低噪声微表处在高速公路养护中的应用

摘 要：低噪声微表处是在微表处技术基础上，融入交通降噪技术，建立于预防性养护技术作用上的罩面技术。低噪声微表处同传统微表处相比，可以降低噪音约5%-8%，提高了行车舒适度。本文对低噪声微表处在高速公路养护中的应用进行简单研究。

关键词：微表处；低噪声；高速公路养护；公路养护

中图分类号： X734文献标识码： A

一．引言

随着我国经济的快速发展，高速公路建设越来越多。在高速公路里程增加的同时，公路噪声已成为污染周边环境的主要因素。在公路养护中，如何控制噪声减少噪声污染，成为养护的重要内容。低噪声微表处技术具有传统微表处技术的防水和抗滑性能，同时能有效降低行车噪音，被广泛应用于高速公路养护作业中。

二．微表处技术概述

过去的十几年我国新建公路发展迅速，尤其近几年我国每年有近万公里的高速公路在递增，以前修建的公路逐年需要大量的维修养护；另外我国高速公路普遍存在不同的早期破坏，未来养护维修任务非常艰巨。早期预防公路病害发生和轻微病害治理是微表处独有的功能，也是主要的功能；所以未来快速、经济、环保、有效的微表处技术是公路预养护的主要手段之一。

微表处属于预防性养护表面封层技术，是在稀浆封层基础上的新工艺，是一种密级配沥青混凝土，由改性乳化沥青、集料、水、外加剂按一定比例拌和，摊铺在路面上，能够快速开放交通的薄层结构。具有高速条件下抗滑性能强、结构厚度小（1016mm）、和混凝土结合好，开放交通早、节约投资等特征。

1.纤维微表处技术。

纤维微表处与通俗微表处的区别主要是前者添加了纤维，纤维在稀浆夹杂料内能有效地改善沥青胶体布局，因为纤维的吸附、不变及多向加筋做用，能够较好地改善稀浆夹杂料的高温不变性、低温抗裂性、耐久性，可以有效地抑止和延缓反射裂痕呈现，提高了道路的利用寿命。

2.微表处修复车辙技术。

微表处修复车辙技术是采用专用摊铺设备，利用聚合物作为改性乳化沥青来作为粘结料的冷拌沥青混合料的不等厚薄层路面摊铺技术，可以改善高速路面的平整度，提高路面抗滑性和防水性，具有施工成本低、速度快、效果好等优点。在高速公路上，车辙横断面基本上为下凹型曲线，填补的厚度通常不确定，需要按照辙槽断面的正态分布来确定混合料中的骨料粒径。在微表处摊铺机上要配置“V”形的摊铺槽，摊铺施工时混合浆体中的不同粒径骨料在摊铺箱内搅拌后按照厚度变化进行摊铺，在道路辙槽上方位置预留一定的拱度，为混合料经受行车荷载预留压密度。

3.低噪声微表处技术

微表处技术作为一种经济、快捷、有效的路面预防性养护技术，在中国高速公路快速发展的今天，起着至关重要的作用。但在使用微表处时发现行驶中车内噪声与热拌热铺沥青路面相比明显增大，大大影响了路面行驶舒适性。尤其在人口密集的村庄以及市区，由此产生的车外噪音也将成为制约传统微表处技术进一步发展和提高的瓶颈。而低噪音微表处技术就是在既满足当今社会对降低交通噪音及提高行车舒适性要求日益提高的要求，同时进一步充分发挥微表处这种预防性养护技术的作用的基础上研发的一项罩面技术。

针对低噪声微表处路面养护技术，研究人员经过实验总结，提出了专门的低噪声微表处配合比设计方法和体系，为检测低噪声微表处降低公路行车噪声实际情况，开发了室内噪声检测仪和室内低噪声微表处成型机，研发了在低噪声微表处施工中需要运用的各类材料。技术研究的逐步深入，确保低噪声微表处和传统微表处一样，具有良好的抗滑性能和较大的构造深度，同时能够实现降低行车噪声达到5%-8%。

4.微表处技术的优点。

应用于沥青或水泥路面：提高路面的防水、防滑、耐磨等性能，延长使用寿命。

应用于隧道中路面：提高防水、防滑、耐磨等性能。由于封层的厚度薄，不会影响隧道中的净空高度。

应用于桥面上：桥梁自重增加的很少，特别是对于严格限制桥身上部自重的情况。无需调整桥接缝标高。

微表处夜间施工系统应用于城市道路：微表处夜间施工系统在夜间施工后两小时后可开放交通，适合白天应交通繁忙不能施工的城市道路。

精铣刨路面后加罩微表处：对原路面先进行精铣刨，然后加罩微表处面层。可在一定范围内改善路面的平整度。

三、低噪声微表处在高速公路养护中的应用

1.养护时机选择。

沥青路面在使用几年后，由于其表面受交通、气候、日照等因素影响，开始氧化并出现轻微的车辙、 疲劳裂缝、骨料剥落等路面病害。这些病害经过雨季或冰冻后会加速发展。病害增多并逐步进入下层，造成整个沥青面层结构、甚至基层及路基的损害。因此，选择适宜的养护时间，是取得良好养护效果的关键之一。与常规养护不同，预养护措施并不能在路面发生严重损害时起到作用。预养护措施是在路面使用状况较好或尚好的前提下进行的。国际上通过大量调查，认为公路的寿命在75％的时间内，性能下降40％，在这个阶段进行必要的养护工作，可以取得事半功倍的效果；如果错过这个养护阶段，再推后12％的寿命时间，公路的性能可能又迅速下降40％。这时的养护成本将比预防性阶段增加3～10倍，这一阶段被称为修补性阶段。路面尚处于良好状态时，开始采取保护性养护措施，防治病害的扩大和继续发展，使路面始终处于良好的服务状态。

2.室内设计试验

(1)集料的选择

采用低噪声微表处对高速公路进行养护施工时，要尽量选择洁净、耐磨、坚硬的集料，可以选择如安徽舒城玄武岩等优质集料，选择的集料要经过试验检测，确保各项技术指标要符合规范标准。

(2)改性乳化沥青的选择

低噪声微表处选择改性乳化沥青时，要结合路面实际情况进行选择，改性乳化沥青的使用，可以改善沥青本身的低温延伸性和高温稳定性，增进石料和沥青直接的裹附性能，能够改善沥青混合料的耐磨能力。改性乳化沥青一般选用SBR胶乳。改性乳化沥青要通过试验检测，确保各项技术指标符合规范要求。

(3)矿料混合料级配设计。

合理的矿料混合料级配设计，可以有效改善低噪声微表处施工后高速公路路面的纹理，可以增加有效支点的数量，能够有效降低车体振动机轮胎所引发的振动噪声，通过增加的负表面纹理可以消散空气压力，使空气泵吸噪声得到降低，从而实现降低公路路面行车噪声的目的。设计矿料混合料级配时，要确保宏观构造深度，确保微表处摊铺表明更加均匀密实，确保能够增加轮胎的有效解除支点，以便实现良好的降噪效果。

(4)配合比设计

1）拌和试验。通过拌和试验确定稀浆混合料的可拌和时间以及定性地判断稀浆混合料成型后的配伍性和油石比大小。根据以往的经验和实际施工条件，初拟改性乳化沥青、水和添加剂的用量，进行拌和试验，外加水量为矿料质量的7%时，稀浆混合料可拌和时间、浆状、稠度均满足低噪声微表处施工要求，但在施工中，需根据温度、湿度等实际情况进行适当调整。

2）粘聚力试验。为了确定稀浆混合料施工后的初凝时间和开放交通时间，需要进行粘聚力试验。采用与拌和试验相同的级配、油石比、添加剂用量及用水量，成型试件后进行粘聚力试验。

3）确定稀浆混合料最佳油石。根据试验结果和稀浆混合料的外观状态，选择三个认为合理的油石比，检测稀浆混合料的性能，并分别将不同油石比的1h湿轮磨耗值及粘附砂量绘制成关系曲线，以1h湿轮磨耗值等于540g/m2时的油石比作为最小油石比Pbmin，粘附砂量等于450g/m2时的油石比为最大油石比Pbmax，得出油石比的可选择范围Pbmin～Pbmax。

在油石比的可选范围内选择适宜的油石比，使得在该油石比下稀浆混合料的各项指标均可以满足该项施工工艺的技术要求。并根据原路面状况、气候及交通因素综合确定稀浆混合料配合比。

4）试铺。标定完成的微表处摊铺机在项目部附近进行试铺，检查各物料系统运行是否完好准确，通过摊铺，在调整厚度、浆状等情况的同时观察外观效果，对出现的问题及时进行调整总结，直至达到表面均匀密实的最佳效果。

3.低噪声微表处理施工的设备和气候条件，路面要求

低噪声微表处理所采用的施工机械是专用的设备，拌合机应当为大功率双轴强制搅拌型，摊铺机槽应带有两排布料器，摊铺机必须配有精度较高的计量系统可以对物料的使用进行精确的计量，当采用微表处理进行车辙修复的时候，应配有专用的车辙铺摊槽。

低噪声微表处理的气候条件，应在环境温度大于l0℃时进行施工、养生等；不能在雨天进行施工，施工中如何遇到雨天或者施工后物料没有成型就遇到降雨则需要对没成型的材料进行铲除，重新施工；路面过于潮湿或者积水时不能进行微表处理施工。处理路面的要求。施工前应对路面进行必要的处理，应满足：原有路面的结构强度没有明显的改变，因为微表处理仅仅可以起到防水、防滑、耐磨的效果，属于路面的表面处理技术，不能起到改变承载的作用，所以原有的路面如果结构强度遭到破坏，不应进行微表处理；路面出现1 5mm以下的车辙可以进行直接修复，深度在1 5～25mm之间的车辙应进行两层铺摊操作进行处理，而大干25mm的就不能进行微表处理了；原路面如果存在大于5mm的裂缝应进行灌注处理；路面如果出严重的局部破损应进行彻底的修复；原有路面如果出现隆起时也应进行事前的处理。

4. 低噪声微表处施工工艺

（1）装料

将符合要求的矿料、改性乳化沥青、填料、水、添加剂等分别装入摊铺机的相应料箱。

（2）摊铺

①施工按照先超车道后行车道的顺序。按照《施工安全预案》进行交通控制，使纵缝处于标线处。

②将装好料的摊铺机开至施工起点，对准走向控制线，并调整摊铺箱厚度与拱度，使摊铺箱周边与路面贴紧；同时操作手再次确认各料门的高度和开度。

③调节微表处混合料在分向器上的流向，使微表处混合料能均匀流向摊铺箱左右。适当调节水量，使微表处混合料稠度适中。

④微表处混合料均匀分布在摊铺箱的全宽范围内时，操作手就可以通知驾驶员启动底盘，并缓慢前进，前进速度为1．5—3．0km／h，但应保持微表处混合料摊铺量与生产量的基本一致，保持摊铺箱中微表处混合料的体积为摊铺箱容积的1／2左右。

⑤微表处混合料摊铺后，应立即进行人工找平，找平的重点是：起点，终点，纵向接缝．过厚，过薄或不平处，尤其对超大粒径矿料产生的纵向刮痕，应尽快清除并填平。

（3）摊铺控制

摊铺是微表处作业中最重要的一个环节，摊铺质量的好坏直接影响路面质量，所以在摊铺施工过程中，必须注意以下几点：

摊铺车启动前，摊铺箱内必须要有一定量的稀浆混合料，而且稠度适当，分布均匀，以保证摊铺车匀速前进，并且保证摊铺厚度均匀。如果摊铺后路面有局部缺陷，要及时进行人工找平，并保证和机械摊铺表面一致。摊铺时要保证混合料级配均匀，不得有超大粒径的集料产生拖痕及混合料粗细不匀产生的离析出现。如果出现拖痕或离析，应立即采取处理措施。摊铺前要及时清洁摊铺箱橡胶刮板。胶刮板的洁净程度，直接影响摊铺时的平整和密实度。如果清理不彻底，在摊铺过程中稀浆面层会产生很大的离析，影响面层平整密实。 在微表处施工过程中横向接缝隙可采用搭接的形式，在上一车铺的终点铺垫一块铁皮，薄铁皮放在摊铺好的前一车混合料上，一边与上一车铺筑边对齐，放下铺摊箱进行摊铺，因摊铺车的自身原因，横向接缝有时会出现横间缝隙搭接不平顺，接缝会出现突出部分，当遇到这种情况时，在稀浆混合料未完全破乳之前，用平铁锨铲去突出部分，然后用橡胶刮板刮平，整个过程需在1分钟之内完成。

四、结束语

低噪声微表处技术是对传统微表处技术的改进，针对微表处产生噪音的机理，通过工艺降低噪声，改善微表处路面纹理结构，降低行车噪声。在高速公路养护施工中，采用低噪声微表处施工技术，具有施工快捷、施工周期短、可施工季节长、性能优良、经济环保等优点，可以有效降低普通微表处高磨损和高噪音的难题，具有较好的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]王宁勇.低噪声微表处在高速公路养护中的应用[J].城市道桥与防洪,2013,(8):71-73.

[2]吴可沁.低噪声微表处在高速公路养护中的应用[J].科技与生活,2011,(11):198-198.

[3]段绪斌,刘玉恒,李志栋等.浅谈低噪声微表处级配设计[J].城市道桥与防洪,2010,(9):126-130.

[4]李耀楠.隧道路面低噪声微表处技术研究[D].重庆交通大学,2011.

[5]刘兵.低噪声微表处混合料的配合比设计方法及应用[J].城市建设,2012,(22).

[6]道路建养革命性新技术之低噪声微表处技术[J].交通世界（建养机械）,2011,(1):66-67.

[7]道路建养革命性新技术之低噪声微表处技术[J].交通世界（建养机械）,2010,(8):68-69.

[8]低噪声微表处技术助力中国公路养护[J].交通世界（建养机械）,2011,(7):55-57.