普通公路同步碎石封層養護施工技術研究

摘要 將同步碎石封層技術應用于普通公路建設養護項目中，根據實際應用設置施工材料參數，施工參數設置后即可利用灑布車攤鋪瀝青和碎石灑布，在碎石撒布處理后封層碾壓，完成普通公路同步碎石封層養護施工。根據實際工程概況，設計施工流程并施工，測試道路荷載強度。測試結果表明，施工后的公路最大承載壓力始終控制在400 kN/m²以上，施工效果良好符合設計要求。

關鍵詞 公路養護；同步碎石封層；養護施工；應用特點；施工技術

中圖分類號 U418.6 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）04-0129-03

0 引言

普通公路作為國家交通基礎設施的重要組成部分，其建設和維護對于保障經濟和社會發展具有重要意義。然而，由于車輛載荷、自然環境等因素的影響，普通公路容易出現磨損、老化等問題，需要及時維護和修復^[1]。傳統的養護施工方法如瀝青罩面、水泥混凝土修補等雖然可以暫時解決問題，但存在使用壽命短、對環境影響大等缺點^[2]。因此，需要尋找一種更為有效、環保的養護施工技術。

同步碎石封層技術是一種先進的有養護性能的施工技術，其核心是在高溫下將碎石和黏結劑同步灑布在路面上，形成一層保護層，以達到防止水分滲透、保護路面結構的目的。該技術具有施工速度快、環保、使用壽命長等優點，因此近年來在國內外得到了廣泛的應用和研究。在國外，同步碎石封層技術已經得到了廣泛的應用和研究。例如，美國、加拿大等國家已經將該技術應用于高速公路、普通公路等不同類型的路面上，并取得了良好的效果。同時，這些國家也在不斷探索新的施工工藝和技術，以提高施工質量和效率^[3]。在國內，同步碎石封層技術也逐漸得到了應用和研究^[4]。例如，中國交通運輸部公路科學研究院等機構對該技術在普通公路養護施工中的應用進行了研究和實驗，并取得了一定成果。此外，一些省份也在逐步推廣該技術在普通公路養護施工中的應用。該文提出普通公路同步碎石封層養護施工技術，旨在為普通公路養護施工提供一種更為有效的解決方案。

1 普通公路同步碎石封層養護施工方法設計

1.1 施工材料參數設置

在實際應用中，同步碎石封層技術的重要環節之一是合理選擇橡膠瀝青材料。隨著混合橡膠粉末的增加，混合物的黏度也會相應地增加或減少^[5]。在提高道路性能的同時，施工難度也會在一定程度上增加。因此，根據工程實際情況，選擇了90%的瀝青和30目膠粉，并將膠粉摻量控制在18%～25%的范圍內。

噴灑型橡膠瀝青技術的技術參數指標如表1所示。在該技術的使用過程中，橡膠瀝青的噴灑量應當在1.6～2 kg/mz之間，這樣可以有效避免路面后期出現瀝青膜厚度不足、漏油等問題。

集料應選擇堅硬且干凈的單一顆粒尺寸，其中石頭顆粒尺寸為9.5～13.2 mm^[6]。這些石頭顆粒形態良好、強度高、不含雜質，符合道路施工技術標準。在使用之前，應先加熱并清除混合裝置中的灰塵。具體的技術要求如表2所示。

以上是普通公路同步碎石封層養護施工材料參數設置的具體內容，準備施工材料后即可攤鋪瀝青和碎石灑布施工。

1.2 灑布封層

在施工期間，瀝青被儲存在儲罐中，并加熱至170 ℃。將加熱后的瀝青放置在密閉儲罐中，以避免受到墻壁、干燥和灰塵的污染^[7]。在進入施工現場前，應選擇干凈的石頭并將其放置在同步碎石封層機料倉的儲罐中。在特殊的施工作業期間，同步碎石封閉車以5～8 km/h的速度行駛。為了保證相同瀝青的攤鋪，瀝青噴射器的高度需調整適當，從而使瀝青材料能夠同時分散。灑布車灑布施工的過程如圖1所示。

在施工期間，發現每平方米路面上瀝青和骨料的選擇與整個建設項目的發展有著密切的聯系。對于省道建設的基本要求，精選了6～10 mm的壓縮石料，并進行大量的試驗分析，以確保石料的壓縮分散度在10～12 kg/m²的范圍內。同時，也對改性瀝青的分散度進行了嚴格的控制，使其保持在1 kg/m²、1.6 kg/m²的范圍內。

在制造商噴灑原材料的過程中，必須根據道路的實際位置，實時監測原材料的噴灑量和速率。只有這樣，才能確保游離瀝青不會影響原始基層表面^[8]。這一步驟是至關重要的，因為它可以防止瀝青與基層表面之間產生不必要的摩擦，從而確保道路施工的質量和持久性。

此外，骨料是道路建設中的重要組成部分，其質量和粒度對道路的性能和壽命有著直接的影響。選用的骨料粒度在6～10 mm之間，這個范圍的骨料可以提供良好的承載能力和耐久性。同時，也進行了多次試驗，以確定骨料的最佳配合比，從而使其能夠與瀝青材料完美結合，提高道路的整體性能。在處理接縫時，需要注意以下幾點。首先，對于縱向接縫，需要準備一條寬度約為10 cm的線路，然后將它的前半部分連接到瀝青邊緣，在瀝青邊緣用碎石噴灑剩余的一半寬度。其次，對于橫向接縫，需要放置一個總寬度約為1 m的油毛氈。在所有噴霧結束后，需要立即清除油毛氈，并完成一系列清潔操作。

1.3 封層碾壓

在碎石撒布處理后，對于一些覆蓋率不符合規定的位置，應及時人工補撒處理。在完成瀝青碎石灑布后，必須使用滾軸滾動，但需要注意的是，滾動速度不得超過6 km/h。在碾壓過程中，應從中間向兩側開始，由低位向高位碾壓，如圖2所示。

在初次碾壓作業結束后，應立即撤離現場，碾壓過程中不得長時間停留、轉彎或急轉彎。車輪碾壓完成后，交通可以開放2 h。為了減少路面問題，有必要徹底清理碎石并處理當地現場。在路面溫度降至50 ℃后，可以開放交通，確保速度低于30 km/h。

2 同步碎石封層技術的應用特點

2.1 穩定性良好

實際的施工中，瀝青混合料是不懼高溫的，因此即使是高溫施工也可以有效地實現其預期效果，主要原因是其網格纖維纏繞結構，在施工過程中可以避免路面出現高溫泛油而對過往的車輛造成一定的危害。同時纖維碎石封層本身就有著非常優質的彈性模量以及延伸率，如果溫度過低，還可以有效地避免由于溫度而導致的裂縫，因此具有非常高的穩定性。

2.2 耐磨性能好

同步碎石封層技術還具有非常優質的耐磨性能，將碎石集料進行碾壓后，需要在施工中將其嵌入到網格纏繞結構中，網格纏繞結構主要由纖維和瀝青組成，在使用一段時間后，三者會牢牢地結合，通過力學體系來構成一個非常穩固的結構，有效地提升了碎石集料的堅固性，降低其脫落概率，從而有效地將道路耐磨性進行了顯著的提升。

2.3 防水性能好

同步碎石封層技術在施工過程中可以將上下層的乳化瀝青進行充分的吸附，主要是由于其纖維層的吸附能力比較強，其黏性是普通黏結層的4倍左右，在施工過程中利用這種方式可以有效地提升封層的密閉性，從而更加提升了瀝青的穩定，也加強了路面在施工后的防水性能。

3 工程實例

3.1 工程概況

某普通公路項目于2010年建成通車。由于大量超載車輛在高速公路路面行駛，會出現不均勻下沉、橫向和縱向裂縫、坑洞、車轍、網狀裂縫等各種病害，降低車輛行駛的舒適性和安全性，該道路工程使用壽命降低。為有效解決上述路面病害，使用該文提出的普通公路同步碎石封層養護施工技術對其進行養護施工。

同步碎石封層施工設備要求如表3所示。

在表3中，基于上述參數，首先維護和清理道路，清除地面上所有的廢棄物，如灰塵、垃圾和碎石。為應對各種路面問題，修建道路路面。對于路面上的裂縫問題，可以分為兩類來處理。一類是裂縫相對較小，其寬度約為5 mm。對于這類裂縫，需要仔細清潔，確保裂縫內部沒有灰塵、雜質等。清潔完成后，需要使用細小的石頭填充。填充時要注意石頭的大小和分布，確保填充均勻、密實，以避免出現空隙或凸起。另一類是裂縫寬度大于5 mm，這類裂縫處理起來相對較困難一些。首先需要去除裂縫周圍的松散部分，包括松動的石頭、泥土等，以確保填充材料的穩定性和持久性。然后需要將填充的礫石材料均勻撒入裂縫內。需要注意的是，填充材料的選擇和配比需要根據裂縫的具體情況和工程要求嚴格篩選和調配，以確保填充效果最佳。同時，在填充過程中要保持一定的壓力，使填充材料能夠充分進入裂縫深處，并與路面材料緊密結合。最后，需要確保道路表面與道路的原始表面高度相等。除此之外，還針對路面加固不足和道路滲水過多導致的斷裂進行了維護。在維護過程中，必須拆除整個面板，重新澆筑路基，并澆筑新的混凝土面板。

在該項目中，將封閉措施從左到右依次實施，以確保效率。為了實現這一目標，將采用該文道路養護技術，以便在陰天時最大限度地使礫石分布覆蓋道路表面。同時，在施工期間，必須確保駕駛員以穩定和恒定的速度駕駛車輛。此外，由于該項目使用改性瀝青，噴涂溫度應保持在170 ℃左右。在第一次施工之前，必須在同步泄漏車的左側灑水噴頭上安裝一個小型灑水噴頭，以防止施工過程中的泄漏。同時，在等待最終施工的過程中，還應確保右側的噴射寬度大于石頭的噴射寬度，并采取同樣的保護措施。

3.2 施工結果

上述施工完成后，應根據道路荷載強度確定道路養護方法的效果。具體公式如下：

式中，W——公路能夠承載的強度；a——道路兩側的預留寬度；e——加載的道路的最高強度；h——道路的寬度；u——道路的長度。根據上述計算，該工程施工后道路貨運的最大壓力強度應采用道路貨運強度確定。具體結果如表4所示。

如表4所示，隨著定向承載強度不斷加強，道路最大承載壓力也隨之變化，并且最大承載壓力始終控制在400 kN/m²以上。測試結果表明，該普通公路同步碎石封層養護施工效果良好符合設計要求。因此，該文設計的普通公路同步碎石封層養護施工技術具有良好的效果和較高的應用價值，有效提高了公路承載力。

4 結束語

該文提出的普通公路同步碎石封層養護施工技術是一種先進的預防性養護施工技術，具有廣泛的應用前景和重要的研究價值。通過對其深入研究和探討，可以為普通公路養護施工提供更為有效、環保的解決方案，促進公路交通基礎設施的建設和維護水平的提高。

參考文獻

[1]高璨. 纖維瀝青碎石封層技術在瀝青路面養護中的應用[J]. 四川水泥， 2023（8）： 236-238.

[2]穆劍. 同步碎石封層技術在公路預防性養護中的應用[J]. 交通世界， 2023（20）： 93-95+98.

[3]朱少華. 同步碎石封層技術在公路養護中的應用[J]. 四川建材， 2023（7）： 164-166.

[4]張平利. 橡膠瀝青碎石封層技術在公路養護中的應用[J]. 江西建材， 2023（6）： 270-271+276.

[5]楊溧. 橡膠改性瀝青碎石封層在道路養護工程中的應用[J]. 交通世界， 2023（17）： 109-111.

[6]蘇峰. 瀝青纖維同步碎石封層技術在公路養護中的應用[J]. 建筑技術開發， 2023（6）： 91-93.

[7]王國安. 同步碎石封層技術在公路養護中的應用[J]. 城市建設理論研究（電子版）， 2023（7）： 95-97.

[8]江新萍. 國道瀝青路面纖維瀝青同步碎石封層養護技術研究[J]. 運輸經理世界， 2022（30）： 122-124.

收稿日期：2023-11-29

作者簡介：黨吉（1990—），男，本科，工程師，從事公路養護維修方面工作。