重交通條件下改性瀝青碎石同步封層的施工體會(huì)

李雄佼

【摘 要】改性瀝青碎石封層是指利用同步碎石封層車將改性瀝青的噴灑和骨料的撒布同時(shí)進(jìn)行，使改性瀝青與骨料之間有最充分的接觸，以達(dá)到它們之間最大限度的粘結(jié)。筆者經(jīng)過近幾年工程實(shí)踐，改性瀝青碎石封層可有效防止公路早期病害，延長使用壽命。

【關(guān)鍵詞】改性瀝青；同步封層；體會(huì)

一、前言

S202線西長二級(jí)公路經(jīng)過2005年大修后，路面狀況有了很好改善，但隨著交通量的大幅增長，日平均交通量已突破10000輛，且超載超限車輛很多，致使路面網(wǎng)裂、龜裂、脫皮現(xiàn)象非常嚴(yán)重，養(yǎng)護(hù)工作量大增，雖然養(yǎng)護(hù)經(jīng)費(fèi)投入逐年增加，路況質(zhì)量卻呈下降趨勢(shì)，總段近兩年安排了養(yǎng)護(hù)維修工程，經(jīng)過近兩年的工程實(shí)踐，對(duì)路面平整度好、龜裂網(wǎng)裂脫皮較嚴(yán)重路段采取改性瀝青同步封層施工，取得了較好效果。

二、改性瀝青碎石同步封層的定義

改性瀝青碎石同步封層就是指利用同步碎石封層車將改性石油瀝青結(jié)合料的噴灑和石料的撒布同時(shí)進(jìn)行，使瀝青結(jié)合料與石料之間有最充分的接觸，以達(dá)到它們之間最大限度的粘結(jié)度。

三、改性瀝青同步封層的特點(diǎn)

同步瀝青碎石封層是利用專門的施工設(shè)備——同步封層車 ，將高溫瀝青（噴灑時(shí)熱改性瀝青的溫度應(yīng)達(dá)到 175-180℃）與潔凈干燥的均勻，石料幾乎同時(shí)（1s內(nèi)）噴灑在路面上，保證瀝青與石料在最短的時(shí)間內(nèi)完成結(jié)合，并在外荷載的作用不斷形成強(qiáng)度，骨料攤鋪停止時(shí)，瀝青結(jié)合料的攤鋪?zhàn)詣?dòng)停止，不存在等待骨料的瀝青結(jié)合層。結(jié)合時(shí)，高溫瀝青結(jié)合料的流動(dòng)性很好，由于流體瀝青的表面張力，使熱瀝青沿石料表面向上爬升高度約為石料高度的2/3，并在石料表面形成一個(gè)半月面，使石料被瀝青裹覆的面積達(dá)到70%，保證了瀝青與石料有足夠的結(jié)合強(qiáng)度。改性瀝青同步碎石封層不但具有良好的防水效果，提高防水層的高溫抗剪強(qiáng)度，改善了防水層的低溫抗裂性與延緩反射裂縫的能力，對(duì)保護(hù)基層免受沖刷破壞和瀝青面層早期損壞具有的重要作用。同時(shí)，同步碎石封層技術(shù)簡單、迅速，提高工作效率；可以節(jié)省材料、設(shè)備成本，降低工程造價(jià)，性價(jià)比高，同步碎石封層設(shè)備的高精確度，使勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低。

四、改性瀝青碎石同步瀝青碎石封層技術(shù)主要有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)

1）同步碎石封層是低能量瀝青結(jié)合料順利滲入基層表面微裂縫的技術(shù)，起著很好的封縫作用，改性瀝青效果更加明顯。

2）同步碎石封層實(shí)質(zhì)是靠一定厚度瀝青膜（1～2 mm）粘結(jié)的超薄瀝青碎石表面處治層，其整體力學(xué)特征是柔性的，能增加路面抗裂性能、治愈路面龜網(wǎng)裂、減少路面反射裂縫、提高路面防滲水性能 。

3）同步碎石封層可以大大提高原路面的摩擦系數(shù)，即增加路面防滑性能，并能使路面平整度得到一定程度的恢復(fù)。

4）同步碎石封層工序簡單、施工速度快，可即時(shí)限速開放交通。

5）同步碎石封層的性能價(jià)格比明顯優(yōu)于其他養(yǎng)護(hù)方法，從而大大降低道路的維修養(yǎng)護(hù)成本。

改性瀝青碎石同步封層不足之處有

1）改性瀝青碎石同步封層，對(duì)材料和工藝控制相當(dāng)嚴(yán)格，尤其對(duì)石料的要求甚嚴(yán)，如石料硬度不能滿足要求，施工效果不是很理想。

2）原有路面有車轍坑槽沉陷等病害不能使用碎石同步封層。

五、改性瀝青碎石同步封層材料規(guī)格

根據(jù)慶陽市的氣候特征，采用SBS改性石油瀝青。用量控制在1.2kg/m2至2.0kg/m2為宜。如果灑布量過多，導(dǎo)致行車碾壓過程中，瀝青粘結(jié)料從石料空隙中溢出，從而導(dǎo)致路面泛油，摩擦系數(shù)降低；如果過少，不能將骨料固定住，會(huì)出現(xiàn)脫粒等現(xiàn)象。同時(shí)石料必須具有足夠的硬度抵抗交通磨損；級(jí)配一般采用單一級(jí)配，不含粉料；形狀上盡量采用立方體的骨料，避免針片結(jié)構(gòu)，以保證骨料在瀝青中達(dá)到合適的嵌入深度。碎石要求經(jīng)過反擊破碎（或錘式破碎）得到的碎石，針片狀石料嚴(yán)格控制在15%以內(nèi)，幾何尺寸要好，不含雜質(zhì)和石粉，壓碎值小于20%，集料與瀝青粘附性大于4級(jí)。

六、同步碎石封層設(shè)備

改性瀝青同步碎石封層主要設(shè)備有：同步碎石封層車1輛，50型以上裝載機(jī)1臺(tái)、石料篩分或除塵設(shè)備1臺(tái)、20t以上膠輪壓路機(jī)2臺(tái)、8t以上水車1臺(tái)、清刷機(jī)1臺(tái)、森林滅火吹風(fēng)機(jī)2臺(tái)，小型銑刨機(jī)1臺(tái)，25T以上瀝青加（保）溫車1臺(tái)。同步碎石封層車對(duì)操作手的要求較高，操作人員必須懂得機(jī)械的工作原理，同時(shí)操作要相當(dāng)熟練。我段采用西安達(dá)剛筑路設(shè)備公司生產(chǎn)的同步封層車，近幾年通過和其它公司生產(chǎn)同類型設(shè)備的對(duì)比，性價(jià)比較高，施工可靠性高。

七、瀝青碎石同步封層施工時(shí)間

經(jīng)過大量的工程實(shí)踐，瀝青碎石同步封層對(duì)施工溫度要求高，每年6月-7月氣溫最高時(shí)宜施工。

八、改性瀝青同步封層的施工工藝

SBS改性瀝青封層施工順序：準(zhǔn)備工作→瀝青灑布→碎石撒布→碾壓→養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢測(cè)。

（一） 施工準(zhǔn)備

1、路況調(diào)查

瀝青碎石封層施工前，對(duì)原路面路況進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)路況調(diào)查結(jié)果，提出針對(duì)性的路面病害處治方案和清掃措施。同時(shí)確保原路面上方凈空不低于6.5m，以滿足碎石封層車料斗卸料時(shí)具有足夠的有效工作高度。

2、原路面處理

施工前，對(duì)原路面翻漿、沉陷、擁包、坑槽、裂縫等病害進(jìn)行全面詳細(xì)調(diào)查和徹底處理。

對(duì)小于6cm的沉陷，先用銑刨機(jī)銑刨其表面，并掃凈碎屑、雜物，噴灑或涂刷粘層瀝青，然后用瀝青碎石將沉陷部分填補(bǔ)到與原路面齊平并壓實(shí)。因路基沉陷而導(dǎo)致路面下沉的，先處理路基。路基強(qiáng)度局部不足路段予以補(bǔ)強(qiáng)處理后，再逐層進(jìn)行面層的修補(bǔ)。

出現(xiàn)裂縫的路段，進(jìn)行前期灌縫處治。對(duì)于2mm以下的裂縫，可不作專門處理，利用瀝青碎石封層作業(yè)中噴灑高溫瀝青層，即可將這類裂縫封死；對(duì)于2～5mm的小裂縫，則采用灌縫或抹縫工藝處理；對(duì)于5mm以上的裂縫采用擴(kuò)縫清潔、干燥后的填封工藝；對(duì)于輕度塊狀裂縫的路段，先清除裂縫中的雜物，均勻噴灑乳化瀝青，再均勻撒布4～6mm干燥潔凈的石料，最后用8～10T鋼輪壓路機(jī)將石料壓入縫隙中。

對(duì)坑槽、松散及重、中度塊狀裂縫采用坑槽的修補(bǔ)工藝進(jìn)行處理，即挖除處理成規(guī)則的形狀，噴灑粘層油后，用瀝青混合料填平并壓實(shí)。

3、路面清潔

對(duì)己處理完畢的下承層進(jìn)行徹底清掃，清除一切松散材料、雜物及塵土，防止噴灑的瀝青被粉塵包裹而形成隔離層，并保持下承層干燥。

4、確定施工幅寬及備料

根據(jù)原路面的寬度及設(shè)備施工能力，確定合理的施工幅數(shù)及每幅施工寬度。施工時(shí)應(yīng)選定標(biāo)尺，確定參照物（一般以路緣石、路面標(biāo)線為參照物）使司機(jī)能夠按照參照物行走，要求既能保持瀝青碎石封層的線形，又可以保證下一幅施工接縫平順。確定施工幅寬時(shí)，盡量減少施工幅數(shù)，以減少縱接縫的數(shù)量。

根據(jù)工程量大小分批備料，且每批碎石不得混雜堆放，有防雨設(shè)施。施工前對(duì)碎石進(jìn)行篩分，避免超粒徑的石料堵塞卸料孔。若石料粉塵超標(biāo)，則要事先采取清洗、晾曬及其他除塵措施，保證石料的清潔、干燥。

5、標(biāo)定、檢查

施工前，對(duì)同步碎石封層設(shè)備、瀝青灑布車、石料撒布機(jī)的計(jì)量系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)等進(jìn)行標(biāo)定，通過試灑（撒），確定灑（撒）量、灑（撒）寬度是否滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)檢查確認(rèn)設(shè)備正常完好后投入使用。

施工前，檢查瀝青灑布車的油泵系統(tǒng)、輸油管道、油量表、保溫設(shè)備是否正常；調(diào)整噴灑嘴與灑油管的角度，應(yīng)控制同一地點(diǎn)接受兩個(gè)或三個(gè)噴油嘴噴灑的瀝青；調(diào)節(jié)噴灑瀝青的寬度與撒鋪石料寬度一致；檢查石料撒布機(jī)出料口是否堵塞。

6、交通管制

施工前，在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)按照《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》和《甘肅省省養(yǎng)公路養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)安全管理規(guī)定（試行）》提前封閉交通，設(shè)置醒目的安全指示牌及限速牌等交通標(biāo)志，并設(shè)專人負(fù)責(zé)管理，指揮疏導(dǎo)交通，確保施工安全。

（二） 施工工藝

1、瀝青灑布

灑布前，根據(jù)路況和試灑情況確定最佳瀝青用量。瀝青灑布時(shí)，要求瀝青灑布車噴灑后形成均勻、等厚度的瀝青膜。在灑布過程中，確保車速與噴灑量保持穩(wěn)定，尤其在彎道和陡坡路段。

瀝青溫度控制是非常重要的環(huán)節(jié)，瀝青加熱或存儲(chǔ)時(shí)，防止溫度過高導(dǎo)致瀝青過早老化；瀝青灑布時(shí)，要求具有足夠的溫度使瀝青形成霧狀并實(shí)現(xiàn)均勻噴灑。一般情況下，熱改性瀝青灑布溫度控制在175℃～180℃。

瀝青灑布時(shí)，對(duì)沿線構(gòu)造物，路緣石等外露部位采取防污遮蓋措施，防止瀝青對(duì)沿線構(gòu)造物、周圍環(huán)境等造成污染。

2、碎石撒布

瀝青噴灑后同步撒布碎石材料，碎石覆蓋率應(yīng)達(dá)到100%，盡量不出現(xiàn)碎石重疊、瀝青膜外露現(xiàn)象。碎石撒布時(shí)，在兩幅搭接處預(yù)留10～15cm不撒石料，待后幅施工時(shí)一并撒布。

3、膠輪碾壓

在碎石撒布的同時(shí)，立即采用膠輪壓路機(jī)緊跟碾壓。碾壓時(shí)應(yīng)保持2～3km/h勻速行駛，先兩邊后中間、先慢后快，碾壓時(shí)每次輪跡重疊30cm，且壓路機(jī)每次返回位置避免在同一斷面上，碾壓遍數(shù)不小于5遍。碾壓后，使集料之間嵌擠緊密，石料不得出現(xiàn)較多壓碎現(xiàn)象。

4、缺陷修補(bǔ)

瀝青灑布時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)噴灑瀝青后有空白現(xiàn)象，及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)灑；當(dāng)有瀝青積聚時(shí)應(yīng)刮除，防止因?yàn)r青不均勻噴灑導(dǎo)致石料的剝離、斑紋和泛油；

當(dāng)發(fā)現(xiàn)有油條時(shí)，及時(shí)關(guān)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。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有泛油時(shí)，應(yīng)在泛油處補(bǔ)撒2-4mm的嵌縫料，并掃勻。

碾壓結(jié)束后，如仍出現(xiàn)較多浮動(dòng)石料時(shí)，掃出路面，并不得搓動(dòng)已經(jīng)粘著在位的石料。

5、接縫處理

在施工縫及構(gòu)造物兩端的連接處，施工時(shí)認(rèn)真仔細(xì)操作，確保接縫緊密、平順。

在施工初始前的新舊路面及前后兩車噴灑時(shí)產(chǎn)生的接茬應(yīng)搭接良好。橫縫采用對(duì)接法處理。在每段接茬處，用鐵板或油氈紙橫鋪在本段施工起灑點(diǎn)前及終點(diǎn)后，其長度為1～1.5m，以杜絕重復(fù)灑油或撒碎石現(xiàn)象，避免影響平整度和出現(xiàn)油包。

瀝青灑布要保證行車直順，縱向接縫處瀝青灑布重疊部分不得超過10cm，避免縱向條帶狀泛油現(xiàn)象。

施工時(shí)，應(yīng)注意幾點(diǎn)：

① 為保證霧狀噴灑而形成均勻、等厚度的瀝青膜，必須保證SBS改性瀝青灑布溫度在175℃以上。

② 灑布SBR改性瀝青封層的施工氣溫不應(yīng)低于20℃ ，大風(fēng)、濃霧或下雨天不得施工。

③ 噴油嘴高度不同瀝青膜厚度不同（各個(gè)噴嘴噴出的扇形霧狀瀝青重疊情況不同），通過調(diào)整噴嘴高度使得瀝青膜厚度適宜和均勻。

④ 碎石封層車應(yīng)以適宜的速度勻速行駛，在此前提下石料和粘結(jié)料兩者的撒布率必須匹配。

⑤ 改性瀝青與碎石灑布后，立即進(jìn)行人工修補(bǔ)或補(bǔ)撒，修補(bǔ)的重點(diǎn)是起點(diǎn)、終點(diǎn)、縱向接縫、過厚、過薄或不平處。

⑥ 派專人手拿竹掃帚緊跟同步碎石封層車后邊，及時(shí)把彈出攤鋪寬度（即瀝青灑布寬度）外的碎石掃到攤鋪寬度內(nèi)；或加工擋板防止碎石彈出攤鋪寬度。

⑦ 當(dāng)同步碎石封層車上任何一種料用完時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉所有材料輸送的控制開關(guān)。查對(duì)材料剩余量，校核拌和準(zhǔn)確性。

6、初期養(yǎng)護(hù)及開放交通

瀝青碎石封層施工結(jié)束后，視現(xiàn)場(chǎng)具體情況，可限速開放交通。在通車2h之內(nèi)，設(shè)專人控制行車，使車速不得超過30km/h。

7、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢測(cè)。

外觀檢測(cè)：改性瀝青封層的改性瀝青灑布應(yīng)均勻，無漏灑和油層過厚現(xiàn)象。改性瀝青封層的單粒徑碎石撒布應(yīng)均勻，不重不漏。灑布量檢測(cè)：分總量檢測(cè)和單點(diǎn)檢測(cè)。前者控制施工路段的總體灑布量，對(duì)碎石和瀝青過磅稱重，根據(jù)灑布路段的長度和寬度計(jì)算灑布面積，然后計(jì)算施工路段的總體灑布量。后者控制單點(diǎn)灑布量和均勻性。單點(diǎn)檢測(cè)采用擺盤子法。

九、施工體會(huì)

經(jīng)過近兩年改性瀝青同步封層的施工，對(duì)沿線交通量較大，在舊路面平整度好，主要病害為龜裂網(wǎng)裂脫皮的路段，在氣溫多雨地區(qū)，使用改性瀝青同步封層進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，對(duì)原路面裂縫有一定的修復(fù)作業(yè)，改善路面的抗滑性能，提高路面的防水能力，防止水損害；同時(shí)可以節(jié)省材料、設(shè)備成本，降低工程造價(jià)，全部機(jī)械化施工，養(yǎng)護(hù)作業(yè)時(shí)間短，工作效率高，較好的延長路面使用時(shí)間，提高服務(wù)水平。

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