淺析同步碎石封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

郭曉軍

摘 要：多年來(lái)，我國(guó)高度重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目的實(shí)施，先后引進(jìn)國(guó)內(nèi)外多個(gè)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目，并在各地推廣與應(yīng)用。同步碎石封層技術(shù)具有良好的防水、抗滑、穩(wěn)定等性能優(yōu)勢(shì)，在公路養(yǎng)護(hù)維修中應(yīng)用效果顯著。為此，本文在全面了解同步碎石封層技術(shù)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體案例，對(duì)同步碎石封層技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：同步碎石封層;技術(shù)原理;公路養(yǎng)護(hù)

0 引言

目前，我國(guó)大規(guī)模公路建設(shè)工作基本結(jié)束，很多公路進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)維修期。不同養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)原路面病害的處置程度存在一定差異，預(yù)防性養(yǎng)護(hù)是在路面發(fā)生病害早期實(shí)施的一項(xiàng)養(yǎng)護(hù)措施，通過(guò)預(yù)防性養(yǎng)護(hù)可以有效避免病害范圍擴(kuò)大、發(fā)展。同步碎石封層是最常用的一種公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其具有良好的防水、抗滑、穩(wěn)定等性能優(yōu)勢(shì)，能有效降低和減少瀝青混凝土路面開(kāi)裂、沉陷、車轍等病害發(fā)生。在瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)施工中大力推廣與應(yīng)用同步碎石封層技術(shù)，可為道路交通保通保暢和安全建設(shè)提供強(qiáng)大支撐。

1 同步碎石封層技術(shù)原理

碎石封層是通過(guò)一定厚度的粘結(jié)材料將相應(yīng)粒徑的集料粘結(jié)起來(lái)形成一個(gè)薄層。施工中，可通過(guò)碎石封層設(shè)備將集料等材料鋪設(shè)到路面，經(jīng)碾壓可形成瀝青碎石層。按照不同的方式，碎石封層的類型也很多，以施工工藝劃分，可分為普通碎石封層、同步碎石封層、纖維碎石封層。同步碎石封層是指通過(guò)同步碎石封層車在路面上同步鋪灑碎石、改性瀝青或改性乳化瀝青等粘結(jié)材料，隨后經(jīng)自然行車碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。在施工當(dāng)中，封層主要用于路面表層。相比其他碎石封層技術(shù)，同步碎石封層技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以同步鋪灑不同材料，在不降溫條件下，噴灑到路面上的高溫粘結(jié)料可及時(shí)與碎石粘結(jié)，從而增強(qiáng)材料間的粘結(jié)能力。同步碎石封層可提升路面抗滑能力、減輕水損害，進(jìn)而保護(hù)路面結(jié)構(gòu)，延長(zhǎng)道路使用壽命。

2 工程概況

某公路工程在使用過(guò)程中，超載超限現(xiàn)象嚴(yán)重，路面已出現(xiàn)了不同程度的損壞，包括路面開(kāi)裂、車轍、坑槽，并且局部沉陷導(dǎo)致路面積水。經(jīng)實(shí)地勘查可知，路面病害原因如下：

第一，路面開(kāi)裂。舊路面基層破壞或路基失穩(wěn)開(kāi)裂反射到面層，產(chǎn)生反射裂縫。此外，在行車荷載作用下，瀝青面層瀝青材料老化嚴(yán)重，進(jìn)而引起路面開(kāi)裂。

第二，車轍。由于本路段超載超限問(wèn)題嚴(yán)重，加之瀝青混凝土配合比不合理，導(dǎo)致路面出現(xiàn)了輕微車轍病害。

第三，沉陷。在地下水作用下，路基或路面基層局部被破壞，產(chǎn)生沉陷問(wèn)題。

第四，坑槽。因?yàn)r青混凝土配比不合理，碾壓不到位等因素產(chǎn)生坑槽病害。

經(jīng)研究決定，為延長(zhǎng)道路使用壽命，采用瀝青同步碎石封層技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修。

3 原材料選擇

（1）瀝青。本工程當(dāng)中，采用的瀝青材料為橡膠改性瀝青。橡膠改性瀝青是在基質(zhì)瀝青內(nèi)摻入適當(dāng)廢舊輪胎橡膠粉制備的材料。使用前，需按照瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程相關(guān)要求進(jìn)行橡膠改性瀝青性能指標(biāo)檢測(cè)，保證各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足規(guī)定要求。

（2）碎石。碎石是同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工的主要材料，碎石顆粒選擇較為規(guī)則的形狀，篩分時(shí)，需剔除大粒徑碎石，避免對(duì)封層車出料口造成堵塞。碎石材料應(yīng)具有堅(jiān)硬、潔凈、干燥、無(wú)雜質(zhì)，且針片狀含量不得過(guò)高。同步碎石封層施工，碎石和瀝青材料需要相互作用，因此，碎石可采用堿性或者弱酸性碎石，若采用了酸性碎石，需摻加適量抗剝落劑，并做好材料性能檢測(cè)工作，確保達(dá)到粘附性需求。根據(jù)本工程實(shí)際情況，可采用玄武巖。

4 同步碎石封層施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

按照設(shè)計(jì)撒布率、瀝青用量，結(jié)合封層車行駛速度等條件，準(zhǔn)確確定瀝青泵進(jìn)料量、噴油嘴角度等參數(shù)，用于施工參考。在實(shí)際鋪筑施工中，應(yīng)根據(jù)鋪筑效果做適當(dāng)調(diào)整，保證參數(shù)正確無(wú)誤。針對(duì)本路段局部較為嚴(yán)重的病害情況，可先進(jìn)行病害處理，隨后通過(guò)人工或機(jī)械的方式清理干凈路面，保證作業(yè)面平整、潔凈。

4.2 同步封層鋪筑

根據(jù)標(biāo)定好的參數(shù)進(jìn)行撒鋪施工。根據(jù)工程實(shí)際情況，鋪筑時(shí)車輛行駛速度不宜過(guò)快，可控制在3 km/h～4 km/h，撒布寬度為3.5 m。為保證撒布均勻，可在起點(diǎn)處，均勻鋪設(shè)油毛氈，避免瀝青飛濺，此外，還可以起到接縫美觀的效果。在接縫處理當(dāng)中，不僅要鋪設(shè)油毛氈，還應(yīng)保證施工質(zhì)量，認(rèn)真做好施工縱、橫向接縫，接縫膠結(jié)料重疊不得大于5 cm，盡可能防止泛油、漏灑等情況。本工程采用改性橡膠瀝青、碎石兩種材料，同步撒布當(dāng)中，溫度、濕度等因素會(huì)影響改性橡膠瀝青材料的性能，因此，嚴(yán)禁在溫度0℃以下或濕度75%以上進(jìn)行施工。同步封層車行駛當(dāng)中，速度要始終一致，不得忽慢忽快。根據(jù)規(guī)定要求，在存儲(chǔ)設(shè)備當(dāng)中，改性橡膠瀝青的溫度可控制在200℃，溫度過(guò)低的話，將會(huì)影響封層和面層之間的黏結(jié)作用。撒布過(guò)程中，需嚴(yán)格按照已確定的撒布量進(jìn)行作業(yè)，瀝青噴灑量為1.7 kg/m2，碎石撒布量為8 kg/m2。同步撒布過(guò)程中，要確保銜接緊密，不得出現(xiàn)漏撒等問(wèn)題。若碎石撒布不均，需及時(shí)指派專人進(jìn)行補(bǔ)料，確保撒布質(zhì)量。

4.3 膠輪壓路機(jī)碾壓

由于同步碎石封層厚度較小，屬于薄層封面，因此，碾壓時(shí)不宜采用重型壓路機(jī)，采取6～8噸輕型膠輪壓路機(jī)即可。碾壓過(guò)程中，需按照一定碾壓順序，比如從路邊碾壓至中心位置，每次輪跡要有一定重疊，重疊長(zhǎng)度為30 cm左右。碾壓前期，壓路機(jī)行駛速度不宜過(guò)快，可控制在2 km/h以內(nèi)。隨著碾壓遍數(shù)的增加，速度可適當(dāng)提升，但仍需控制在5 km/h

以內(nèi)。當(dāng)作業(yè)面無(wú)浮動(dòng)碎石，石料鑲嵌良好時(shí)，便可停止碾壓，碾壓遍數(shù)為3～4遍，不得碾壓過(guò)度。

4.4 注意事項(xiàng)

（1）石料缺陷。同步封層車在撒布時(shí)，極易產(chǎn)生局部碎石重疊等情況，此時(shí)可通過(guò)人工方式清理干凈多余的碎石材料，一般要清掃掉那些多余浮動(dòng)的碎石材料，對(duì)于那些已經(jīng)黏住的碎石則不得過(guò)多揉搓，避免出現(xiàn)掉粒等情況。要在碾壓施工前，修補(bǔ)石料缺陷部位。

（2）瀝青缺陷。撒布過(guò)程中，若出現(xiàn)瀝青灑布不均勻現(xiàn)象，需及時(shí)通過(guò)人工方式進(jìn)行補(bǔ)灑。對(duì)于瀝青重疊部位，可采取人工方式鏟除，避免因?yàn)r青材料灑布不均勻，出現(xiàn)泛油、掉粒等情況。要求在碾壓施工前修補(bǔ)瀝青缺陷。

（3）多余骨料清掃。施工當(dāng)中，對(duì)于多余的碎石骨料，需及時(shí)清理，便于后期回收利用。一般來(lái)講，及時(shí)清掃干凈多余骨料，可以讓石料和瀝青材料充分粘結(jié)，避免掉粒問(wèn)題出現(xiàn)。然而，若是在瀝青和石料尚未粘結(jié)穩(wěn)固的情況下清掃，將會(huì)破壞碎石和瀝青材料的粘結(jié)作用。為此，必須嚴(yán)格按照瀝青粘結(jié)碎石的程度確定最佳的清掃時(shí)間。通常封層粘結(jié)強(qiáng)度經(jīng)過(guò)晚上氣溫下降便基本形成，可在第二天進(jìn)行清掃，可進(jìn)行2、3次清掃。

（4）開(kāi)放交通時(shí)間。當(dāng)封層溫度下降到50℃以下，鋪筑后2～3小時(shí)，便可開(kāi)放交通。此時(shí)，碎石和瀝青粘結(jié)效果基本穩(wěn)定。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在行車荷載和自然因素的作用下，常常會(huì)出現(xiàn)大量早期病害，如裂縫、車轍、泛油、坑槽等，嚴(yán)重影響路面的路用性能和行車舒適性。為此，必須采取切實(shí)可行的措施進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)維修。同步碎石封層技術(shù)是公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的一種高效方法，通過(guò)同步碎石封層技術(shù)的應(yīng)用，可以顯著提升路面的防水性能和抗滑性能，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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