瀝青路面同步碎石封層施工技術(shù)

李月英

（邯鄲市交通建設(shè)投資管理中心，河北 邯鄲 056000）

0 引言

為降低瀝青面層厚度，減少公路造價(jià)，不影響道路承載能力，半剛性基層瀝青路面在高等級(jí)公路中應(yīng)用越來越廣泛。實(shí)踐證明，半剛性基層干、溫縮裂縫頻發(fā)，且反射裂縫出現(xiàn)概率大大增加，對(duì)路面結(jié)構(gòu)整體性造成不利影響。瀝青同步碎石封層是路面養(yǎng)護(hù)施工中的重要措施，可有效提升工作效率，減少層間污染，提高施工質(zhì)量。

1 工程概況

某公路工程為雙向四車道，路基寬26m，為瀝青混凝土路面，因本路段為交通主干道，交通量大，特別是重載車輛占比較高，導(dǎo)致路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題，如裂縫、沉陷、車轍等。根據(jù)施工要求，以其中200m為試驗(yàn)段，選取瀝青同步碎石封層技術(shù)進(jìn)行路面養(yǎng)護(hù)施工。

2 同步碎石封層施工機(jī)理

同步碎石封層是指通過同步碎石封層車在路面上同步鋪撒碎石、改性瀝青或改性乳化瀝青等黏結(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)的特點(diǎn)如下。

（1）高溫黏結(jié)

傳統(tǒng)石屑封層采用2臺(tái)設(shè)備進(jìn)行瀝青、碎石撒布，兩臺(tái)設(shè)備距離較遠(yuǎn)，不利于瀝青結(jié)合料和骨料的結(jié)合。通過同步噴灑設(shè)備，可以克服這一缺點(diǎn)，提高材料的黏結(jié)性。

（2）修復(fù)路面病害

路面經(jīng)同步碎石封層施工后，能夠有效增強(qiáng)路面抗裂、防滲能力，還可以減少或抑制路面反射裂縫等病害的發(fā)生，有利于延長(zhǎng)道路使用壽命。

（3）減少污染

同步碎石封層可以同時(shí)鋪灑瀝青和碎石材料，碎石流噴灑時(shí)將像一個(gè)“窗簾”，源源不斷下落，能夠及時(shí)抑制瀝青噴灑過程中產(chǎn)生的黑煙擴(kuò)散，改善施工環(huán)境，減少污染，同時(shí)，還可以減少熱量損失。

（4）成本低

公路行業(yè)是一個(gè)高能耗產(chǎn)業(yè)，節(jié)能、環(huán)保一直是發(fā)展的主題。同步碎石封層技術(shù)的應(yīng)用，可以加快施工進(jìn)度、提高施工效率、縮短施工工期，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)降低成本的目的。

3 瀝青路面同步碎石封層施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 原材料選擇

（1）橡膠瀝青

根據(jù)工程實(shí)際情況，本工程采用橡膠瀝青材料。據(jù)相關(guān)研究顯示，隨著橡膠粉用量的增加，橡膠瀝青黏度也會(huì)隨之提高。通過摻加適量橡膠瀝青材料，可以有效提升路面使用性能，但橡膠瀝青摻量過多，也會(huì)大幅增加施工難度?；诖?，必須合理控制橡膠瀝青的用量。根據(jù)工程實(shí)際情況，橡膠瀝青摻量可控制在18%～20%之間，可采用90號(hào)基質(zhì)瀝青，30目膠粉，保證各項(xiàng)指標(biāo)均可滿足規(guī)定要求。最終確定橡膠瀝青灑布量，要求控制在1.5～2.0kg/m2范圍內(nèi)，保證灑布量適宜，避免出現(xiàn)泛油、瀝青膜厚度不足等情況。

（2）石料

同步碎石封層施工中，石料可以多選幾個(gè)檔，比如4.75～9.5mm，9.5～13.2mm，13.2～16mm。根據(jù)本工程實(shí)際情況，基于經(jīng)濟(jì)性原則，采用9.5～13.2mm單粒徑石灰?guī)r碎石，確保碎石粒徑符合規(guī)定要求，且無風(fēng)化、雜質(zhì)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合規(guī)定要求。

（3）水

水是拌和施工的重要原材料，在選擇時(shí)，應(yīng)以無污染、無雜質(zhì)的自來水為準(zhǔn)，保證用水量充足。

3.2 原路面病害處治

同步碎石封層施工前，由于本工程存在沉陷、擁包等病害，需提前進(jìn)行原路面病害處治，保證路表平整。

（1）坑槽、裂縫

同步碎石封層施工前，必須先修補(bǔ)坑槽、填充裂縫。灌縫不僅可以避免水進(jìn)入路面基層，還可防止同步碎石封層施工中灑布的瀝青進(jìn)入裂縫?？硬坌扪a(bǔ)可平整路面，隔離病害。

（2）擁包、波浪

當(dāng)路面擁包及波浪病害已趨于穩(wěn)定，可及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)平處理。若存在嚴(yán)重的擁包、推移病害，高差超過5cm，應(yīng)及時(shí)處理路基土，做大修處治。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)強(qiáng)度不足的路段，需補(bǔ)強(qiáng)路面。

（3）車轍

車轍病害較輕的情況下，可將車轍內(nèi)及周邊雜物清理干凈，灑水保濕，隨后耙松路面，摻加適量新料進(jìn)行填補(bǔ)壓密。若車轍病害較為嚴(yán)重，則應(yīng)將路面上面層或所有面層銑刨，并用新料重新鋪筑面層。

3.3 路面清理

路面清理是將原路面上的所有雜物清理干凈，如泥土、灰塵、碎石等，確保路面潔凈，能夠與新噴灑的材料充分黏結(jié)在一起。若清掃過程中產(chǎn)生大量灰塵，可通過灑水車灑水處理，將灰塵控制在一個(gè)較為安全的狀態(tài)。為了徹底清理路面雜質(zhì)和灰塵，必要時(shí)也可采用水洗法，這種方法還能恢復(fù)泛油區(qū)域的路面紋理。但水洗過程中，注意避免大量碎石表面瀝青被清除，造成更為嚴(yán)重的傷害。

3.4 預(yù)噴灑施工

按照設(shè)計(jì)灑布率、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)正確無誤。預(yù)噴灑時(shí)，應(yīng)調(diào)整好碎石撒布系統(tǒng)和瀝青灑布系統(tǒng)，避免對(duì)同步碎石封層的外觀和質(zhì)量造成不利影響。比如，瀝青灑布系統(tǒng)校正中，需要調(diào)整噴灑桿噴嘴和高度。通過調(diào)整噴灑桿噴嘴可以保證瀝青灑布的均勻性，保證噴灑桿兩端的瀝青噴灑邊緣整齊。同時(shí)，還要檢查噴嘴是否存在堵塞現(xiàn)象。

3.5 同步碎石封層施工

同步碎石封層施工時(shí)，需將油毛氈鋪設(shè)到噴灑起點(diǎn)位置，以提高初期階段灑布的均勻性，確保接縫呈一直線。認(rèn)真做好施工縱、橫向接縫處理，縱向接縫不宜設(shè)于車道中間，以免影響路面外觀的美觀性。同時(shí)，還應(yīng)盡可能降低縱向接縫數(shù)量。接縫膠結(jié)料重疊不得大于5cm，盡可能防止泛油、漏灑等情況。根據(jù)工程實(shí)際情況，鋪筑時(shí)車輛行駛速度不宜過快，可控制在3～4km/h，撒布寬度為3.5m。本工程采用改性橡膠瀝青、碎石兩種材料，同步撒布中，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%以上時(shí)進(jìn)行施工。同步封層車行駛中，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)備中，橡膠瀝青的溫度可控制在200℃，溫度過低，將會(huì)影響封層和面層之間的黏結(jié)作用。在整個(gè)施工過程中，應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瀝青噴灑情況，保證噴嘴可以正常噴灑，若存在堵塞、瀝青溫度不符合規(guī)定等情況，需及時(shí)暫停施工。碎石撒布要均勻，碎石撒布一旦過量，很容易影響嵌擠效果。若碎石撒布過少，則很容易脫落，容易造成路面松散。因此，在施工前，必須調(diào)整好撒布量，保證碎石撒布量合理。

3.6 壓實(shí)施工

完成上述施工后，可采用壓路機(jī)進(jìn)行施工。碾壓施工可以使碎石嵌入瀝青材料內(nèi)，增強(qiáng)黏結(jié)作用。壓實(shí)施工必須在瀝青冷卻前完成，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，確定碾壓遍數(shù)。初壓時(shí)，壓路機(jī)必須緊跟同步碎石封層車進(jìn)行施工，采用膠輪壓路機(jī)施工，膠輪壓路機(jī)的壓力要求不會(huì)將碎石壓碎，且能將碎石壓入瀝青。碾壓時(shí)不宜采用重型壓路機(jī)，采用6～8t輕型膠輪壓路機(jī)。碾壓施工前期，壓路機(jī)行駛速度不宜過快，可控制在2km/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5km/h以內(nèi)。根據(jù)施工要求，需合理控制碾壓遍數(shù)，一般為3～4遍，確保壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)要求。

3.7 封層后清理施工

完成上述施工后，需及時(shí)清理多余的材料，比如碎石。要在瀝青完全凝固，瀝青材料、碎石和基層之間黏結(jié)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可清理。清掃時(shí)，要注意不得使碎石脫落。

4 性能測(cè)試

4.1 滲水性

同步碎石封層滲水性評(píng)價(jià)采用滲水儀試驗(yàn)法。與瀝青混合料滲水試驗(yàn)方法相同，采用滲水儀直接在施工完成路段進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。滲水儀底座應(yīng)用密封材料將其封住，防止漏水，否則影響數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。表1為公路養(yǎng)護(hù)中普通瀝青路面、加鋪同步碎石封層路面的滲水情況。

表1 滲水系數(shù)測(cè)定結(jié)果

根據(jù)表4中滲水系數(shù)測(cè)定情況，原路面滲水系數(shù)均值為364mL/min，同步碎石封層滲水系數(shù)為72mL/min，說明實(shí)施同步碎石封層增強(qiáng)了原路面的封水性能，具有防水性能好的優(yōu)點(diǎn)。

4.2 構(gòu)造深度

用砂鋪法測(cè)定構(gòu)造深度，分別做3次試驗(yàn)，按平均值計(jì)算出構(gòu)造深度，測(cè)定結(jié)果如表2所示。

表2 構(gòu)造深度測(cè)定結(jié)果 單位：mm

由表2可知，同步碎石封層構(gòu)造深度與瀝青種類關(guān)系較小，但粗粒徑石料可使構(gòu)造深度加大。從以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出，同步碎石封層構(gòu)造深度較大，因此在瀝青路面上層加鋪同步碎石封層有增強(qiáng)抗滑性能的作用。對(duì)于交通事故多發(fā)、坡陡彎急、潮濕多雨的路段建議可采用10～15mm粒徑，以提高抗滑性能。

5 結(jié)語

綜上所述，近年來，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)取得了令人矚目的成就，通車?yán)锍萄杆僭鲩L(zhǎng)。然而，在公路建設(shè)里程增長(zhǎng)的同時(shí)，也面臨著大量的養(yǎng)護(hù)維修任務(wù)。瀝青路面因其優(yōu)異的性能在高等級(jí)公路中得到了廣泛應(yīng)用。但在長(zhǎng)期實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在行車荷載和自然因素作用下，瀝青路面極易出現(xiàn)大量早期病害，比如坑槽、裂縫、車轍等。為了消除病害，恢復(fù)路面使用性能，必須采取切實(shí)可行的養(yǎng)護(hù)維修方案，全面提升道路通行服務(wù)質(zhì)量。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，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，在充分了解同步碎石封層技術(shù)原理的前提下，規(guī)范施工工藝流程，掌握施工技術(shù)要點(diǎn)，提高施工技術(shù)水平，這樣才能最大限度提升工程質(zhì)量，延長(zhǎng)公路使用壽命。