浅谈同步碎石封层在沥青路面预防性养护中的运用

【摘要】2 原路面病害分析 该路段属于2010年“8.12”暴洪灾后恢复重建路段，经过近4年来的运营，该线路超载车辆多、车流量大，地下水丰富、加之陇南近年来暴雨导致公路水毁频发等诸多因素，...

0 前言

面对公路交通运输高密度、重载、高速的新格局，公路沥青路面的养护任务日趋紧迫，预防性养护话题也成了业内技术人员关注和研讨的主要内容。同步碎石封层以其良好的裂缝封闭和防水性、极好的粗糙度和防滑性能、养护成本较低，机械化程度高，质量容易保证、有效延长路面使用寿命改善路面技术状况等优越性，倍受青睐。

1 工程背景

在我省“平安公路”养护专项整治行动期间，为了切实保护陇南公路灾后恢复重建成果，在国道316线（福州-兰州）K2491+000至K2517+000段实施改性沥青同步碎石封层。

工程地点位于甘肃东南部陇南市徽县麻沿乡，地处秦巴山地中的徽成盆地，属于亚热带气候。

2 原路面病害分析

该路段属于2010年“8.12”暴洪灾后恢复重建路段，经过近4年来的运营，该线路超载车辆多、车流量大，地下水丰富、加之陇南近年来暴雨导致公路水毁频发等诸多因素，导致该路段原路面出现了较多的坑槽、龟网裂、纵横向裂缝、麻面、脱皮、松散、车辙、沉陷、修补损坏面积等病害，经试验人员对该路段摩擦系数和渗水率进行试验，测得摩擦系数（摆式仪法）92、渗水系数356mL/min。

原路面病害处治：按照《公路沥青路面养护技术规范》的要求及相关施工工艺对原路面病害进行彻底处治，防止同步碎石封层后病害在封层上形成反射。

3 同步碎石封层的定义

采用同步碎石封层车将符合一定技术要求的碎石及粘结材料（热沥青）同步铺洒在路面上，通过胶轮压路机或自然行车辗压压实而在原路面上形成的单层沥青碎石层。其形成机理是沥青结合料表面张力作用，沥青沿石料表面爬升，可达石料高度的2/3，形成半月面，使石料被沥青裹覆的面积达到70%，保证沥青与石料的粘合具有足够的强度。

4 材料的选择

4.1 同步碎石封层沥青采用改性沥青选用符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）“表4.6.2聚合物改性沥青技术要求”的Ⅰ-C级SBS改性沥青，与集料有良好的粘附性。

4.2 石料采用坚硬、清洁干燥、无风化、无杂质的石灰岩碎石；使用经过反击破碎所得的碎石，而且单粒径碎石质量和几何尺寸技术要求符合规范要求，有条件的施工现场可通过沥青混合料拌合设备对碎石进行烘干和除尘，铺筑效果更好。

5 施工现场管理

5.1 有条件进行封闭交通或有绕行线路的施工路段应封闭施工。

5.2 同步碎石封层边通车边施工路段，应严格按照《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）和相关养护作业区布设标准，设置养护维修工程作业控制区。

6 试验路段的铺筑

各实施单位应根据各自所在地域的原路面路况质量、气温、气候、所选原材料的品质和施工设备等条件选择200-300m路段作为试验路段，在试验路段上做封层的施工，检验各项技术指标、及各种施工机械的使用性能和相互配合情况，结合试验检测结果确定施工所需的技术参数，等试验路段各项技术指标检查均合格后，再按试验路段所确定的控制参数进行大面积施工。若试验路段不成功，应分析原因、采取措施，调整施工方案，再做试验路段，直至各项指标均满足要求。

7 施工准备

7.1 路面清扫

铺筑前组织人员及路面清扫机械对施工路段进行彻底的清理和清扫，采用吹风机吹干净路面灰尘，保证路面干燥、干净，必要时采用水车高压冲洗、晒干，确保封层和原路面联接紧密。

7.2 沿线设施的保护

采取必要措施避免改性沥青洒布过程中对硬路肩、百米桩、涵洞帽石等设施的污染。

7.3 施工前应对施工路段内的强制减速带、震荡标线等限速设施进行清除；对施工路段内的桥梁伸缩缝应进行封堵，防止施工过程中碎石等落入伸缩缝内，封层路段路面成型后及时进行清理。

8 施工工艺及要求

8.1 改性沥青洒布和碎石撒布

先将改性沥青存入储存罐、进行加热，加热温度应控制在160℃，导入封层车沥青罐再次加热，并将反复烘干、除尘的碎石装入封层车集料仓至作业现场，等改性沥青温度在180±5℃时进行洒布。施工现场气温不应低于25℃，雨天或大风、浓雾天气不得施工；洒布过程中封层车应按照调整好的速度匀速行驶，技术人员应随时观测改性沥青的雾化程度、厚度、喷油嘴的工作状态，防止喷油嘴堵塞；劳务人员应在洒布完的段落及时进行修整和补洒；当封层车上任何一种料用完时，应立即关闭所有材料输送的控制开关，查对材料剩余量，校核材料用量，添加材料后重新施工。

8.2 纵向接缝的处理

在先做封层的一侧预留5-7cm宽度不撒布碎石，待另一侧封层时沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布，保证两侧联结紧密。

8.3 横向接缝的处理

现场技术人员应根据施工经验指挥封层车的启动位置，使其接茬刚好连接又不重叠。

8.4 超宽部位的处理

弯道和路面变宽部分由于同步碎石封层车洒布不到的部位，应由人工配合小型洒布设备进行洒布改性沥青和碎石。

8.5 碾压

在劳务人员修整完洒布路段后，应及时用2台胶轮压路机碾压，压路机吨位应在16T-20T，碾压三至四遍，确保通过碾压骨料嵌挤紧密，碾压时压路机在封层不得急刹车、调头和急转弯，碾压式压路机速度应控制在4-6km/h。

8.6 交通管制

碾压完毕后，即可开放交通，通车初期设专人指挥行车碾压，并设施减速标志，过往车辆车速应控制在20km/h以内，禁止车辆在工作面内刹车，以免造成路面产生搓板或拥包。

8.7 初期养护

为使路面早日成型，沥青碎石同步封层的初期养护非常重要，一定要组织人力对行车剥离的矿料及时清扫回收，对局部泛油的路段按照纵向撒略小于原撒布碎石粒径的矿料养护，防止泛油路面被车轮粘起造成路面不平整或出现拥包；由于车辆离心作用和下坡制动，初期养护应着重养护弯道外侧和纵坡较大路段。

8.8 后期养护

在同步碎石封层路面基本成型后，交由所在班站养护，在同步碎石封层施工后3个月内，严禁用扫路机械清扫，以防止粒料被清扫刷带起。

8.9 恢复路面标线

经行车碾压，同步碎石封层路段路面稳定后，进行划线，一般宜在养护3个月后实施道路划线工作。

9 体会

通过国道316线K2491+000至K2517+000段改性沥青同步碎石封层施工、跟踪观测和试验检测，碎石粒径为8-10mm、路面纵坡小于3%的路段改性沥青洒布量控制在1-1.3kg/m2、碎石撒铺量宜控制在7-9m3/1000m2，陡坡急弯、高寒阴湿路段改性沥青和碎石撒布量应适当加大，成型厚度8-9mm，碎石覆盖率应大于100%；碎石粒径为10-13mm时改性沥青洒布量宜控制在1.4-1.6kg/m2、碎石撒铺量宜控制在11～13m3/1000m2，成型厚度12-13mm，碎石覆盖率应大于105%，陡坡急弯、高寒阴湿路段材料撒布量应适当增大。

施工应选在室外温度较高的夏季，经历伏天高温期养护后效果会更加明显，一般成型养护时间应在3-5个月，标线工作宜在封层成型稳定后实施。

施工中存在的问题：（1）施工后路面呈均匀的“垄”形，纵接缝处的油量偏大。（2）石料压碎值13.8%（标准要求不大于14%），酸碱值0.778（标准要求不大于0.78），所以强度和酸碱值均处在标准要求的上限，不太理想。（3）碎石尽管多次在沥青拌合楼内除尘，但粉尘含量仍偏大。（4）由于在陇南初次实施同步碎石封层，操作人员熟练程度不高。（5）施工路段边施工边通车，外界影响较大。

10 结语

作为一种预防性养护技术，同步碎石封层适用于路面强度等级为优良、病害仅表现为轻微车辙、局部松散坑洞、抗滑性能不足和渗水等，设计车速低于80km/h且为中轻交通道路；同步碎石封层主要应用于桥面防水、应力吸收层、高速公路下封层、二级及以下公路路面上、下封层等；经过多年的摸索和试验，同步碎石封层施工工艺成熟、简便、工期短、节约养护成本、预防病害效果明显，且可延长沥青路面使用寿命3至5年。

图1 实施同步碎石封层前后对比图片

【参考文献】

[1]JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范[S].

[2]JTG H30-2004 公路养护安全作业规程[S].