第６期 居浩・微表处养护技术使用状况调查与分析 最为广泛。本次调查采用手工铺砂法，按照ＪＴＪ 型路段进行了车辙调查。车辙采用三米直尺进行 ０５９一ｌ９９５《公路路基路面现场测试规程》ｌ３ 中 量测，按照ＪＴＪ ０５９～ｌ９９５《公路路基路面现场测 Ｔ０９６ｌ ｌ９９５执行。 试规程》中的要求执行。 ②摩擦系数调查：路面的抗滑摆值是指用标 （５）噪音：研究表明，进行微表处处理后的 准的手提式摆式摩擦系数测定仪测定的路面在潮 路面增加了车内噪音。对微表处路段的车内、车 湿条件下对摆的摩擦阻力，反映了路表面细构造。 外噪音进行调查。调查车型为广州本田吉普车，车 路表面细构造是指集料表面的粗糙度，它随车轮 速为ｌ００ ｋｍ／ｈ，用噪音计对微表处路面行驶车辆 的反复磨耗而渐被磨光。细构造在低速（３０～５０ 的车内、车外噪音进行调查。测量时，车内工作 ｋｍ／ｈ以下）时对路表抗滑性能起决定作用。 人员均闭口不说话，关闭所有车窗并关闭空调等， （４）车辙调查：微表处突出的优点在于能够 避免其它声音的干扰，此时人自然放松坐好，将 填补车辙，但如果一两年后微表处路面上又出现 声级计在乘客和司机左右耳附近各测试记录 比较严重的车辙现象，则说明微表处失效。对典 ２ ｒａｉｎ 表１ 调查路段概况 ３微表处路面使用状况调查与分析 得刮出的微表处表面有深度较浅的多条划痕。 按照上述的调查内容和方法，对选择路段的 调查中发现，微表处路面施工后一个月内剥 路面状况进行了调查，分析造成病害的主要原因， 落现象比较严重，主要原因在于：①集料中存在较 同时研究微表处路面的使用性能随使用年限的衰 多的大粒径颗粒，在行车荷载的作用下，容易从表 减规律。 面剥落；②由于初期水分没有完全消散，在行车荷 ３．１微表处表观效果 载作用下，路面抵抗水损坏的能力较弱；⑧沥青与 调查中发现有些路段表面出现划痕，并且在 集料之间的粘结力不够，导致出现剥落。而微表处 与非微表处路面的衔接处出现泛油。同时，表面经 与非微表处路面衔接处的泛油和级配偏粗（非设 常有粒料剥落和级配偏粗（非设计级配）现象。如 计级配）现象主要是由于在该阶段施工完成后，残 图ｌ（ａ～ｄ）所示。 留在此处的胶浆和石料过多而造成的。 微表处表观出现划痕的现象可能是以下原因 ３．２路面泛油 造成的：①集料中有超粒径颗粒，卡在摊铺槽后 沥青从沥青混凝土层的内部和下部向上移 缘；②摊铺槽中有一部分材料（特别是在搅拌器拌 动，使表面有过多沥青，这种现象称为泛油ｌ４］。见 和不到的地方）破乳结团，形成的混合料块掉入稀 图２。调查中发现相当部分路段在高温季节出现了 浆混合料中，并被摊铺槽拖动；⑧摊铺槽后缘的橡 泛油的现象，造成路面抗滑能力的大幅度下降，对 胶刮板不清洁，如留有破乳硬结的混合料等等，使 典型泛油路段的混合料原始抽样筛分试验结果进 维普资讯 http://www.cqvip.com ４８ 石 油 沥 青 ２００７年第２１卷 行调查，结果见表２所示。 一是施工采用的乳化沥青用量。国外微表处 设计的油石比往往偏大，但是由于美国、欧洲和中 国的气候条件和交通条件都不尽相同，尤其是美 国的标准轴载比中国和欧洲的轻，如果采用相同 的油石比在我国施工，往往会产生泛油。二是施工 ａ）划痕 ｂ）剥落 ｃ）衔接处泛油 ｄ）衔接处级配偏粗 图１ 微表处路面表观状况 从表２中不难看出，微表处混合料施工级配 过细，混合料体系中充当骨架结构的粗颗粒用量 偏少。另一方面，泛油路段的抽提试验结果表明， 该路段施工油石比的高值达到了７．６３ ，而低值 也达到了６．９７ 。可见，导致泛油的主要原因可 以归结为：①施工级配过细；②未能严格控制施工 油石比。要避免泛油现象，需要考虑几个方面的影 响： 级配的调整。在高温季节施工时应当保证封层中 有适量的粗集料来充当骨架结构，当发现有泛油 倾向时，则可以考虑适当加粗混合料的施工级配。 图２路段泛油 表２泛油路段施工级配 下列筛孔（ｍｍ）通过率，％ ∞ Ｏ １ 级配—— ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１ ８ ０．６ ０．３ ０．１５ ０．０７５ ｗ ∞ 一０ ２ ＩＩＩ型级 ∞ 蝎 配上限 Ｏ ２ ｒ０．４ ＩＩＩ型级 配中值 ０ ４ 施工级配 一ｂ Ｉ ¨ ３．３抗滑性能 Ｏ ４ 路表的抗滑性能主要由路段的构造深度 （７’Ｄ）和摆值摩擦系数ＢＰＮ综合决定。因此，从 这两个方面对微表处路段的抗滑性能进行分析。 ａ）构造深度 面层表面的７’Ｄ决定车辆高速行驶时摩擦系 数的降低百分率。７ Ｄ越大，摩擦系数的降低百分 率就越小；７’Ｄ越小，摩擦系数降低的百分率就越 大。对不同路段、不同使用年限的微表处路面以及 邻近未处理的路面、雾封层路面的构造深度进行 了调查。 从调查路段来看，采用微表处技术的路段其 构造深度都比非微表处路面的要大。不同路段、使 用了相同年限的微表处路面的表观效果有着明显 的差异。 另一方面，交通荷载对路面有磨光和磨耗作 维普资讯 http://www.cqvip.com 第６期 １ Ｏ Ｏ ８ 居浩・微表处养护技术使用状况调查与分析 ＼ 晕 Ｏ ６ Ｏ ４ Ｏ ２ Ｏ 用，且在行车作用下，表面层会被进一步压密，表 来说，不管采用何种矿料级配，只要碎石的磨光值 面外露的碎石也会被压得更加紧密，从而使路面 较高，则面层的摩擦系数也会较高 。调查路段 的构造深度下降。通过检测发现，微表处的构造深 不同年限的微表处路面摩擦系数如图４、图５所 度的数值随使用年限的增加而有所下降，图３为 示。微表处路面的构造深度随年限的变化图。 口连： 速 窿 ’ 速 ｉ 口合霍 霍 ｉ； 雾封层 、卜年做表处 ２年微表处 （ａ１ 图３半年微表处构造深度变化图 从图３ａ可以看出，使用两年的微表处要比使 用半年的构造深度小一些，但下降的幅度不太明 显。虽然都是使用了半年的微表处，但连霍路段的 构造深度比合安段的要大，主要是因为连霍段为 ２００５年１０月铺筑，只经过了半个夏天，而合安路 段在２００５年８月施工，经过了整整一个夏天。可 见，夏季高温对微表处路面的构造深度的衰减起 很大的作用。 从图３ｂ可以看出，在连徐高速公路上，使用 ３ ａ后的微表处构造深度和未进行微表处技术处 理的路面差不多，说明微表处路面在使用初期具 有较大的构造深度，很好的达到了恢复构造的效 果，但随着使用年限的增长，构造深度不断衰减， ３ ａ左右基本趋于稳定，与未处理路段基本相等。 ｂ）摩擦系数 摩擦系数在一定程度上反映了表面抗滑能力 的优劣，主要是由碎石的微观粗糙度所决定。一般 图４连霍高速不同使用年限 微表处路段摆值摩擦系数比较 ５Ｏ ４Ｏ ３０ 蜓 畿２０ １Ｏ 图５合安高速不同使用年限 微表处路段摆值摩控系数比较 刚竣工的面层，由于沥青膜尚未被车轮磨去， 表面摩擦系数没有明显的差异。随着开放交通时 间增长，表面摩擦系数应该会随着石料被磨光而 衰减，在没有污染和严重泛油的情况下，此时的摩 擦系数应该接近石料的磨光值。虽然选取了不同 路段、不同使用年限的路面，但是从图７和图８可 以看出，与构造深度变化图相比，路面的摆值摩擦 系数并没有太大的规律，这主要与选取点处的不 同表面石料性质有关。 从上面的调查分析可以看出，微表处路面的 构造深度随使用年限有明显的衰减，摆值摩擦系 数变化趋势不明显，都在一定范围内波动。抗滑性 能由这两部分的总体性能来衡量，由此可见，微表 处路面初期具有较好的抗滑性能，但随着使用年 限的增长，抗滑性能不断衰减，３ ａ左右趋于稳定， 基本与未进行处理路段的抗滑性能相当。 ３．４车辙现象 调查中发现，微表处路面存在一定的车辙，尤 其是在用于填补车辙的路段。因此，选取了连徐的 维普资讯 http://www.cqvip.com ５０ 石 油 沥 青 ２００７年第２１卷 ３个子路段对车辙进行了的调查，结果如表３。 个月后便有５～６ ｍｍ左右的车辙，但在以后的一 两年内车辙都没有进一步发展。表明该路段再次 表３连徐车辙调查数据 出现车辙现象主要是跑料造成的，而跑料的缘由 车辙深度／ｍｍ 桩号 左 右 主要是混合料中粉尘含量偏高以及施工期间下 雨。 ３．５噪音 铺筑微表处路面后，普遍反映的是车内噪音 的增加问题，但是一直以来很少有这方面的检测 结果和数据分析，为了科学的分析噪音对乘车舒 原路面车辙没有稳定，即使进行了填补，仍会 适性和环境噪音变化的情况，专门对微表处路面 进一步发展是造成微表处路段产生车辙的主要原 的车内和车外噪音变化进行了检测。 因。可见，对于车辙较深的路面，若是表面层所产 ａ）车内噪音 生的车辙可通过微表处车辙填充取得较好的效 目前人们越来越多的关注路面噪音问题，车 果，而对于中下面层所产生的车辙，微表处无法解 内噪音大将会严重影响行车的舒适性。以微表处 决，在使用一段时间后仍然会产生较深的车辙。 路面为分析对象，对车内噪音进行测量与分析。选 调查中还发现：微表处表层的剥落（跑料）也 择不同使用年限的微表处路面以及未处理路面分 会造成路面产生一定的车辙。例如：某路段通车一 别进行测量。结果如图６和图７所示。 ７５ ７４ ７３ ７２ 暑 ＼ 矧丑 ７１ ７Ｏ ６９ ６８ 半年微表处 １年微表处 ３年微表处 未处理 图６连徐高速公路微表处路面车内噪音分析 调查结果表明：微表处路面刚建成不久车内 构造深度是反映路面粗糙程度最好的指标，图８ ’噪音非常大，比非微表处路面高出３～４ ｄＢ（Ａ）。 为构造深度与车内噪音的关系图。 有关资料表明减少３ ｄＢ（Ａ）的噪音相当于远离噪 由图８可见，随着构造深度的增加噪音值是 声源１倍的距离。随着使用时间的增加，车内噪 不断增大的，且两者之间具有较好的相关性。在实 音有所减少，但仍然明显高于未处理路段和采用 际施工中，为了避免泛油现象，施工人员经常根据 雾封层的路段。 经验降低用油量，导致骨料周围的沥青膜厚度降 车内噪音和路面的平整度以及轮胎和路面的 低，且如果微表处路面构造深度较大，轮胎与路面 摩擦有很大的关系，即和路面的粗糙程度有关，而 接触时，会产生高频低幅的震动，增加了噪音。 维普资讯 http://www.cqvip.com
第６期 居浩・微表处养护技术使用状况调查与分析 年微表处 ２年微表处 雾封层 图７ 连霍高速安徽萧县段微表处路面车内噪音分析 图８车内噪音随构造深度变化图 同时，Ⅲ型级配中值９．５ ｍｉｔｔ的通过率为 在微表处路面的骨架上起不可磨灭的作用，然而 １００ ，但假如其中针片状石料含量高，最大粒径 偏向４．７５ ｍｍ一边的料很多可能会发生图９ 针片状石料的长度会大于９．５ ＩＩＩＩＩ１，造成通过率 （ｂ）的叠加和图９（ｃ）的凹陷现象，这都将导致 为１００ 的假相。摊铺后这些石料可能“竖立”起 摊铺后路面构造深度偏大，增加微表处路面车内 来，如图９（ａ）所示；４．７５～９．５ ｍｍ这一档集料 噪音。 “ 一 ＿ ▲ ｉ － § －．Ｊｊ ￡ 、 １ｒ ｌ 蕊 … ．Ｌ ▲ 一 （ｂ） ｛：｛叠肛ｌ （Ｃ）集料 帑 图９级配不当可能的路面搭配问题 一方面为了广大乘客的听觉要求，减少噪音； 面的双赢策略，尚需进一步研究。 另一方面为了满足路用抗滑的需求，需要较大的 ｂ）车外噪音 构造深度 。从分析来看，这是一对矛盾的和谐 从声学角度看微表处表面构造深度可吸收噪 体。如何能找到既能满足抗滑要求甚至高于规范 声，其表面纹理（单位面积内表面的构造数量）可 水准（构造深度）。又能降低车内噪音的微表处路 反射噪声，消耗噪声的能量。理论上应有一定的降 维普资讯 http://www.cqvip.com 石 油 沥 青 ２００７年第２１卷 噪性能，但国内并没有进行过相关的测量确认。本 从图１０可以看出，车辆经过时噪音最高可达 次调查针对此现象进行了分析。 ９０ ｄＢ以上（大货车），而当没有车辆经过时环境 测量车外噪音时，对测量的路面通车放行，其 噪音最低仅为４０￣４３ ｄＢ。反映了交通噪声具有流 它非该类型路面车道禁止通行车辆。在被测量路 动的性质，当噪声源接近或离去时，路侧的环境噪 面边缘３ ｍ左右用声级计进行测量记录数据，每 声级就表现为逐渐变大，达到最大后进入衰减的 次测量记录１０ ｍｉｎ左右数据。 过程。 ｌｏｏ ９０ ８０ ７０ ∞ 爿函 ６０ ５０ ４０ ３０ 图１ｏ连徐高速公路不同使用年限微表处路面车外噪音 车外噪音本身与使用年限没有太大的关系， 大，相应的各噪声评价等级均略高于其它子路段 且车外噪声在时速为１００ ｋｍ／ｈ时经过处理的路 水准。 面与未经处理的路面相比没有太大变化，见图 １１、 １２。 图１ １ 连徐高速调查路段车外噪音分析 图１１、图１２可以看出，各使用年限的微表处 路面以及非微表处路面的噪音评价等级大致相 同。图１１连徐未处理路段略高于半年和１ ａ的微 表处路面车外噪音但低于３ ａ微表处路面。这主 要是由于使用３ ａ的微表处路面为京福高速和连 徐高速的合用段，车流量大，并且大货车比重较 图１２车外噪音分析图 维普资讯 http://www.cqvip.com
第６期 居浩・微表处养护技术使用状况调查与分析 胁一 如 一一＿“ｐ毗耋 ～ ‰一一～一一～吣一．●～一～ｊ＾薹一Ｓｒ【 【 廿Ⅲｄ一３ ｍ 一～． ～ 一 一 ． ～＿ ． ｊ～一一 ｍ ～眦董一、 ～一４结论 ｄ）对混合料配方和抽提结果的分析表明：即 ａ）新修微表处路面具有良好的抗滑性能，初 使严格按照我国现有的沿用ＩＳＳＡ设计方法进行 期衰减较快，尤其是通车后第一个月和第一个夏 微表处混合料的设计，不同路段、不同施工单位 天。微表处路面构造深度随使用年限的增加明显 仍然表现出较大的差异，不能完全控制微表处的 的衰减，一般使用３ ａ后基本稳定。摆值摩擦系数 施工质量和相应的路用性能。 随使用年限无明显衰减。 参考文献 ｂ）调查认为微表处路面的典型病害有：初期 易剥落、跑料，泛油、部分路段再次出现最大车 １ 虎增福，曾赞．乳化沥青及稀浆封层技术，北京：人 辙深度为１３ ｍｍ的车辙、存在表观划痕，局部 民交通出版社，２００１ （衔接处）级配不符等，车内噪音明显大于非微表 ２ ＪＴＧ／Ｔ Ｆ４０～Ｏ２—２０Ｏ５，微表处和稀浆封层技术指南 ３ ＪＴＪ Ｏ５９—１ ９９５，公路路基路面现场测试规程 处路面，随使用年限的增加有所改善，无明显的 ４ 沙庆林．高速公路沥青路面早期破坏现象及预防．北 降噪（车外）效果。 京：人民交通出版社，２００１ ｃ）分析产生病害的原因，认为在进行混合料 ５ 张文浩．微表处技术在高速公路养护中的应用研究：～～～ｇ， ～一一．。ａ唧ｐ ． ，一＿．ｍ蚕“ ． 一 Ｃ 配合比设计时，必须严格控制级配中大粒径颗粒 ［硕士学位论文］，南京：东南大学，２００３ 和粉尘的含量，这样不仅可以改善微表处路面的 ６王海有．微表处减噪技术研完．河南科技，２００５，７： 表观效果，同时可以有效的提高路面的使用性能。 ３４～３５ ～ ｃ一～．量℃Ｕ∞ ．ｈ一 ｍ呈 ｙ ～ 一Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｍｉｃｒｏ－Ｓｕｒｆａｃｉｎｇ ｍｉｘｔｕｒｅ ｒ一‘ ．｜．， ・ ｒ１． ｑ ．’｜｜¨一‘ ｑ…ｒ一’ ¨．’ ｑＩ｝ｒ ・’．｜｜…－’ｑ１－’¨Ｉ“一 一。 ＋ｌ＿ ・¨－ ．｜｜… ‘ ｌ一 Ｉｌ｜¨．’”…ｒ・－ Ｉｌ｜…－‘ 『Ｉ一 ¨．“Ｉ 一・ ’ｆ一 ｜．＿｜ｌ 一 “ＩＩ ・短讯・ 工、通行、安全三不误。 （沥青情报站供稿） 南昌至九江高速公路技改项目竣工 上海市Ａ１５高速公路正式开工建设 ２００７年９月底，南昌至九江高速公路技改项目竣工。 据报道，上海市东西走向最长的高速公路——Ａ１５ 昌九高速公路技改项目是江西省首次实施的高速公路技 高速公路（由浦东机场至浙江省界）正式开工建设。Ａ１ ５ 改项目，创造了“三个新经验”，一是环保节约施工，特 高速公路全长８３．５ ｋｍ，路宽６０ ｍ，设计行车时速 别是采用冷再生技术，不但经济环保，而且节约能源；二 １２０ ｋｍ，工程总投资达１ ６２亿元。这是目前在上海境内东 是创新技术手段，通过创新柔性基层理念，在全国率先将 西走向最长的高速公路，也是连接长三角城市群的高速 冷再生应用于上基层，有效解决了高速公路质量通病；三 公路之一。 是优化施工组织设计，在开放施工的条件下，确保了施 （沥青情报站供稿） “
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