微表处与同步碎石封层在公路养护中的经济性和适应性对比分析

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　　摘要：微表处和同步碎石封层作为公路预防性养护技术，在公路养护中发挥了很好的预防性养护作用，与热拌沥青罩面相比有很大的成本优势。微表处和同步碎石封层在施工过程对气候条件要求、施工工艺和施工过程质量控制的复杂程度不同，决定两种预防性养护有各自特点和最佳适应范围，在实际应用中应根据公路等级、自然条件和养护工程的目的合理选择养护方式。最大限度提高养护工程经济效益和社会效益。
　　关键词：微表处 同步碎石封层 经济性 适应性
　　一、概述
　　研究表明，公路如果能及时采取正确的预防性养护措施，养护工程上可以节省翻修费用，并延迟路面重建时间。维表处和同步碎石封层作为预防性养护技术在近些年来在公路养护中得到了广泛应用，取得很好的经济和社会效益。甘肃省自2008年首次在G312线凤嵋二级公路上铺筑了微表处后，微表处和同步碎石封层在全省逐步得到广泛应。张掖公路管理局先后对G30线的山临段和临清段、G227线部分路段进行了微表处施工，对Z075线、$220线、X224线和G312线部分路段进行了同步碎石封层施工，实践证明微表处和同步碎石封层能有效防止地面水的渗透，抑制路面网裂的反射，缓解底层病害对面层的影响，有效地保护路面，提高路面抗滑性和耐久性，降低养护费用，延长道路使用寿命，具有显著的经济效益和社会效益，很适合甘肃省公路养护资金紧张的情况。
　　微表处和同步碎石封层作为预防性养护技术也存在差异，其经济性、施工过程对气候条件要求和施工过程质量控制的复杂程度不同，决定两种预防性养护有各自特点和最佳适应范围，在实际应用中应根据公路等级、自然条件、工程目的合理选择养护方式，最大限度提高养护工程经济效益和社会效益。
　　二、微表处和同步碎石封层经济性对比分析
　　（一）微表处和同步碎石封层的主要类型
　　微表处根据石料级配不同，分为SM-I、SM-II、SM-Ⅲ，同步碎石封层根据粘结材料不同，可分为沥青同步碎石封层、改性沥青同步碎石封层、乳化沥青同步碎石封層和改性乳化沥青同步碎石封层等。不同型号的微表处和同步碎石封层其成本有很大的差异。现将在实际养护施工中被广泛应用，能够很好适应西北地区气候条件的是SM-Ⅱ型微表处和改性乳化沥青同步碎石封层作为成本对比分析的基础。
　　（二）微表处施工成本
　　材料在微表处施工成本中占较大比重，每平方米需集料18Kg-20kg，填料（一般为普通硅酸盐水泥）0.5%-1.5%，乳化沥青用量10%-11.5%，机械费主要是稀浆封层车租费，其他机械费和人工费在成本中所占比例相对较小。
　　微表处每平方米施工成本
　　（三）同步碎石封层成本
　　材料在同步碎石封层施工成本中也占较大比重，每平方米需单级配碎石14.5kg—17.7kg，乳化沥青用量1.6kg/M2-2.4kg/M2，乳化沥青用量应根据原路面缺油情况，海拔高度适时调整，原路面缺油严重路段增加用量，海拔较高的高寒地区可增加用油量，一般情况乳化沥青洒布量为1.8kg/M2，机械费和人工占比相对较小。
　　同步碎石封层每平方米施工成本
　　（四）微表处和同步碎石封层经济优势
　　微表处相对同步碎石封层，施工工序复杂，施工使用人工和机械多，所以微表处单位成本较同步碎石封层高，微表处施工成本为20.8元/M2，同步碎石封层施工成本为15.8元/M2。与热沥青罩面相比较有较大的成本优势，施工过程不需要对石料加热，节约能源，是经济有效的预防性养护技术。同步碎石封层的成本低于微表处，但微表处的使用寿命比同步碎石封层长。
　　三、影响微表处和同步碎石封层适应性的主要因素。
　　（一）气候条件的要求
　　微表处最佳施工气温为15℃-25℃，雨天不能施工，高温对微表处施工影响较大，温度过高会缩短稀浆可拌和时间，加快乳化沥青破乳，使稀浆还没来得及摊铺就已结块，造成微表处无法正常施工，所以微表处施工必须避开高温时段。微表处在西北地区最佳施工时间为每年3月中旬至7月中旬，8月下旬至lO月底。
　　同步碎石封层施工气温不低于15℃，阴雨天和大风天不能施工，低温对施工质量影响较大，不受高温影响，施工后2天内不能有阴雨天，否则会因气温过低，使碎石与原路面不能牢固粘结，行车碾压会使碎石脱落，影响施工质量，施工前必须关注天气预报情况。同步碎石封层在西北地区最佳施工时间为每年5月上旬至9月底。
　　（二）施工工艺特点施工质量控制要点
　　l.微表处施工工艺特点和施工质量控制的要点
　　微表处施工中选用的胶结材料为慢裂BCR型改性乳化沥青，集料用碎石必须坚硬、耐磨，不含泥土杂质，同时还应当满足道路用石料的各项技术要求。乳化沥青与集料经稀浆封层车混合搅拌形成稀浆，经摊铺箱摊铺，形成一层磨耗层。
　　微表处施工质量控制要点：一是原材料的各项性能要符合要求，乳化沥青的稳定性、可拌和时间、固化速率、粘附性、磨耗性能以及抗车辙性能，碎石的酸碱性、强度、耐磨耗性、混合料的砂当量等是影响微表处质量的最主要因素。二是要有先进的机械设备，原材料各项性能指标符合要求，并不能保证施工达到预期的效果，实验室确定配合比后，在实际施工中必须保证实际配合比的稳定与准确，这就要求集料掺配设备和稀浆封层车计量准确，性能稳定，所以机械设备性能是影响质量的重要因素。三是要有熟练机械操作人员和施工人员。微表处施工从各种材料混合搅拌成浆到摊铺成形时间较短，可拌和时间约大于120秒，要求稀浆封层车驾驶人员、操作人员和其他人员必须密切配合一次成型。在施工过程中由于气温、集料的含水量都会有一些变化，操作人员还必须根据拌和的浆状，对加水量进行实时调整，才能保证施工正常进行，所以操作人员必须一定经验和判断能力。操作人员的熟练程度对微表处施工外观质量，特别是纵向和横向接缝的质量影响较大。 　　2.同步碎石封层施工工艺特点和施工质量的要点
　　碎石封层选用高黏度快裂型改性乳化沥青作为碎石封层的胶结料。碎石一般采用单级配的碎石。碎石要石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒，选用反击式破碎机轧制的碎石，各项指标要符合《沥青路面施工技术规范》。同步碎石封层车将乳化沥青和碎石均匀撒铺在原路面上，经行车碾压成形，使碎石附着在原路面，形成一层保护层。
　　同步碎石封层施工质量控制要点：原材料质量符合要求是保证施工质量的前提，沥青、改性沥青、乳化沥青还和改性乳化沥青选择哪一种粘结材料，决定着同步碎石封层施工内在质量，改性沥青、改性乳化沥青施工质量优于沥青和乳化沥青。粘结料的洒布量是影响同步碎石封层质量的重要方面，要根据原路面缺油和泛油情况、道路所在地区平均气温确定沥青的洒布量，原路面缺油严重时增加洒布量，原路面有泛油迹象时降低沥青洒布量，道路所在地区平均气温较低时增加沥青的洒布量，道路所在地平均气温较高时，可适当降低沥青洒布量。道路交通量大小、重型车辆的多少对同步碎石封层效果也有一定的影响，重型车辆少的轻交通量路段实施效果较好。
　　四、微表处和同步碎石封层的适应性
　　微表处和同步碎石封层作为预防性养护技术，在实际应用中都有很好的封水效果，能很好修复轻微裂缝，延緩路面损坏，增加道路使用寿命，降低养护费用，能很好适应公路养护需求，但微表处和同步碎石封层的施工成本、施工气候条件、施工工艺和施工质量控制难易程度不同，决定了二者的适应性又有一定的差别。微表处施工工艺和质量控制相对复杂，对机械设备要求高，需要有专业化的施工队伍，成本相对较高，气候适应性强，地域适应性广，能适应高速公路、普通干线各种等级路面养护。由于现阶段受施工设备技术条件限制，微表处摊铺最大宽度为4米左右，施工路面较宽时需分多副施工，纵向和横向接缝较多，影响整体美观度。同步碎石封层施工工艺和质量控制相对简单，施工速度快，但成形慢，需行车碾压一段时间才能成形，成形后表面粗糙，行车噪音较大，未成形前对行车安全有一定的影响，不适合高速公路养护，适合轻交通量，需快速施工的路段，同步碎石封层表面粗糙，路面摩擦系数高，能增加了车辆行驶的安全性，特别适合雨雪天气较多的山区路段。
　　五、结束语
　　微表处和同步碎石封层作为预防性的公路养护技术具有明显的经济优势，在公路养护中得到了广泛应用，能很好适应公路预防性养护需要，但也存在许多不足，相信随着新材料和先进机械设备的出现，会进一步降低施工成本，扩大适应范围，使其发挥更大经济效益和社会效益。
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