碎石封層設計、施工及檢測方法

（北京歐亞機械設備股份有限公司，北京 101105）

在法國農(nóng)村、城市與郊區(qū)道路的路面磨耗層養(yǎng)護施工中，采用撒布一層瀝青和碎石的施工工藝，石料的撒布一般用“覆蓋能力”來描述，以不存在任何重疊為前提，在指定表面上能完整覆蓋的最多骨料數(shù)量，計量單位采用L/m2表示。施工工藝相當于國內(nèi)的瀝青表面處治及封層。

施工一般采用瀝青灑布車和碎石撒布機組合，或?qū)⑷霾紮C替換為同步碎石封層設備。該磨耗層施工工藝，主要步驟有7個，分別為前期準備工作、清理路面、灑布黏結(jié)料（瀝青）、撒布碎石、軋路機壓實、重新開放交通及清掃剩余碎石。

一、石料的特性

一般從石料的來源、粒度、棱角度、表面清潔度和扁度五方面描述。

（一）來源

骨料存在天然或人造兩種來源。天然骨料是指來自于沖積礦層或整塊巖石礦層的骨料；人造骨料是指通過破碎加工轉(zhuǎn)化而成的骨料。天然骨料一般只用來處理特殊點位，諸如危險的彎道、減速區(qū)域等。

（二）粒度

為了能夠獲取緊密級配,最常使用的粒度等級表達方式為d/D：2/4～4/6.3和6.3/10～10/14。在特殊情況下，可以使用規(guī)格為14/20的粒度。在所有情況下，當材料通過網(wǎng)眼尺寸為1.25D的篩子時，篩余物必須為零。

（三）棱角度

在采用沖積礦層的天然骨料方面，當?shù)缆返慕煌ǖ燃墳門1至T3時，破碎比Rc必須大于或者等于2。在交通等級大于T1的情況下，強烈建議使用整塊巖石。如果需要采用沖積材料，適用的破碎比必須大于或者等于4。

（四）表面清潔度

骨料的清潔度是決定一層表層能否實現(xiàn)成功鋪設的關(guān)鍵因素之一，要求黏結(jié)料必須完美地黏附在骨料上，而不是黏在覆蓋在骨料表面的一層細料薄膜上。

（五）扁度

當一種骨料的比值（G/E）大于1.58時，可將該骨料視作為“扁平”的骨料（G與E分別代表骨料的長度和厚度）。

二、道路交通量的等級分類

道路施工工藝是由道路交通量決定的，道路交通量的大小決定石料的粒徑、破碎比和撒布量。交通量與破碎比的關(guān)系，如表1所示。

三、工藝配方

在確定表層工藝的配方時，首先需到現(xiàn)場考察，并充分理解一定數(shù)量的參數(shù)，以便確定各項事宜。

（一）涂層結(jié)構(gòu)的選擇

1.一種碎石構(gòu)成的單層；（結(jié)合國內(nèi)的施工工藝，在此僅介紹此種結(jié)構(gòu)。）

表1 交通量與破碎比的關(guān)系

2.兩種碎石構(gòu)成的單層；

3.雙層碎石；

4.預鋪碎石的單層；

5.預鋪碎石的雙層。

主要應根據(jù)交通類型、路面、環(huán)境、冬季期間形成的干擾和建造時間來選擇涂層的結(jié)構(gòu)，同時考慮路面的粗糙度與密封性。

一種碎石構(gòu)成的單層屬于最常見結(jié)構(gòu)，且這種結(jié)構(gòu)幾乎能夠適用于所有的交通類型，最高可達T2等級。通常使用骨料（6/10）建造該層面，需要具有良好狀態(tài)且均勻的路面，但不能承受過大的切向應力。

（二）黏結(jié)料的選擇

一般而言，使用乳液比基質(zhì)瀝青，可以在年初或者年末溫度較低（10℃以下）時完成涂層的建造工作。在單層結(jié)構(gòu)中，通常都選擇基質(zhì)瀝青；雙層涂層則優(yōu)先選擇瀝青乳液。由于國內(nèi)雙層應用較少，在此不做闡述。

在交通量非常大的情況下，即T1/T0，一般都需要選定改性瀝青或者改性乳化瀝青，且更應該優(yōu)選基質(zhì)瀝青，因為該黏結(jié)料能夠使涂層穩(wěn)定得更快。除此之外，在道路建設方面出現(xiàn)困難的情況下，也必須考慮采用該類型的黏結(jié)料，這些困難涉及切向應力（小半徑彎道，15m～20m）；氣候約束（炎熱的夏天，寒冷的冬天）；運營約束（例如需快速清掃）等。

（三）骨料粒徑的選擇

在碎石粒徑的選擇方面，涂層結(jié)構(gòu)、交通類型及路面特點都是需要考慮的主要參數(shù)。同時還需考慮到粗糙度（需獲取良好的粗糙度并保持）、環(huán)境（在行駛中發(fā)出的噪聲），以及表面排水性能。

可以根據(jù)載體的狀態(tài)及交通類型，對粒度做出相應的調(diào)整。重型交通與異質(zhì)路面采用粗碎石，輕型交通與勻質(zhì)路面則采用細碎石。

行駛中發(fā)出的噪音能夠?qū)Τ鞘谢瘏^(qū)域造成妨礙，需要選擇適用的粒度（6/10）或（4/6），便于使涂層的材質(zhì)更細膩且產(chǎn)生的噪音更少。

總體來講，為了獲得產(chǎn)生較少噪音的罩面層，應使用最細粒度，且要求該粒度能夠與道路的載體及運營條件兼容。

（四）基本配量

根據(jù)涂層的結(jié)構(gòu)、黏結(jié)料的性質(zhì)及骨料的粒徑，對應選定的基本黏結(jié)料配量，如表2所示（僅針對一種碎石的單層）。

表2 黏結(jié)料與碎石的基本配量

碎石粒徑4/6,撒布量2L/m2

碎石粒徑10/14,撒布量10L/m2

四、碎石撒布量的檢測方法

目前國內(nèi)的碎石撒布多以覆蓋率描述，是一種粗略的計量方式。北京歐亞機械與法國高速公路公司聯(lián)合出具了一套碎石撒布量樣板圖冊，可根據(jù)不同的粒徑和撒布量，以1:1比例、定量、直觀的比對方式快速確定碎石撒布量。