改性瀝青同步碎石封層的材料要求和施工工藝

朱利勇

摘 要：通過對同步碎石封層在預防性養護中的應用進行了簡要介紹，對同步碎石封層的材料要求和施工工藝進行了描述，以期為今后同類工程提供經驗、借鑒。

關鍵詞：預防性養護；同步碎石封層；材料要求；施工工藝

中圖分類號：TU57 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0077-02

1 工程概述

黃馬路是北京市大興區一條重要的東西向道路，道路等級為一級，它連接了大興區、亦莊開發區、通州區等，道路西側起點為黃村，路線向東，終點為大興與通州區界。該路于2009年完成道路大修，到2012年已經使用了3年。隨著大興地區的經濟持續發展，交通量快速增長，路面局部出現裂縫、網裂和車轍等病害，且有進一步發展的趨勢。通過對該路的交通量、彎沉、路面病害等因素綜合分析，決定對該路進行改性瀝青同步碎石封層的預防性養護措施。

2 同步碎石封層技術特點

同步碎石封層為用同步碎石封層車將碎石和黏結料同步鋪灑在路面上，通過自然行車碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。同步碎石封層技術的最大優點是同步鋪灑黏結材料和石料，實現噴灑到路面上的高溫黏結料在不降溫的條件下即時與碎石結合的效果，從而確保黏結料和石料之間的牢固結合。同步碎石封層具有如下技術特點：①防滑性較好。瀝青結合料將碎石黏結在舊瀝青路面上，碎石的粗糙增加了它與車輪輪胎間的摩擦力，達到路面防滑性能的要求。②防水性較好。瀝青結合料能夠滲入舊路瀝青裂縫內，起到封閉裂縫的作用，防止路面雨水沿路面裂縫滲入基層。鋪灑在瀝青舊路面層上的碎石磨耗層相當于防水層，起到了防水的作用。③耐磨耗和耐久性較好。高黏結合料將骨料與舊瀝青面層有效地黏結在一起，將約2/3的碎石骨料嵌入高黏結合料中，使高黏結合料與骨料之間形成最大的接觸面，防止碎石被車輪碾飛。④經濟性好。同步碎石封層因其厚度較薄，一般設計厚度與骨料的粒徑相接近，比普通瀝青攤鋪要薄很多，且骨料和瀝青結合料在施工過程中同步噴灑，無需攪拌，有效地降低了施工成本。⑤工藝簡單，施工速度快。同步碎石封層涉及到兩種原材料，即骨料和高黏結合料，兩者同步施工，施工速度較快，且養生后即可開放交通，無需斷路施工。

3 材料要求

3.1 石料

碎石封層的石料可采用石灰巖或玄武巖，本工程采用的石料為宣武巖。碎石封層石料規格與用量如下：石料規格為S12、石料粒徑8～10 mm、封層厚度10 mm、石料用量9～12 mm。石料粒徑需與同步碎石封層的設計厚度相匹配，否則施工完成后驗收的厚度達不到設計厚度的要求。

碎石封層所用石料技術要求如下：壓碎值≤16%，洛杉磯磨耗值≤15%，表觀相對密度≥2.6，吸水率≤2.0%，堅固性≤12%，針片狀含量≤6%，水洗法<0.075顆粒含量≤0.5%.

3.2 瀝青膠結料

為將碎石與舊路面很好地黏結在一起，碎石封層采用高黏改性乳化瀝青。高黏改性乳化瀝青技術要求如下：蒸餾殘留物含量>65%，賽波特黏度（50 ℃，s）>30，儲存穩定（1 d，%）≤1%，篩上剩余量（0.85 mm，%）≤0.1%，電荷為+，破乳速度為快裂/中裂。蒸發殘留物性質如下：針入度（100 g，5 s，25 ℃）為60～120（0.1 mm），溶解度（三氯乙烯）>97.5%，軟化點（℃，環球法 ）>55 ℃，延度（25 ℃，5 cm/min，mm）>30 mm，動力黏度（60 ℃，Pa·s）>500 Pa·s。

4 施工工藝

4.1 同步碎石封層施工工藝

同步碎石封層施工前，先對路緣石、雨水口和各種管線檢查井等路面附屬物進行相應處理。將路面清掃干凈并保持干燥，不得有明顯灰塵、積水，原路面結構強度不足應先予以補強，無需對舊路路面瀝青進行銑刨。

同步碎石施工車的標定：乳化瀝青泵入同步碎石封層車的瀝青貯存罐后，應通過同步碎石封層車的加熱設備對高黏度改性乳化瀝青加熱、保溫，以保證高黏度改性乳化瀝青的灑布技術要求。裝好乳化瀝青和碎石的同步碎石封層車開至施工現場后，應根據試驗段確定乳化瀝青噴灑量和石料的撒布量，并根據標定的參數在電腦上準確設置乳化瀝青的噴灑量和碎石的撒布量。根據測量放樣結果，準確調整好同步碎石封層車的位置后方可開始施工。

乳化瀝青噴灑溫度控制在50～60 ℃，灑布量在1.2～1.6 kg/m2之間，從左向右進行封層施工。施工第一幅時，應在左側石料撒布器上加上夾板，防止石料飛濺；施工最后一幅時，與左側采用同樣方法；撒布中間路幅時，要保持右側乳化瀝青噴灑寬度比石料的噴撒寬度多8～10 mm，碎石撒布要分散、均勻、厚度一致，石料覆蓋率應大于90%. 當局部缺料或料過多時，應人工及時找補或清除。

橫向接縫處理：橫向接縫采用平縫搭接的施工技術。合理安排每車攤鋪，做到每車滿載攤鋪，盡可能減少橫縫的數量。施工時，在起點采用鋪墊油毛氈接縫技術，攤鋪機前進后，及時將油毛氈連同上面的混合料一起拿走，保證接縫平順、整齊。

碎石撒布后，采用膠輪壓路機碾壓。相鄰兩幅初壓完成后，即可進行錯輪碾壓，全幅碾壓不少于5遍。碾壓時，應由路邊緣向中間碾壓，每次輪跡應重疊30 cm，碾壓速度控制在2～4 km/h，每次折回的位置避免在同一斷面上，壓路機在封層上碾壓時不得停留、調頭或急轉彎。

同步碎石封層結束后，應及時清掃、回收多余的骨料和浮料，養生后即可開放交通，但前提條件是4 h內未降雨。

4.2 碎石封層質量檢評標準

碎石封層攤鋪前，原路面處理質量標準如下：平整度沒有明顯凸起和下凹，每200 m檢查1次；清潔與干燥方面要求無明顯灰塵、積水，頻率為隨機。

碎石封層施工技術和質量檢評標準如下：乳化瀝青灑布量1.2～1.6 kg/m2，每天檢查1次；噴灑均勻性為肉眼觀測無明顯囤積、流淌或漏灑，頻率為隨機；碎石撒布量為8～12 kg/m2，每千米每車道檢查2次；碎石撒布覆蓋率為（95±10）%，頻率為隨機；

碎石撒布均勻性為肉眼觀測無明顯囤積、漏撒，頻率為隨機。

4.3 同步碎石封層施工技術要點

具體包括以下幾點：①選擇技術狀態良好的同步碎石封層機是施工質量和施工效率的保證，其中主要包括瀝青噴灑裝置結構合理、瀝青控制系統先進合理、碎石的撒鋪量和均勻性調整精確、瀝青和碎石撒布高度合理。②為使瀝青膜厚度適宜，施工前需調整噴嘴高度。③在施工過程中，瀝青溫度需保持在160～170 ℃范圍內，保證改性瀝青霧狀噴灑形成均勻、等厚度的瀝青膜。④碎石和瀝青的撒布量需匹配，要求同步碎石封層機前進速度均勻。⑤嚴格控制石料的粒徑范圍，針片狀石料要控制在15%以內，不含石粉和雜質，壓碎值小于14%，石料經過水洗后風干。⑥舊路路面的強度和平整度需滿足要求后方可進行同步碎石封層施工。⑦一般路面進行一次同步碎石封層就可以達到預防性養護效果。舊瀝青路面平整度較差或低等級公路采用同步碎石封層時，須鋪設兩層或三層，這是為了防止各層碎石產生嵌擠，粒徑應為互相搭配的。⑧施工前，需將舊瀝青路面清掃干凈，防止路面灰塵影響黏結劑的黏結效果。⑨為了在熱瀝青溫度降低之前或乳化瀝青破乳后能及時完成碾壓，在施工過程中要保證輪胎壓路機數量足夠。

4.4 同步碎石封層施工應注意的問題

為使同步碎石封層施工達到預期效果，需注意以下幾個問題：①施工前，需對舊路不同類型的病害徹底處理后方可施工；②瀝青材料性能與碎石材料性能之間要有良好的兼容性，要根據現場條件選擇合適的瀝青和碎石；③同步碎石封層機和施工器械性能良好；④必須進行試驗段，試驗段的目的就是要檢驗各項施工機械的使用性能和相互配合情況，確定施工所需的技術參數，確定設備的技術參數； ⑤為了讓員工熟悉操作施工機械，施工前需對員工加強培訓。

5 結束語

通過對黃馬路同步碎石封層的設計證明，高黏改性乳化瀝青將碎石與原瀝青路面很好地黏結在一起。這對原路的裂縫和車轍有很好的修復作用，使鋪筑后的碎石封層有較好的抗裂性能，減少路面裂縫的產生。同步碎石封層所具有的防水性、耐磨性、防滑性和施工速度快等優勢，將使該技術作為一種新的瀝青路面預防性養護措施，在今后這類施工中得到廣泛推廣。

參考文獻

[1]黃頌昌，徐劍，秦永春.改性乳化瀝青與微表處技術[M].北京：人民交通出版社，2010.

〔編輯：白潔）