開普封層技術在路面預防性養護中的應用

李懷金

摘要：張掖公路管理局在G227線預防性養護中進行開普封層新技術應用研究，從開普封層配合比設計、應用范圍、施工質量控制和施工工藝等方面著手，重點解決了瀝青路面老化脫落、龜網裂嚴重、摩擦系數低、防水性能差等路面病害。該新技術的成功應用對提高張掖公路管理局預防性養護新技術水平、延長道路使用壽命，促進公路養護新材料、新工藝、新技術、新機械的推廣具有很大的意義，得到的經濟效益和社會效益很大。實踐證明該項預防性養護新技術具有良好的路用性能和推廣應用價值。

Abstract： Zhangye Highway Bureau has conducted the study of application of cape seal new technology in the preventive maintenance of G227 line， from cape seal mixture ratio design， application scope， construction technology and construction quality control， mainly having solved the pavement diseases including aging of asphalt pavement， serious turtle crack， low friction coefficient， and poor waterproof performance. The successful application of the new technology is of great significance to improve the preventive maintenance level， prolong the service life of road， promote the new material， new craft， new technology and new machinery in highway maintenance， so it has obtained great economic and social benefits. Practice shows that the new technology of preventive maintenance has good road performance and application value.

關鍵詞：開普封層；預防性養護；應用

Key words： cape seal；preventive maintenance；application

中圖分類號：U418.6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）08-0132-02

0 引言

為了加大預防性養護和應用四新技術力度，張掖公路管理局在G227線實施開普封層預防性養護技術。開普封層是在同步碎石封層上攤鋪微表處后形成的復合式路面。開普封層技術是一種經濟、快捷、有效的路面預防性養護技術，它兼顧了兩者共同的優點，即有效防止滲水，緩解路面裂縫，有效地防止底層病害對面層的影響，路面抗滑性和耐久性大大提高，道路使用壽命大大延長。

1 開普封層技術對原路面的要求

通過對G227線實施開普封層預防性養護路段使用情況觀測，實施開普封層技術的路段應滿足以下條件：

1.1 原路面結構強度要好。開普封層的使用效果和壽命，在很大程度上取決于原路面的強度。為保證開普封層實施的效果，要求擬實施開普封層路段的路基、路面具有足夠的強度，否則應首先進行補強處理，然后方可進行開普封層施工。

1.2 原路面病害要徹底處治。對于原路面的坑槽、沉陷、中重度裂縫等病害，在鋪筑開普封層前應進行徹底處治，待滿足要求后方可進行鋪筑。

2 原材料的選擇

2.1 碎石封層集料 碎石封層主要采用了8-12mm的碎石。集料石質堅硬、清潔、不含風化顆粒、接近立方體顆粒。

2.2 微表處用集料 集料的質量對微表處的質量起著決定性的作用。用于微表處的集料，必須堅硬、耐磨，不含泥土雜質，同時還應當滿足路用石料的各項技術要求。施工中我們選用山丹東樂石料場加工的集料。

2.3 粗集料 微表處用粗集料采用4.75-9.5mm、2.36-4.75mm兩種規格的碎石，且石質堅硬、潔凈、不含風化顆粒、近立方體顆粒，應選用反擊式破碎機軋制的碎石。

2.4 細集料。細集料應選用堅硬、耐磨、潔凈的集料，宜采用堿性石料生產的機制砂，對集料中的超粒徑顆粒必須篩除。

3 配合比設計

3.1 同步碎石封層設計

3.1.1 碎石粒徑的確定。G227線開普封層中碎石封層主要采用了8-12mm粒徑的碎石。

3.1.2 碎石撒布量的確定。碎石撤布量按覆蓋率90%控制。如果撒布石料過多，撤布后碎石就會出現重疊現象，在車輪碾壓作用下，重疊部位的石料被碾壓破碎，出現“無料”現象；如果撒布石料過少，則撒布后會使瀝青膜局部沒有覆蓋，壓路機碾壓時會出現嚴重的粘輪現象，甚至會導致無法施工。

3.1.3 乳化瀝青用量確定。碎石封層乳化瀝青灑布量的確定在碎石封層施工中至關重要，乳化瀝青灑布量要根據路面狀況、氣候條件、交通量等條件具體確定，如果灑布量過大，則施工后容易出現泛油，如果灑布量過小，則瀝青的爬升高度不夠，容易出現脫粒、掉料現象。G227線開普封層同步碎石施工中我們采用的乳化瀝青灑布量為2.2-2.4kg/m2。

3.2 微表處配合比設計

3.2.1 MS-Ⅱ型微表處各種礦料組成比例見表1。

3.2.2 MS-Ⅱ微表處混合料配合比見表2。

3.2.3 MS-Ⅲ型微表處各種礦料組成見表3。

3.2.4 MS-Ⅲ微表處混合料配合比見表4。

4 施工注意事項及工藝流程

4.1 注意事項

開普封層施工受氣候的影響小，有效施工季節長；施工方便，速度快，縮短了開放交通時間，維修養護操作簡易，開普封層整個施工全部由專用設備完成，常溫施工，降低能耗，不釋放有害氣體，真正實現節能減排。

4.2 開普封層施工工藝流程

4.2.1 原路面病害處治。首先應對原路面的沉陷、龜網裂等路面病害進行修補處理，然后進行整個路面銑刨，開普封層施工前原路面平整度要達到合格要求。

4.2.2 原路面清掃。應仔細清掃路面上的泥土和雜物，對于粘結在路面上的雜物應用鐵鍬鏟除并用水沖洗干凈，對銑刨清除廢料后路表面殘留的浮塵用吹風機徹底清除干凈。

4.2.3 同碎車灑布瀝青與石料。用同碎車均勻噴灑改性乳化瀝青，為保證霧狀噴灑形成均勻、等厚度的瀝青膜，必須保持改性乳化瀝青在50℃-75℃的溫度。在噴灑改性乳化瀝青同時，應立即均勻灑布碎石，石料覆蓋率應控制在90%，局部采用人工輔助方法用掃把排除碎石上下重疊。同步碎石封層車應以適宜的作業速度勻速行駛，在此條件下碎石同瀝青的撒布量必須匹配。

4.2.4 膠輪壓路機碾壓。用16t輪胎壓路機緊跟著碾壓2-3遍，壓路機不得灑水、隨意剎車或掉頭。碾壓完畢后，應立即封閉交通，禁止行人和車輛進入，以防止快速行車造成封層破壞。

4.2.5 成型后開放交通。碎石封層成型后開放交通，通過行車碾壓7天后方可進行下一步工序。

4.2.6 清掃碎石封層路面。微表處作業前應對碎石封層路面的浮石及雜物進行處理。一般采用專用掃路車配合吹風機及人工清掃。

4.2.7 微表處作業。施工前，沿原路面劃出引導微表處車輛定向控制前進的基準線，要求順直、準確。調整攤鋪槽的寬度和攤鋪厚度，使攤鋪箱周邊與路面貼緊。

5 開普封層技術的施工體會

5.1 碾壓是同步碎石封層施工的重要環節，在碾壓時要特別注意地表溫度。溫度過低時，石料與改性乳化瀝青的膠結力降低，單純靠碾壓的外力作用很難達到理想的效果；溫度過高時，輪胎壓路機輪胎上很容易粘上瀝青，造成局部出現泛油現象。因此在進行施工碾壓時，要根據溫度來確定碾壓時間。

5.2 溫度是影響碎石封層施工質量的重要因素之一。溫度的高低直接影響著石料與瀝青的結合能力，溫度過低時，石料與瀝青不能牢固結合，容易出現脫粒現象。因此在室外溫度低于15℃、地表溫度低于20℃時，應立即停止施工。

5.3 在碎石封層施工結束后，開放交通，進行自然行車碾壓，碎石達到穩定狀態時才可以進行微表處施工。在進行微表處施工前，必須徹底清除碎石封層表面上的浮土和多余浮料。

5.4 微表處混合料級配宜粗不宜細。級配偏細，鋪筑后容易出現表面較光，造成泛油，且抗滑性能不足。開普封層表觀宜粗糙，經行車碾壓后，與原路面牢固粘結，整體性能好，且能保持良好的抗滑性

5.5 開普封層作為一種新型的路面養護技術，在普通公路路面養護中顯示出良好的路用性能，具有良好的推廣應用價值。

6 開普封層路用性能評價及經濟社會效益分析

6.1 路用性能評價

6.2 經濟及社會效益分析

同單位面積、同厚度開普封層成本較普通瀝青路面略高，但開普封層非常耐磨，碎石封層中的大骨料具有優良的抗滑性和承載性能，微表處具有良好的平整度和耐久性，使得后期養護費用大大降低；開普封層使用壽命較普通瀝青路面高（平均高出3-5年）；開普封層與40mm瀝青混凝土相比，使用壽命相當，前者造價只有后者的70%左右。開普封層修補養護費用較低，經濟及社會效益顯著。

7 結束語

開普封層預防性養護技術是一種新型養護技術，實施開普封層路段已凸顯出很多優點。隨著公路預防性養護的不斷加強，開普封層作為一種可有效提高路面使用性能的養護措施，正在全面推廣。我們在推廣應用這一技術時，必須正視在開普封層施工過程中出現的一些問題，遇到的一些挫折，針對出現的問題積極找原因、想辦法，不斷總結，能夠不斷提高開普封層的施工質量。

參考文獻：

[1]《微表處與稀漿封層指南》（人民交通出版社）.

[2]JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程[S].

[3]JTG F80/1-2004，公路工程質量檢驗評定標準[S].