改性瀝青同步碎石封層的材料要求和施工工藝

朱利勇

摘 要：通過對同步碎石封層在預(yù)防性養(yǎng)護中的應(yīng)用進行了簡要介紹，對同步碎石封層的材料要求和施工工藝進行了描述，以期為今后同類工程提供經(jīng)驗、借鑒。

關(guān)鍵詞：預(yù)防性養(yǎng)護；同步碎石封層；材料要求；施工工藝

中圖分類號：TU57 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）03-0077-02

1 工程概述

黃馬路是北京市大興區(qū)一條重要的東西向道路，道路等級為一級，它連接了大興區(qū)、亦莊開發(fā)區(qū)、通州區(qū)等，道路西側(cè)起點為黃村，路線向東，終點為大興與通州區(qū)界。該路于2009年完成道路大修，到2012年已經(jīng)使用了3年。隨著大興地區(qū)的經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，交通量快速增長，路面局部出現(xiàn)裂縫、網(wǎng)裂和車轍等病害，且有進一步發(fā)展的趨勢。通過對該路的交通量、彎沉、路面病害等因素綜合分析，決定對該路進行改性瀝青同步碎石封層的預(yù)防性養(yǎng)護措施。

2 同步碎石封層技術(shù)特點

同步碎石封層為用同步碎石封層車將碎石和黏結(jié)料同步鋪灑在路面上，通過自然行車碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。同步碎石封層技術(shù)的最大優(yōu)點是同步鋪灑黏結(jié)材料和石料，實現(xiàn)噴灑到路面上的高溫黏結(jié)料在不降溫的條件下即時與碎石結(jié)合的效果，從而確保黏結(jié)料和石料之間的牢固結(jié)合。同步碎石封層具有如下技術(shù)特點：①防滑性較好。瀝青結(jié)合料將碎石黏結(jié)在舊瀝青路面上，碎石的粗糙增加了它與車輪輪胎間的摩擦力，達到路面防滑性能的要求。②防水性較好。瀝青結(jié)合料能夠滲入舊路瀝青裂縫內(nèi)，起到封閉裂縫的作用，防止路面雨水沿路面裂縫滲入基層。鋪灑在瀝青舊路面層上的碎石磨耗層相當(dāng)于防水層，起到了防水的作用。③耐磨耗和耐久性較好。高黏結(jié)合料將骨料與舊瀝青面層有效地黏結(jié)在一起，將約2/3的碎石骨料嵌入高黏結(jié)合料中，使高黏結(jié)合料與骨料之間形成最大的接觸面，防止碎石被車輪碾飛。④經(jīng)濟性好。同步碎石封層因其厚度較薄，一般設(shè)計厚度與骨料的粒徑相接近，比普通瀝青攤鋪要薄很多，且骨料和瀝青結(jié)合料在施工過程中同步噴灑，無需攪拌，有效地降低了施工成本。⑤工藝簡單，施工速度快。同步碎石封層涉及到兩種原材料，即骨料和高黏結(jié)合料，兩者同步施工，施工速度較快，且養(yǎng)生后即可開放交通，無需斷路施工。

3 材料要求

3.1 石料

碎石封層的石料可采用石灰?guī)r或玄武巖，本工程采用的石料為宣武巖。碎石封層石料規(guī)格與用量如下：石料規(guī)格為S12、石料粒徑8～10 mm、封層厚度10 mm、石料用量9～12 mm。石料粒徑需與同步碎石封層的設(shè)計厚度相匹配，否則施工完成后驗收的厚度達不到設(shè)計厚度的要求。

碎石封層所用石料技術(shù)要求如下：壓碎值≤16%，洛杉磯磨耗值≤15%，表觀相對密度≥2.6，吸水率≤2.0%，堅固性≤12%，針片狀含量≤6%，水洗法<0.075顆粒含量≤0.5%.

3.2 瀝青膠結(jié)料

為將碎石與舊路面很好地黏結(jié)在一起，碎石封層采用高黏改性乳化瀝青。高黏改性乳化瀝青技術(shù)要求如下：蒸餾殘留物含量>65%，賽波特黏度（50 ℃，s）>30，儲存穩(wěn)定（1 d，%）≤1%，篩上剩余量（0.85 mm，%）≤0.1%，電荷為+，破乳速度為快裂/中裂。蒸發(fā)殘留物性質(zhì)如下：針入度（100 g，5 s，25 ℃）為60～120（0.1 mm），溶解度（三氯乙烯）>97.5%，軟化點（℃，環(huán)球法 ）>55 ℃，延度（25 ℃，5 cm/min，mm）>30 mm，動力黏度（60 ℃，Pa·s）>500 Pa·s。

4 施工工藝

4.1 同步碎石封層施工工藝

同步碎石封層施工前，先對路緣石、雨水口和各種管線檢查井等路面附屬物進行相應(yīng)處理。將路面清掃干凈并保持干燥，不得有明顯灰塵、積水，原路面結(jié)構(gòu)強度不足應(yīng)先予以補強，無需對舊路路面瀝青進行銑刨。

同步碎石施工車的標定：乳化瀝青泵入同步碎石封層車的瀝青貯存罐后，應(yīng)通過同步碎石封層車的加熱設(shè)備對高黏度改性乳化瀝青加熱、保溫，以保證高黏度改性乳化瀝青的灑布技術(shù)要求。裝好乳化瀝青和碎石的同步碎石封層車開至施工現(xiàn)場后，應(yīng)根據(jù)試驗段確定乳化瀝青噴灑量和石料的撒布量，并根據(jù)標定的參數(shù)在電腦上準確設(shè)置乳化瀝青的噴灑量和碎石的撒布量。根據(jù)測量放樣結(jié)果，準確調(diào)整好同步碎石封層車的位置后方可開始施工。

乳化瀝青噴灑溫度控制在50～60 ℃，灑布量在1.2～1.6 kg/m2之間，從左向右進行封層施工。施工第一幅時，應(yīng)在左側(cè)石料撒布器上加上夾板，防止石料飛濺；施工最后一幅時，與左側(cè)采用同樣方法；撒布中間路幅時，要保持右側(cè)乳化瀝青噴灑寬度比石料的噴撒寬度多8～10 mm，碎石撒布要分散、均勻、厚度一致，石料覆蓋率應(yīng)大于90%. 當(dāng)局部缺料或料過多時，應(yīng)人工及時找補或清除。

橫向接縫處理：橫向接縫采用平縫搭接的施工技術(shù)。合理安排每車攤鋪，做到每車滿載攤鋪，盡可能減少橫縫的數(shù)量。施工時，在起點采用鋪墊油毛氈接縫技術(shù)，攤鋪機前進后，及時將油毛氈連同上面的混合料一起拿走，保證接縫平順、整齊。

碎石撒布后，采用膠輪壓路機碾壓。相鄰兩幅初壓完成后，即可進行錯輪碾壓，全幅碾壓不少于5遍。碾壓時，應(yīng)由路邊緣向中間碾壓，每次輪跡應(yīng)重疊30 cm，碾壓速度控制在2～4 km/h，每次折回的位置避免在同一斷面上，壓路機在封層上碾壓時不得停留、調(diào)頭或急轉(zhuǎn)彎。

同步碎石封層結(jié)束后，應(yīng)及時清掃、回收多余的骨料和浮料，養(yǎng)生后即可開放交通，但前提條件是4 h內(nèi)未降雨。

4.2 碎石封層質(zhì)量檢評標準

碎石封層攤鋪前，原路面處理質(zhì)量標準如下：平整度沒有明顯凸起和下凹，每200 m檢查1次；清潔與干燥方面要求無明顯灰塵、積水，頻率為隨機。

碎石封層施工技術(shù)和質(zhì)量檢評標準如下：乳化瀝青灑布量1.2～1.6 kg/m2，每天檢查1次；噴灑均勻性為肉眼觀測無明顯囤積、流淌或漏灑，頻率為隨機；碎石撒布量為8～12 kg/m2，每千米每車道檢查2次；碎石撒布覆蓋率為（95±10）%，頻率為隨機；

碎石撒布均勻性為肉眼觀測無明顯囤積、漏撒，頻率為隨機。

4.3 同步碎石封層施工技術(shù)要點

具體包括以下幾點：①選擇技術(shù)狀態(tài)良好的同步碎石封層機是施工質(zhì)量和施工效率的保證，其中主要包括瀝青噴灑裝置結(jié)構(gòu)合理、瀝青控制系統(tǒng)先進合理、碎石的撒鋪量和均勻性調(diào)整精確、瀝青和碎石撒布高度合理。②為使瀝青膜厚度適宜，施工前需調(diào)整噴嘴高度。③在施工過程中，瀝青溫度需保持在160～170 ℃范圍內(nèi)，保證改性瀝青霧狀噴灑形成均勻、等厚度的瀝青膜。④碎石和瀝青的撒布量需匹配，要求同步碎石封層機前進速度均勻。⑤嚴格控制石料的粒徑范圍，針片狀石料要控制在15%以內(nèi)，不含石粉和雜質(zhì)，壓碎值小于14%，石料經(jīng)過水洗后風(fēng)干。⑥舊路路面的強度和平整度需滿足要求后方可進行同步碎石封層施工。⑦一般路面進行一次同步碎石封層就可以達到預(yù)防性養(yǎng)護效果。舊瀝青路面平整度較差或低等級公路采用同步碎石封層時，須鋪設(shè)兩層或三層，這是為了防止各層碎石產(chǎn)生嵌擠，粒徑應(yīng)為互相搭配的。⑧施工前，需將舊瀝青路面清掃干凈，防止路面灰塵影響?zhàn)そY(jié)劑的黏結(jié)效果。⑨為了在熱瀝青溫度降低之前或乳化瀝青破乳后能及時完成碾壓，在施工過程中要保證輪胎壓路機數(shù)量足夠。

4.4 同步碎石封層施工應(yīng)注意的問題

為使同步碎石封層施工達到預(yù)期效果，需注意以下幾個問題：①施工前，需對舊路不同類型的病害徹底處理后方可施工；②瀝青材料性能與碎石材料性能之間要有良好的兼容性，要根據(jù)現(xiàn)場條件選擇合適的瀝青和碎石；③同步碎石封層機和施工器械性能良好；④必須進行試驗段，試驗段的目的就是要檢驗各項施工機械的使用性能和相互配合情況，確定施工所需的技術(shù)參數(shù)，確定設(shè)備的技術(shù)參數(shù)； ⑤為了讓員工熟悉操作施工機械，施工前需對員工加強培訓(xùn)。

5 結(jié)束語

通過對黃馬路同步碎石封層的設(shè)計證明，高黏改性乳化瀝青將碎石與原瀝青路面很好地黏結(jié)在一起。這對原路的裂縫和車轍有很好的修復(fù)作用，使鋪筑后的碎石封層有較好的抗裂性能，減少路面裂縫的產(chǎn)生。同步碎石封層所具有的防水性、耐磨性、防滑性和施工速度快等優(yōu)勢，將使該技術(shù)作為一種新的瀝青路面預(yù)防性養(yǎng)護措施，在今后這類施工中得到廣泛推廣。

參考文獻

[1]黃頌昌，徐劍，秦永春.改性乳化瀝青與微表處技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2010.

〔編輯：白潔）