同步碎石封層技術(shù)在瀝青路面預防性養(yǎng)護中的應用研究

金梓晨

（遵義公路建設(shè)養(yǎng)護有限公司，貴州 遵義 563000）

0 引言

同步碎石封層技術(shù)，作為一種相對簡單的施工方法，能夠顯著提高瀝青路面的施工效率、工程質(zhì)量以及路面的防水性和抗裂性，有效延長公路的使用壽命。此外，與銑刨加鋪路面養(yǎng)護方案相比，同步碎石封層技術(shù)的經(jīng)濟效益更為明顯。這種技術(shù)工藝方案在現(xiàn)階段的瀝青路面養(yǎng)護施工中具有顯著的優(yōu)越性，具有推廣價值[1]。

1 同步碎石封層技術(shù)概述

同步碎石封層技術(shù)是利用同步碎石封層機器，將碎石和黏結(jié)劑同步撒鋪在路面，并用壓路機進行碾壓平整成磨耗層的技術(shù)。該技術(shù)能夠顯著提高瀝青路面的耐久性和使用壽命，也可以作為低等級公路的面層施工方案[2]。

1.1 同步碎石封層技術(shù)特點

同步碎石封層技術(shù)適用場景廣泛，可大規(guī)模應用，其主要特點如下：

第一，通過同步碎石封層技術(shù)，將1～2mm 厚度瀝青膜與碎石表面層黏結(jié)，能夠改善路面抗?jié)B水性和抗裂性指標，可有效提高瀝青路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低路面開裂病害的風險。

第二，該技術(shù)能夠改善原路面摩擦性能，骨料直接與荷載車輛輪胎接觸，摩擦系數(shù)明顯增大，能提高路面防滑性能，降低事故風險，路面平整度也能得到顯著提升。

第三，該技術(shù)操作簡便，施工速度快，能有效縮短工期，使目標養(yǎng)護路段早日恢復運營，降低施工對道路通行產(chǎn)生的影響。

第四，該技術(shù)施工質(zhì)量易于控制，后續(xù)養(yǎng)護施工方便。將瀝青和碎石按照比例進行混合，按照施工要求進行施工即可[3]。

1.2 同步碎石封層施工對材料的要求

1.2.1 集料要求

碎石需與黏結(jié)材料牢固黏附，需保持碎石尺寸均勻，同時選取偏堿性或者中性材料，碎石強度需大于3級，壓碎值需小于30%，針片狀顆粒占比需小于20%，集料需混合均勻、干燥；集料級配范圍達標，粒徑應保持均勻，大小適宜；封層集料粒徑應在4～13mm 之間，且上封層集料中9.5mm 集料比例需大于95%，下封層集料級配范圍應在4～13mm，并以5mm 以下石屑作封面養(yǎng)護料[4-8]。

1.2.2 黏結(jié)劑

集料與黏結(jié)劑之間的黏結(jié)水平一定程度上決定了瀝青路面碎石封面強度與剛性[9]。黏結(jié)性材料包括乳化瀝青、稀釋瀝青、軟化瀝青、聚合物改性乳化瀝青等，均可在同步碎石封層技術(shù)中廣泛應用。而熱瀝青在大規(guī)模封層路面中的應用最為廣泛[10]。

2 同步碎石封層技術(shù)在某瀝青路面預防性養(yǎng)護項目中的運用

2.1 試驗路段的選定

某公路項目始建于2010 年，路面由水泥穩(wěn)定碎石基層和瀝青混凝土路面層組成。經(jīng)過多年服役，該路段出現(xiàn)了網(wǎng)裂、龜裂、松散和沉降等病害，且部分路段出現(xiàn)貧油現(xiàn)象。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)研和論證，決定采用同步碎石封層技術(shù)實施預防性養(yǎng)護，目標路段為K10+000—K22+000，路段總長度為12km。

2.2 同步碎石封層施工方案選擇

以目標公路等級（二級）為基礎(chǔ)，結(jié)合路段狀況及交通量指標，確定了該次項目方案為上下兩層同步碎石封層施工，按照兩幅施工進行，單幅為3.5m，施工厚度12mm，集料選用SCS-2 型石灰?guī)r。

2.3 材料選取

集料：采取就近原則，選取質(zhì)量達標的石場集料。

①負責大型機械人員，必須持有大型機械行車證。②在進行大型機械作業(yè)當中，工程部需要組織專門人員，對大型機械進行監(jiān)督管理，確保大型機械作業(yè)的整體安全性。③科學規(guī)劃作業(yè)區(qū)域，相對于出現(xiàn)危險點的區(qū)域，需要做好相關(guān)處理，設(shè)置警戒線，禁止與工程無關(guān)的人員入內(nèi)，避免出現(xiàn)不必要的安全事故。④加強對相關(guān)操作人員進行安全教育管理，同時要做好安全技術(shù)較低工作。⑤基于交通相對擁擠區(qū)域，工程單位需要設(shè)置臨時通道，使其與工程現(xiàn)場進行隔離，確保施工人員安全。⑥在大型機械設(shè)備投入使用前，機械管理人員需要預先對其進行管理，及時檢查機械設(shè)備是否存在故障，或者存在安全隱患，避免其無法進行施工作業(yè)，為工程建設(shè)造成不必要的影響。

黏結(jié)劑：結(jié)合項目特點，考慮到路段荷載水平、氣候條件、封層厚度等指標，最終確定該項目瀝青路面同步封層黏結(jié)劑選擇高富90 號石油瀝青。

2.4 施工前的準備工作

第一，按照要求制備好足夠數(shù)量的瀝青和碎石：確保施工環(huán)節(jié)瀝青溫度在160～170℃之間，分兩幅施工，單幅寬度為3.5m，每公里用料量需控制在700m2以內(nèi)。第二，準備施工機械：熱瀝青罐車1 臺，同步碎石封層車1 輛，膠輪壓路機1 臺，ZL50 裝載機1 臺。第三，路面清掃：采用強力吹風機和路面清掃車清掃路面，確保路面整潔干燥。

2.5 施工技術(shù)要點

施工工藝流程如圖1 所示：

圖1 同步碎石封層施工工藝流程圖

病害局部修復處治及路面補強工作：針對目標施工區(qū)域沉降、松散、網(wǎng)裂、龜裂等病害以瀝青灌入式修復，先用填縫料處置作業(yè)路段內(nèi)5mm 以上裂縫，注入瀝青沉陷深度大于20mm 區(qū)域。

施工放線：對K10+000—K22+000 段路面進行清掃，確保施工路面無雜物、整潔、干燥，進行施工放線并采取交通管制措施。

下封層與上封層施工：分兩層施工，單幅寬度3.5m，施工厚度保持在9mm 以上，用油量控制在0.9kg/m2，用料量控制在80m3/km。上封層單幅寬度與下封層一致，施工厚度為3mm，用油量控制在0.12kg/m2，用料量控制在45m3/km。

碾壓：人工配合機械碾壓修正，找平后碾壓確保與封層施工同步，以膠輪壓路機碾壓3～4 遍。

施工后局部泛油路段處理：施工完畢后，對施工完工路段進行檢查，及時鋪撒石料并處治泛油路段。

3 施工質(zhì)量控制與驗收要求

3.1 施工溫度

瀝青碎石封層施工應當于路面溫度大于10℃情況下進行，降雨天氣禁止施工。

3.2 施工作業(yè)段長度

根據(jù)石料數(shù)量與瀝青噴灑面積確定施工作業(yè)長度，施工中確保各項工序有序進行，嚴格執(zhí)行工藝流程，防止施工脫節(jié)，當天施工路段需當日完成作業(yè)。

3.3 清掃瀝青路面

以強力吹風機或路面清掃車清掃路面，徹底清除雜物、碎料，保持路面清潔干燥。

3.4 噴灑瀝青

瀝青噴灑施工前，需詳細檢查瀝青灑布車性能，確保測量表、輸油管道、保溫設(shè)備、油泵系統(tǒng)均處于正常工作狀態(tài)下且性能良好。檢查完畢后，將瀝青灌入油罐內(nèi)進行試灑，調(diào)節(jié)瀝青灑布車行進速度和灑油量，對同一區(qū)域進行統(tǒng)一噴灑，確保三個噴油嘴同時噴灑瀝青以提高瀝青噴灑均勻性。噴灑施工需確保瀝青溫度在150～165℃之間，嚴格按照試灑用量進行瀝青噴灑，嚴格控制噴灑行進速度。確保噴灑量與車速相吻合，確保噴灑瀝青均勻度。

3.5 撒鋪石料

在撒鋪石料環(huán)節(jié)，應控制交通，以防止社會車輛誤入現(xiàn)場，影響施工質(zhì)量和進度。在撒鋪石料時，應使用粒料撒鋪機及時、均勻地撒鋪石料。對于機械設(shè)備撒鋪不均勻的區(qū)域，應采用人工撒鋪的方式進行補料。同時，要加強現(xiàn)場檢測，發(fā)現(xiàn)石料堆積應及時清理并平整路面。在石料撒鋪過程中，需在兩幅路段搭接位置預留10～15cm 的空隙。在兩幅路段均已撒鋪完畢后，再對空隙內(nèi)進行撒鋪石料并填平壓實。對于因撒鋪均勻度不佳導致的油漬，應及時采取相關(guān)措施加以清理。

3.6 碾壓

石料撒鋪完畢后，應及時使用膠輪壓路機進行填料碾壓。按照路段邊坡兩側(cè)向中間碾壓的順序進行碾壓。兩次碾壓應保留重疊，重疊區(qū)域約30cm。碾壓行進速度為2～3km/h，碾壓次數(shù)需大于5 次。在膠輪壓路機碾壓施工中，根據(jù)現(xiàn)場情況進行工序調(diào)整和參數(shù)優(yōu)化。

3.7 質(zhì)量檢查

施工應嚴格遵循工藝標準和施工流程，執(zhí)行瀝青碎石封層施工技術(shù)標準及其管理規(guī)范。需建立并完善質(zhì)量管理制度，嚴格落實崗位責任制，明確施工人員不同崗位職責與工作目標。采取目標管理制度和工序管理機制，通過檢查、控制、測定確保各個施工環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量達標，加強實時控制，確保施工質(zhì)量達標。同步碎石封層施工質(zhì)量要求及檢測項目如表1所示。

表1 同步碎石封層施工質(zhì)量要求及檢測項目表

3.8 技術(shù)狀況評定檢測

該項目施工完畢，通車半年后對同步碎石封層施工效果及該路段路面質(zhì)量情況進行檢測評估，檢測數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 同步碎石封層施工后路面破損率檢測數(shù)據(jù)表

上述檢測數(shù)據(jù)表明，經(jīng)采用同步碎石封層技術(shù)施工，路面養(yǎng)護路段常見病害面積較小，路面優(yōu)良率超過92%，達到了預期養(yǎng)護效果。

4 結(jié)語

同步碎石封層技術(shù)在該公路項目的應用表明，該技術(shù)對公路路面預防性養(yǎng)護的效果突出，能有效改善原路面的抗裂性、抗?jié)B性、表面摩擦系數(shù)，提高路面服役壽命。