淺談同步碎石封層技術在國省干線公路中的應用

宋慶紅

(都勻公路管理局)

1 同步碎石封層基礎條件及適用范圍

1.1 同步碎石的基礎條件

具有足夠的強度和剛度。原路面及路基應具有足夠的強度和剛度，能夠承受荷載的重復作用而不發生過大變形，具有良好的穩定性和耐久性。路面具有較好的平整度和無嚴重病害。對原路面坑槽、車轍、沉陷、波浪、擁包、裂縫等病害，按照《公路瀝青路面養護技術規范》JTJ 073.2－2001 的要求進行處理。原瀝青路面及其基層須表面密實、干燥、潔凈，施工氣溫不低于10 ℃以上。

1.2 同步碎石上封層的適用范圍

適用于路面狀況較好、路基整體穩定性良好的中小交通量或車速不高的瀝青路面預防性養護;適用于提高原有路面的防排水性能;適用于提高路面抗滑性能;低等級公路的過渡型路面。同步碎石上封層適宜處治的病害類型:輕到中度龜裂;輕度塊狀裂縫;輕度橫向和縱向裂縫;輕度松散;輕度車轍。不適宜直接采用同步碎石上封層處治的病害:路基路面大于30 mm 的沉陷;路基翻漿;路面重度龜裂、裂縫;路面大面積坑槽;路面嚴重車轍、松散、波浪、擁包。

1.3 同步碎石下封層適用范圍

同步碎石封層可用于各等級新建、改建或大修公路瀝青路面工程的下封層。同步碎石下封層適用于以下幾種情況:提高防水抗滲性能;增強層間聯結;過渡路面;提高路面整體強度;增強路面剛度。

1.4 應力吸收層適用范圍

適用于各等級新建、改建或大修公路瀝青路面工程應力吸收層。應力吸收層適用于以下情況:減少瀝青面層與基層的相對滑動;防止半剛性基層反射裂縫;防止水泥混凝土路面或輕微開裂的瀝青路面產生反射裂縫。

2 同步碎石封層設計

同步碎石封層可分三種類型設計，即二級及二級以下公路瀝青路面的矯正性養護、預防性養護和提高抗滑能力的上封層;各級公路的下封層;應力吸收層。

3 施工選用材料和設備

3.1 集料

選用堅硬、耐磨、中性或偏堿性的石料，推薦使用玄武巖、輝綠巖、閃長巖等。對硬度和飽水抗壓強度較低的石灰巖，在條件限制時也可用于交通量小、低等級公路作封層，當飽水抗壓強度低于25%時嚴禁使用。慎用花崗巖、石英巖等酸性石料，條件限制必須使用時，應通過試驗確定摻入抗剝離劑的種類和劑量。集料要求用反擊式破碎設備進行加工，一般要求烘干，在干燥狀態下經過兩次振動分篩而得。同步碎石各種規格集料應分開堆放，避雨儲存，保持清潔。

3.2 粘結料

同步碎石粘結料采用A 級道路石油瀝青、改性瀝青、改性乳化瀝青、乳化瀝青和橡膠瀝青，宜根據當地氣候和設計選用。集料與瀝青應具有良好的黏附性，在貴州一般要求達到5 級。

3.3 設備

同步碎石設備包括原材料加工和施工設備。原材料加工設備主要指石料采備、加工、分篩、裝運與儲存等集料生產設備和瀝青材料的加溫、加工、摻配、乳化及貯藏等粘結材料的生產設備。同步碎石施工設備主要包括撒布和碾壓設備等。

4 同步碎石施工與控制

4.1 施工準備

編制詳細的施工組織設計及安全生產保障方案，經監理工程師批準后實施。確認施工氣溫和路面基礎條件符合設計要求。同步碎石封層施工前，應清除原路面各種標線和雜物，再用大功率吹風機吹凈塵土等，確保路面干凈、整潔、無污染。集料和粘結料按設計要求和工程量大小、工程進度計算消耗用量，并分別進行準備。確認封層車的各項參數后，分別進行粘結料、集料的標定，再根據試驗路情況進行調整。設置保障作業安全的施工標志，安排專人指揮交通。檢查封層車預熱設備、熱瀝青罐、瀝青泵及噴灑桿是否運轉正常。在抽取瀝青時還應檢查抽油管及其接頭是否密封良好，嚴防高溫瀝青飛濺傷人。在原路面上標記封層起止線和邊線，并對路緣石、護欄及人工構造物進行適當防護，避免污染。

4.2 施工控制

施工工序:施工路段清掃→同步撒布瀝青與碎石→膠輪壓路機碾壓→開放交通→回砂保養→回收剩余集料。同步碎石施工現場一般配置2 名封層車駕駛員，1 名封層車隨車操作員，2 名現場工人和交通控制、質量管理等人員若干名。根據施工路段的路幅寬度，調整撒布車噴灑寬度，盡量減少縱向接縫，同時使縱向接縫處于行車道分界線位置為宜。在正式進行施工時，應檢查同步碎石車各工作系統是否運轉正常，同時預熱瀝青泵及瀝青噴射口，當瀝青預熱溫度達到160 ～170 ℃時，即進行瀝青試噴，確認各噴射口噴灑符合要求。在起點放置寬于撒布寬度50 ～100 cm、長度不小于1 m的油毛氈或隔離布，以保證起點位置邊線垂直，不發生重疊撒布。在終點位置也應在油毛氈或隔離布上進行撒布，以保證橫向接縫的平直。起終點撒布完成后，人工立即將油毛氈或隔離布連其上的封層去掉，清除多余的松散集料。調整噴嘴高度和集料撒布系統，確保瀝青膜厚度符合要求和碎石量符合設計，按預定的路線和撒布量進行撒布，不得出現花白條。為保證霧狀噴灑形成均勻、等厚的瀝青膜，改性瀝青噴灑溫度宜控制在180 ～200 ℃之間，普通瀝青控制在160 ～170 ℃之間。同步碎石封層車在撒布過程中應按照試驗路段確定的速度均勻行駛，并保證石料和粘結料兩者的撒布量相互匹配。粘結料灑布過程中，噴頭兩側必須加設擋板防止粘結料飛濺，并將兩側噴頭角度適當調整，減少撒布面，增加噴油量，防止左右兩邊噴灑油量不足，影響集料的粘結效果。同步碎石封層宜從右向左進行施工。施工第一幅時，應在石料撒布器右側加設擋板，防止集料飛散，施工最后一幅時，在左側采取同樣方法施工。在施工過程中，前后幅搭接寬度宜為8 ～10 cm。當封層車內任何一種材料快用完時，應立即關閉粘結料閥門，緊接著關閉石料閥門，保證粘結料被石料全部覆蓋，然后將封層車按前進方向開出施工作業段，清除多余集料。施工完成后收回灑布器、灑布桿，將封層車駛入安全地點停放，清洗灑布設備。封層施工中要嚴格控制瀝青用量。堅持每天用完成工程量計算瀝青消耗量與封層車電腦計量系統相校核，保證單位面積材料用量在設計和規范范圍內。

4.3 碾壓成型

緊隨封層車進行噴灑作業之后，對于非乳化瀝青類封層即可進行碾壓。壓路機與撒布車之間距離一般不超過20 m，碾壓速度控制在2.0 ～2.5 km/h，碾壓輪跡每幅重疊30 cm 左右。壓路機每次開始與結束避免在同一位置上，并不得突然制動或調頭，須壓實到無明顯飛石和輪跡為止。對于乳化瀝青類封層，一般在破乳前碾壓一遍，破乳后掌握時機碾壓2 ～3 遍。碾壓成型后不急于清掃浮石，待2 ～3 d 后再清掃，當開放交通一段時間后，對掉粒、泛油處應及時撒布集料。

4.4 接縫處理

接縫宜采用搭接處理，在不漏灑的前提下，盡可能少重疊。兩幅之間的施工時間間隔較長時，應在先期完成封層一側暫留10 cm 左右寬度只灑瀝青不撒布碎石，待新做另幅封層時再沿預留瀝青邊緣進行同步碎石撒布。

4.5 缺陷修復

當發現灑布有空白時，應及時進行人工補灑;當粘結料有積聚時應及時刮除，防止因粘結料不均勻噴灑導致剝離、斑紋和泛油等病害產生。施工中出現油條時，應及時關閉噴油嘴和料門，檢查噴油嘴的壓力是否符合要求，料門是否被大粒徑石料堵塞。碎石封層出現泛油時，應及時在泛油處補撒集料。當出現過多浮動集料時，應及時清掃出路面，集中堆放用于前期及后期養護。

5 施工質量控制與評定標準

5.1 基本要求

施工前，先對底層的病害進行處理，并將底層表面雜物清除干凈，底層必須堅實、穩定、平整。施工前應對灑布設備、碾壓設備等進行調試，對機械設備的配套情況、技術性

能、傳感器計量精度等進行認真檢查和標定。瀝青材料的各項指標和石料的質量、規格、用量應符合設計要求。同步碎石應在干燥和氣溫較高的季節施工，施工時氣溫不低于10 ℃。

5.2 原材料質量控制

根據同步碎石封層的類型、使用場合、施工季節、環保要求、施工習慣的不同，同步碎石封層可選普通瀝青、改性瀝青、(改性)乳化瀝青、橡膠瀝青等作為粘結料，用于大交通量道路時宜采用改性瀝青作為粘結料，各種粘結料的性能應滿足設計要求。

5.3 施工過程質量控制

同步碎石封層施工前，應對底層坑槽、車轍、沉陷、波浪、擁包、裂縫等病害按設計和有關規范進行徹底處治，并對底層進行清掃，確保不影響粘結料和底層的粘結同步碎石封層車作業過程中，瀝青和碎石的撒布量、瀝青與碎石的粘結溫度應根據設計要求控制在容許范圍之內。

5.4 評定標準

6 施工后期養護

同步碎石封層施工完畢開放交通時，車輛行駛速度應控制在15 ～20 km/h 以下。設專人指揮交通并設置臨時標志，一般按先兩邊、后中間的順序控制車輛行駛，使路面全幅寬度得到均勻壓實。及時將行車驅散的集料進行回收。當路面出現泛油后，應在泛油處及時補撒與路面材料規格相同的集料，同時控制行車碾壓，以形成平整、密實的封層。