SBS同步瀝青碎石封層施工探討

白永忠

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

SBS同步瀝青碎石封層施工技術就是用專用的同步碎石封層機將粘結(jié)材料(改性瀝青或改性乳化瀝青)和級配集料同步鋪灑在路面上，通過自然行車碾壓或輪胎壓路機碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。我單位沒有類似的施工經(jīng)驗，因此在龍城高速公路路面施工中我單位專門成立了課題組，進行技術攻關，虛心向兄弟單位學習，在碎石封層施工中后期，對總體施工質(zhì)量進行了監(jiān)測，評定結(jié)果為符合設計及規(guī)范要求。

2 適用范圍

SBS同步瀝青碎石封層一般用于道路養(yǎng)護罩面，新建路面磨耗層，新建中輕交通道路面層，應力吸收膜粘結(jié)層，路面下封層。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工前的準備

1)首先保證透層油的滲透時間達到48 h以上，并檢測確認透層瀝青中的煤油已充分揮發(fā)。

2)在施工路段內(nèi)設置道路施工提示標志。

3)若透層的表面有泥土等雜物，應用空壓機吹干凈，并保持干燥。

4)確定瀝青、碎石、配套機具已準備就緒。

5)將施工區(qū)的結(jié)構(gòu)物加以覆蓋進行保護，以避免受到瀝青污染。

3.2 試驗路段的施工

300 m試驗段鋪筑成功后，我們可以達到下列目的:

1)驗證用于正式施工的改性瀝青灑布量和碎石撒布量;2)確定灑布車行駛的速度、灑布寬度;3)確定改性瀝青灑布的溫度;4)確定每一作業(yè)面的合適長度;5)確定壓路機碾壓的遍數(shù);6)確定接縫的處理方案。使用的原材料、施工機械、施工方法及試驗段各項檢測項目均要符合規(guī)范規(guī)定，經(jīng)監(jiān)理抽檢確認合格，即可按以上內(nèi)容編寫《試驗段施工總結(jié)》，經(jīng)總監(jiān)辦審核批復，即可開始1 km標準試驗段，試驗段結(jié)束后上報總結(jié)報告，即可作為申報正式施工的依據(jù)。

3.3 施工工藝

1)向基層表面均勻噴灑SBS改性瀝青，霧狀噴灑的瀝青膜不但要均勻而且要等厚度，瀝青溫度應控制在170℃～180℃之間，且噴嘴高度適宜。2)在噴灑SBS改性瀝青的同時，應立即均勻撒布碎石，局部采用人工輔助方法(用掃把)不使碎石上下重疊。3)鋪筑時封層機的作業(yè)速度要勻速，行駛應適宜，并滿足此條件下的碎石和瀝青灑布量。4)采用16 t輪胎壓路機碾壓1遍～2遍，碾壓時壓路機不得掉頭、剎車、灑水。5)碾壓完畢后，應立即封閉交通，禁止行人和車輛進入，以防止行車造成封層破壞。6)對縱向接縫，應在先做封層一側(cè)暫留10 cm～15 cm寬度不撒布碎石，待另一側(cè)封層時沿預留瀝青邊緣進行同步碎石撒布。7)橫向接縫，應在接縫處放置長度不小于50 cm的或與灑布寬度同寬的鋼板，待灑布車通過之后，應立即將其清洗干凈。8)施工時要隨時監(jiān)測，首先要控制好SBS改性瀝青灑布量，每平方米SBS改性瀝青的灑布量、碎石撒布量以及碎石覆蓋率都要依據(jù)施工季節(jié)并通過試驗檢測而確定，一般情況下應在60%～80%，做到瀝青灑布均勻，無漏油、無花白現(xiàn)象。

4 材料與設備

4.1 所用材料

4.1.1 瀝青

封層的瀝青材料采用SBS改性熱瀝青，其技術指標應滿足SBS(1-C)改性瀝青技術指標及設計要求。

4.1.2 集料

橋面、隧道內(nèi)封層石料采用4.75 mm～9.5 mm;水穩(wěn)基層上的封層石料采用9.5 mm～13.2 mm，且應與下面層為同一料源，并經(jīng)烘干、除塵處理，粉塵含量不大于0.3%，其他各項技術指標均應符合規(guī)范要求。

4.2 設備選擇

此封層的設備選擇同步碎石封層機而施工，同時配備兩臺16 t以上輪胎壓路機，若干臺空壓機。

5 質(zhì)量控制

5.1 原材料質(zhì)量控制

5.1.1 瀝青粘結(jié)料

瀝青碎石同步封層最常用的是90號和110號普通道路石油瀝青，瀝青粘結(jié)料應符合JTGF-2004公路瀝青路面施工技術規(guī)范的相關規(guī)定和技術要求。

5.1.2 碎石

碎石需經(jīng)過反擊(錘式)破碎加工而成，碎石要求潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，形狀規(guī)正，并具有足夠的強度和耐磨耗性的單級配集料。其中針片狀石料在15%以下，不含雜質(zhì)和石粉，粉塵含量不大于1%，壓碎值小于20%。碎石規(guī)格為10 mm～14 mm，用量控制在10 m3/1000 m2～12 m3/1000 m2;碎石規(guī)格為10 mm～20 mm，用量控制在12 m3/1000 m2～14 m3/1000 m2。嚴格控制粉塵含量及含水量:當進場后的碎石粉塵含量高時，采用裝載機配合吹風機進行除塵，與采取水洗風干或拌合樓加熱攪拌除塵措施相比速度快，且節(jié)約成本;當碎石潮濕時，如果離施工時間較長，采用裝載機進行翻曬處理，如果時間緊，可采用拌合樓加熱除濕除塵，即時應用。

5.2 施工過程質(zhì)量控制

5.2.1 施工氣溫條件

瀝青碎石封層宜選在干燥和炎熱的夏季施工。施工時各工序必須緊密銜接，不得脫節(jié)，當天施工的路段必須當天完成。由于天氣狀況對瀝青碎石封層的性能影響較大，禁止在出現(xiàn)大風、雨天和低溫(路面溫度低于10℃)天氣施工。同時，要密切關注氣象信息，在雨后路面濕度大(75%)和雨前(1 h)不能保障碾壓成型時，應當暫停施工。

5.2.2 原路面病害處理

施工前，應對原路翻漿、沉陷、壅包、裂縫等病害進行全面詳細的調(diào)查和徹底處理，禁止在存在上述病害的路面上實施瀝青碎石封層。

5.2.3 路面清潔

對欲與碎石封層的層面進行清潔，將松散材料、雜物及塵土都清掃干凈，防止粉塵包裹了噴灑的瀝青，形成隔離層，并應保持原路面層干燥。

5.3 瀝青碎石同步封層質(zhì)量控制

5.3.1 瀝青溫度控制

瀝青溫度控制是非常重要的環(huán)節(jié)，瀝青加熱時溫度應隨時量測控制，對于普通道路石油瀝青加熱溫度控制在165℃～170℃，不得超過170℃，防止溫度過高導致瀝青老化。瀝青灑布溫度易控制在155℃～170℃。

5.3.2 瀝青用量控制

瀝青碎石同步封層，瀝青最佳用量是碎石落到瀝青面上，由于流體瀝青的表面張力，使熱瀝青沿石料表面向上爬升高度約為石料高度的2/3，并在石料表面形成一個半月面，使石料被瀝青裹覆的面積達到70%的瀝青灑布量。經(jīng)實際量測，使用10 mm～14 mm碎石，瀝青灑布量易控制在1.5 kg/m2～1.6 kg/m2內(nèi);使用10 mm～20 mm碎石，瀝青灑布量易控制在1.6 kg/m2～1.7 kg/m2內(nèi)。瀝青灑布時，要求瀝青噴灑后應形成均勻、等厚度的瀝青膜，防止因瀝青不均勻?qū)е率系膭冸x、斑紋。瀝青灑布形狀規(guī)則，線形順直。

5.3.3 SBS同步瀝青碎石封層車的標定

施工前，應對同步碎石分層車的計量系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)及碎石撒布控制系統(tǒng)等進行標定，通過試灑(撒)，確定瀝青灑布量和碎石撒布厚度、均勻度、寬度是否滿足施工要求，經(jīng)檢查確認設備正常完好后方可投入使用。同步碎石封層車灑(撒)布后，除在兩幅搭接處預留10 cm不撒石料外，碎石覆蓋率應達到100%。

5.3.4 緊跟同步碎石封層車，隨時掌握封層情況

由于原路面平整度較差、路面超高值較大或機械故障，對出現(xiàn)小的零星的瀝青膜外露部分，應及時進行人工補料，盡量不出現(xiàn)碎石重疊、瀝青膜外露現(xiàn)象。當瀝青膜外露形成條寬時，應及時關閉噴油嘴和料門，并檢查噴油嘴和料門的性能完好。

5.4 膠輪壓路機碾壓質(zhì)量控制

在碎石撒布的同時，應立即采用26 t以上膠輪壓路機緊跟碾壓。碾壓時應保持2 km/h～3 km/h勻速行駛，每次碾壓的遍數(shù)為2遍，輪跡重疊30 cm，碾壓時先慢后快、先兩邊后中間。碾壓后，使集料之間嵌擠緊密，石料不得出現(xiàn)較多壓碎現(xiàn)象。

5.5 清掃浮動石料

碾壓結(jié)束后，如仍出現(xiàn)較多浮動石料時，應在開放交通前將其掃除，防止浮動石料對已經(jīng)粘著在位石料挫動、脫落。

5.6 接縫處理質(zhì)量控制

1)橫向接縫。在封層起點前及前一車封層尾1.5 m范圍內(nèi)，用與封層寬度同寬的鐵板或油毛氈進行橫鋪，可以有效避免重復封層造成的橫向接槎凹凸現(xiàn)象。2)縱向接縫。瀝青同步封層車要求行車直順，縱向搭接處瀝青灑布重疊部分不得超過10 cm，避免縱向條帶狀泛油及接槎處偏高現(xiàn)象。

5.7 開放交通及初期養(yǎng)護

SBS同步瀝青碎石封層鋪筑完畢之后的2 h內(nèi)，應有專人控制通行車輛的速度不得超過30 km/h。在成型后，對泛油部分，應薄撒、勤撒5 mm～8 mm的嵌縫料，并應掃勻。

6 安全措施

安全生產(chǎn)的措施:現(xiàn)場配備專職安全員一名，各項工作嚴格按照操作規(guī)程執(zhí)行，杜絕各類事故發(fā)生，定期檢查、盡早發(fā)現(xiàn)事故隱患。做好安全生產(chǎn)、安全施工才能保障工程的順利進行。

6.1 組織保證措施

1)建立健全以經(jīng)理部為主的安全生產(chǎn)領導小組，強調(diào)“管生產(chǎn)必須管安全”的生產(chǎn)原則，推行全員安全生產(chǎn)責任制。2)成立第一負責人為核心的安全領導小組，以管理人員和專職安全員為骨干，推行全員安全生產(chǎn)責任制。

6.2 管理保證措施

1)加強宣傳教育工作，強化全員安全意識，建立安全保證體系，使安全管理制度化，教育經(jīng)常化。2)堅持定期的安全教育、講話和檢查制度，設立安全監(jiān)督崗，支持和發(fā)揮安全人員的作用。3)加強制度建設和主要負責人簽訂安全協(xié)議。4)制定安全組織設計，實行安全技術交底制度。

6.3 技術保證措施

1)瀝青操作人員均應進行體檢。凡患有結(jié)膜炎、皮膚病及對瀝青過敏反應者不宜從事瀝青作業(yè)。瀝青作業(yè)要配防水、防火設備。2)用電線路架設應符合規(guī)定要求，配電箱和閘刀盒應上鎖。室外配電箱和閘刀盒應有良好的防護措施。工地修建的臨時房、料庫、瀝青存放場地等架設的動力照明線路設置的電箱等都必須符合防水、防火、防觸電、防雷擊、防爆的要求，配備足夠的消防設施，安裝避雷設備。

6.4 瀝青面層施工安全保證措施

1)從事瀝青工作人員應認真學習并掌握瀝青工程的安全知識，上崗前必須進行體檢，合格后方可從事瀝青方面的工作。2)瀝青工作人員必須穿工作服、戴口罩、手套，露在外面的手、臉和頸部需涂抹防護藥膏。下班后必須用熱水洗澡。3)骨料倉附近從事骨料供應的工作人員需配戴防塵面具和防護眼鏡。4)拌合結(jié)束，把保險拉下方能清理場地。5)在各個瀝青工程作業(yè)面，特別是瀝青拌合場地和瀝青試驗室要配備防火消防器材。

7 環(huán)保措施

環(huán)境保護措施:嚴格組織施工和管理，保護好周圍環(huán)境，防止瀝青泄漏，對廢棄物嚴禁隨意丟棄，保護周邊植物、水體，確保路面整潔。文明施工措施:現(xiàn)場材料按不同規(guī)格堆放并設立標識牌、施工牌，加強文明施工宣傳力度。1)碎石堆場及運輸車輛經(jīng)過的道路上灑水，避免出現(xiàn)煙塵污染周圍環(huán)境。2)所有運料車輛車廂加設邊板并限量裝料，避免運料過程中混合料灑落污染周圍環(huán)境。3)瀝青廢料不得亂丟亂棄，應按照有關規(guī)定進行處理，防止周邊污染環(huán)境。4)施工時，結(jié)構(gòu)物應避免受瀝青污染。避免各工序交叉干擾，以防杜絕施工、運輸污染。

8 效益分析

8.1 同步瀝青碎石封層需要的能耗較低

據(jù)測算每平方米路面使用1.5 kg瀝青結(jié)合料，8 kg～12 kg骨料即可，其成本是4 cm熱鋪瀝青混凝土的50%左右，龍城高速公路的同步瀝青碎石封層的單價為6元/m2，其造價比4 cm熱鋪瀝青混凝土造價節(jié)約50%左右。

8.2 同步瀝青碎石封層需要的設備簡單

同步碎石封層機1臺，ZL50型裝載機1臺，26 t膠輪壓路機2臺，20 t瀝青運輸車1臺以及其他小型機具。工作效率為10000 m2/臺班。不需要使用熱拌瀝青混凝土拌合站及拌合料的長距離運輸，從而節(jié)約了運輸和設備成本費用。不需要使用瀝青混凝土攤鋪機和鋼輪壓路機，大大提高了施工效率。

8.3 同步瀝青碎石封層有效提高整體道路質(zhì)量

由于采用了科學的施工工藝，碎石瀝青薄膜裹覆達到了70%以上，有效避免了花白料的產(chǎn)生和因瀝青用量過大而無法施工的現(xiàn)象，更加有利于碎石與熱瀝青的粘結(jié)，全面提高了同步碎石封層質(zhì)量。龍城高速公路的路面施工是在瀝青混凝土面層之下，透層之上，采用改性瀝青同步碎石封層的鋪筑方法，這樣既使路面整體力學性能得到了提高，又延長了瀝青路面的使用壽命，不僅起到了防水層的作用，而且還起到了半剛性基層與柔性路面過渡層的作用。能夠使剪切滑移得到有效的抵抗，瀝青路面的病害也減少發(fā)生，瀝青路面維護費用也大大降低。這種施工方法既提高下封層施工質(zhì)量，又能節(jié)約材料用量，還能減少用工數(shù)量，降低職業(yè)病的危害，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。

以上表明，龍城高速采用改性瀝青同步碎石封層不僅能夠在施工過程中有效節(jié)約材料用量，降低職業(yè)病可能造成的危害，產(chǎn)生經(jīng)濟、環(huán)保效益，全面提高封層的施工質(zhì)量，還能在正常通車后，對半剛性基層起到防水作用，減少瀝青路面病害的發(fā)生，延長瀝青路面的使用壽命，大大降低瀝青路面維護費用。

9 應用實例

龍城高速公路(山西省榆次龍白至祁縣城趙高速公路)起點位于榆次龍白村西南方向約800 m處，終點位于祁縣城趙鎮(zhèn)修繕村西北700 m。龍城高速公路路面第二分部開工時間為2012年1月1日，完工時間為2012年6月18日，起點為K21+400，終點為K42+400，全長約21 km。龍城高速公路路面二分部的同步瀝青碎石封層733812 m2。

9.1 優(yōu)點

1)延長了道路使用壽命;2)夠通行大型載重車，可承受40000輛/日的交通量;3)路面反射裂縫明顯減少;4)提高防滑及防水性能;5)可以在控制交通速度的情況下盡快恢復交通;6)進一步降低道路的維修養(yǎng)護成本;7)快速實現(xiàn)道路的養(yǎng)護，確保道路的正常使用。

9.2 缺點

1)沒有同步碎石封層技術規(guī)范，施工工藝還不完全成熟，缺乏施工經(jīng)驗，泛油、脫粒等;2)同步碎石封層原材料的選用和評價指標等問題的研究還處于空白;3)寒冷氣候地區(qū)，同步碎石結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)早期碎石流失的現(xiàn)象。

同步瀝青碎石封層技術是法國賽格瑪公司在40多年的實際道路鋪筑養(yǎng)護中總結(jié)發(fā)明的新一代道路建設和養(yǎng)護技術，20世紀80年代在法國被大規(guī)模采用，20世紀90年代傳播到歐洲各國及美國，還在俄羅斯、非洲、印度等數(shù)十個國家和地區(qū)得到推廣。2002年由北京埃蒙泰公司引入中國，已在國內(nèi)完成了多項工程，在我國湖南省、遼寧省等地的高速公路下封層及國道、省道的養(yǎng)護中同步碎石也得到了應用。2005年，西安市公路管理局在省道及地方道路的養(yǎng)護中大力推廣同步碎石封層作為磨耗層的新型養(yǎng)護技術，共處理44萬m2。湖南長潭高速、安徽合徐高速、河南駐信高速、山西同源高速等均采用了同步碎石封層技術，都收到了比較好的效果。

綜上所述，我們可以得出:同步瀝青碎石封層作為等級道路新一代養(yǎng)護技術，在普通瀝青混凝土路面養(yǎng)護中將會起到十分重要的作用。