月5日按计划实施。微表处施工前，首先对原路面坑槽、车辙及局部网裂等病害进行了预处理，并对原路面四座桥梁两侧分别设置伸缩缝，伸缩缝材料选用我公司研制开发的高性能粘结料从表中可以看出，路面平整度、抗滑性能等明显降低，需进行路面养护后采用微表处施工，可以解决上述问题。对路面出现的病害，决定采用如下的维修处治方案：表30原路面病害的处治方案桩号及部位路面病害处治方案工程量K66+240-250，行车道坑槽，翻浆挖补桥面，约37.5m2K66+660，行车道沉陷，局部网裂挖补约1m2K66+860，行车道沉陷，局部网裂挖补约2.5m2K66+860，行车道沉陷，坑槽挖补约2.5m2K66+860-870，行车道纵向裂缝挖补约37.5m2K66+920-938，全部车道没有设伸缩缝，伸缩变形导致开裂严重挖补，设伸缩缝桥面，约5.2m2K67+485，行车道龟裂，沉陷挖补约1m2K67+575，行车道横向裂缝开裂严重挖补或补缝约3条K67+707，补缝处网裂，局部沉陷挖补约2m2K67+885-945，行车道及局部超车道坑槽，翻浆挖补桥面，约190m2K67+885，全部车道伸缩缝处变形严重，导致开裂设伸缩缝桥面，约5.2m2K67+945，全部车道伸缩缝处变形严重，导致开裂设伸缩缝桥面，约5.2m2K68+020，行车道坑槽挖补约1.2m2K68+110，行车道沉陷，局部网裂挖补约2.0m2K68+445，行车道横向裂缝，沉陷挖补约2.0m2K68+478，行车道横向裂缝，沉陷挖补约2.0m2K68+550，行车道坑槽，挖补桥面，约1.2m2K68+550，全部车道伸缩缝处变形严重，导致开裂设伸缩缝（2条）桥面，约10.4m2K68+780，行车道横向裂缝开裂严重挖补1条K68+900，全部车道伸缩缝处变形严重，导致开裂设伸缩缝桥面，约5.2m2K68+910，全部车道伸缩缝处变形严重，导致开裂设伸缩缝桥面，约5.2m2合计挖补面积282.4㎡，增设七条伸缩缝微表处施工长度3.0km，分成两个长度各1.5km的施工段，一段采用MQK-1M乳化剂的改性乳化沥青，另一段采用SXK-1乳化剂的改性乳化沥青，以便进行性能对比。由于对原路面的检测发现，原路（尤其行车道）均有深度8mm以上的车辙，部分车辙大于ISSA规范中的12.7mm的要求，达到15-22mm之间，必须对车辙进行预处理，因此单层微表处已不能满足高速公路质量要求，故设计结构确定为双层稀浆封层，将第一层微表处作为车辙预处理及找平层，第二层封层采用III型稀浆封层。第一层适当增大油石比，适当调细矿料级配，保证其与原路面的牢固粘结，并对原路面的裂缝起到填充作用。第一层摊铺完成后行车碾压至少24h后再进行第二层微表处施工。第二层微表处采用相对较小的油石比和相对较粗的级配，保证路表抗滑功能。摊铺宽度11.25m，分三幅摊铺，每一幅的摊铺宽度3.8m，相临两幅的搭接宽度3cm左右。.2微表处的摊铺（1）摊铺前的准备微表处摊铺前1天，采用工程实际使用材料对摊铺车进行了标定，并在普通道路上试铺了300米长的微表处试验段，根据试铺情况对混合料配方、摊铺车设定等进行了必要的调整。摊铺车进场后，对原路面的煤渣、泥巴、油污和其它杂物进行了清理，以确保微表处层与原路面的紧密连接。（2）施工组织微表处施工用机械情况如表31所示，施工组织情况如图2所示。表31微表处施工用机械设备情况序号设备名称配备数量（台）产地来源1稀浆封层车2德国自有2石料筛分配料仓1中国自有3装载机1中国自有4水车1中国自有5发电机1中国自有6路面清扫机1中国自有设备材料员设备材料员技术员工程内业操作手调平工水车司机耙工配料仓操作手装载机司机交通管理员封层车司机施工一队主管经理图2施工组织示意图（3）交通管制由铁岭北站上高速公路后，可直接进入施工路段，施工路段为K66+000—K69+000，右侧全部封闭交通，并按照有关规定在规定位置摆放安全标志、引导标牌（见图3），另设专人巡视，保证施工安全以及过往车辆的畅通。（4）摊铺过程（略）K70+000导向标志（向右）K69+000稀浆封层施工路段K66+000夜间安施工警告灯导向标志（向左）向左改道向左改道K64+800限速标志（40km）导向标志限速标志（60km）限速标志（80km）图4.3.2-2交通管制示意图微表处使用效果检测交通部公路工程检测中心先后于2002年10月19日和2003年7月14日对沈哈高速公路铁岭段微表处试验工程的使用效果进行了检测。检测结果如下：表32微表处使用情况检测路段摩擦系数（BPN）构造深度（mm）平整度（mm）车辙深度（mm）渗水系数外观评定进口乳化剂段（原路面/1个月后/11个月后）33/60/540.66/1.25/0.883.1/2.0/3.115/4/80/0/0平整、密实、无裂缝。国产乳化剂段（原路面/1个月后/11个月后）33/60/560.63/1.29/0.863.5/2.8/2.815/6/91/0/0平均值33/60/550.64/1.27/0.873.3/2.4/2.915/5/8.51/0/0检测结果显示，原路面的摩擦系数和宏观构造深度分别为33BPN和0.64mm，微表处罩面后的摩擦系数和宏观构造深度分别为60BPN和1.27mm，路面的抗滑性能得到了极大的改善；微表处的渗水系数为0，有非常好的密水效果；路面平整度从原来的3.3mm提高到2.4mm，车辙深度从原来的15mm减小到5mm，路面的表面平整情况有了进一步的提高。微表处外观平整、美观、无裂缝。微表处层行车10个月后，重新对路面进行检测，检测结果表明：微表处的摩擦系数为55BPN，构造深度为0.87mm，比通车1个月时的检测数据分别降低8.3%和31.5%，但仍然维持在较高的水平，原路面平整、美观。个别桥面上出现了坑槽，分析认为是桥面原有病害没有处理彻底的原因。将采用国产乳化剂和进口乳化剂的路段进行对比，发现两个路段的检测数据十分接近，表观效果没有明显区别，说明国产乳化剂可以用于微表处用改性乳化沥青的生产。但需要指出的是，进口的微表处用乳化剂，其迅速开放交通的性能十分理想，这也是国产乳化剂需要改进的地方。4.2.6高速公路稀浆封层的经济效益和社会效益截止到2002年底，我省公路总里程达到48051公里，其中高速公路里程达到1637公里，在全国率先实现了全部省辖市用高速公路连接和乡乡通油路，提前8年建成了国家"五纵七横"路网规划在辽宁境内的项目，全面形成了"一网五射二环"的格局。随着公路里程特别是高速公路里程的迅速增加，以及高速公路使用期的不断延长，已经通车五六年、七八年的高速公路将大量进入维修养护期，特别是沈大高速公路改扩建工程的全面开工建设，使高速公路的维修养护工作开始成为公路部门的工作重点之一