微表处技术在市政道路预防性养护中的优化应用

市政道路作为城市基础设施的重要组成部分，其良好的运行状态直接关系到城市的交通效率和居民的生活质量。随着城市交通流量的不断增加，市政道路面临着日益严峻的考验，预防性养护成为维持道路性能、延长使用寿命的关键措施。微表处技术作为一种高效、经济的预防性养护技术，在市政道路养护中得到了广泛应用。微表处是采用专用设备将聚合物改性乳化沥青、集料、填料、水和添加剂等按照一定比例拌和，形成一种具有良好封水、抗滑和耐磨性能的混合料，摊铺在路面上形成一层薄的表面处治层，有效修复路面轻微病害，提高路面的使用性能。

1. 微表处技术工作原理

微表处技术是一种采用专用机械设备将聚合物改性乳化沥青、粗细集料、填料、水和添加剂等按照一定比例拌合成稀浆混合料，并均匀摊铺在路面上，形成一层厚度约为 1 - 3cm 的封层。在摊铺过程中，稀浆混合料中的水分迅速蒸发，乳化沥青破乳、凝聚，将集料牢固地粘结在一起，形成具有良好耐磨性、抗滑性和防水性的路面封层，从而有效改善路面的使用性能，修复轻微病害，如车辙、裂缝、麻面等。

2. 优化材料选择与配合比设计

2.1 存在的问题

2.1.1 材料选择缺乏针对性

在微表处材料选择时，部分工程未能充分考虑当地的气候条件、交通荷载以及路面状况等因素。例如，在高温多雨地区，若仍选用普通的乳化沥青，其稳定性和粘附性可能无法满足长期使用要求，容易导致微表处层早期损坏。在重载交通路段，若集料的耐磨性不足，微表处层会很快出现磨损，影响路面的抗滑性能。

2.1.2 配合比设计不合理

当前微表处配合比设计多依据经验或传统方法，缺乏对实际工程条件的深入分析。配合比设计中对各材料之间的协同作用研究不够，导致油石比、集料级配等参数不合理。油石比过大，会使微表处层发软，抗车辙能力下降；油石比过小，则会导致微表处层松散，粘结力不足。集料级配不合理会影响微表处层的空隙率和密实度，进而影响其防水、耐磨等性能。

2.2 解决策略

2.2.1 基于工程条件的材料选择

在材料选择上，应充分考虑当地的气候条件。在高温地区，选择高温稳定性好的聚合物改性乳化沥青，其软化点较高，能够有效抵抗高温变形。在低温地区，选用低温抗裂性能优良的乳化沥青，防止微表处层在低温下出现裂缝。根据交通荷载情况，重载交通路段应选择强度高、耐磨性好的集料，如玄武岩等。同时，确保集料的洁净度和形状，以保证与乳化沥青的良好粘结。

2.2.2 科学的配合比设计方法

采用先进的配合比设计方法，如基于体积参数的 Superpave 设计方法，结合当地的实际情况进行优化。通过试验确定不同材料之间的最佳比例关系。在确定油石比时，综合考虑沥青的性能、集料的特性以及路面的使用要求，采用马歇尔试验、析漏试验和飞散试验等进行验证。根据不同的工程条件，调整集料级配。在抗滑要求较高的路段，适当增加粗集料的比例，提高微表处层的构造深度；在防水要求较高的路段，优化级配，减小空隙率，提高微表处层的密实度。

3. 改进施工工艺与设备

3.1 存在的问题

3.1.1 施工工艺不规范

施工过程中存在施工流程混乱、操作不规范等问题。在摊铺前，路面的预处理工作不到位，如路面清扫不彻底、病害处理不规范，会影响微表处层与原路面的粘结效果。摊铺过程中，摊铺厚度不均匀、速度不稳定，导致微表处层厚度不一致，影响路面的平整度和使用寿命。在碾压环节，碾压时机和碾压遍数把握不当，会使微表处层压实度不足或过度压实，影响其性能。

3.1.2 施工设备落后

部分市政道路养护工程中使用的微表处施工设备陈旧，不能保障平整面的效果一致，且滚筒为点接触，导致平整效果差，影响微表处层的质量。设备的

搅拌和摊铺功能不完善，无法满足现代微表处施工对混合料均匀性和摊铺平整度的要求，影响施工进度和质量。

3.2 解决策略

3.2.1 规范施工工艺

制定详细的施工工艺流程和操作规范。在施工前，对路面进行全面的检测和评估，根据路面病害情况制定相应的处理方案。采用专业的路面清扫设备和高压水枪，彻底清除路面的灰尘、杂物和松散颗粒。针对表面不是很脏和郊外公路的情况下可以使用多台吹风机把表面灰尘吹掉，有大块垃圾和粉尘需要人工重点清扫干净。针对表面很脏或者市区道路应使用干洗车对全副路段进行清扫，防止对周边环境造成污染。对于路面裂缝、坑槽等病害，则需按照规范要求进行修补。

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两大因素，一是集料的级配，二是原路面的表面纹理。一般前进速度为 1.5～3.0km/h ，根据现场实际施工路段分析，平整度较好、无车辙路段，前进速度为 2.0～3.0km/h 为最佳；平整度较差、车辙深度为 10-25mm 路段，前进速度为 1.5～2.0km/h 为最佳， 但起点、终点、纵向接缝、会因为速度原因造成过厚和过薄，需要人工进行修正，尤其对超大粒径矿料生产的纵向刮痕 ， 尽快清除并填平。在碾压环节，根据乳化沥青的破乳情况和微表处层的成型状态，选择合适的碾压时机。先采用轻型压路机进行初压，再用重型压路机进行复压，最后用轮胎压路机进行终压，确保微表处层的压实度和平整度。

3.2.2 改良施工设备

为了提升微表处施工的质量和效率，对现有施工设备进行改良至关重要。首先，针对摊铺设备，应引进具有智能调控功能的摊铺机，该设备能够根据预设参数自动调节摊铺速度和厚度，确保微表处层均匀、平整。同时，摊铺机的料斗和输送系统应进行优化，以减少材料的离析和波纹现象，提高摊铺质量。

在压实设备上，应选用振动频率和振幅可调的压路机，以适应不同路面状况和微表处材料的压实需求。压路机的重量和轮胎材质也应根据施工要求进行合理选择，以确保压实效果的同时，减少对路面的损伤。

结论

微表处技术在市政道路预防性养护中具有显著的优势，但要充分发挥其作用，必须解决当前在材料选择与配合比设计、施工工艺与设备等方面存在的问题。通过基于工程条件的材料选择和科学的配合比设计方法，以及规范施工工艺和更新维护施工设备等策略，能够有效提升微表处技术在市政道路预防性养护中的应用效果，提高路面的使用性能和耐久性，降低道路养护成本，为城市交通的安全、顺畅提供有力保障。未来，随着材料科学和施工技术的不断发展，还需进一步探索和研究微表处技术的优化应用，以适应不断变化的市政道路养护需求。

参考文献：

[1] 王德卓， 郑云晓. 微表处技术在沥青混凝土路面养护施工中的应用[J].安家 ， 2023（7）：0115-0117.

[2] 罗龙 . 高粘微表处的抗水损坏性能研究 [J]. 土木工程 ， 2023，12（12）：1479-1484.