公路工程開普封層施工技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制

劉師霞

十堰利路達(dá)公路建設(shè)有限公司 湖北 十堰 442000

開普封層技術(shù)在公路路面鋪筑作業(yè)中應(yīng)用非常廣泛，它有鮮明的技術(shù)特點和應(yīng)用優(yōu)勢，非常適用于公路工程施工。施工企業(yè)須科學(xué)落實開普封層技術(shù)，做好工藝執(zhí)行期間的技術(shù)要點控制和注意事項，結(jié)合同步碎石封層工藝以及稀漿封層技術(shù)應(yīng)用，選擇合適路段實驗性鋪筑，取得準(zhǔn)確技術(shù)參數(shù)，同時做好粘層工藝和質(zhì)量控制措施，充分挖掘利用開普封層技術(shù)的價值，促進公路工程施工高質(zhì)量完成。

1 工程概況

十堰城區(qū)2023年國省道大中修養(yǎng)護工程項目涵蓋18個路段，總里程達(dá)100.95km，其中包括5段大修工程，總長17.487 km，以及13段中修工程，總長83.463km。主要涉及國省道G209、G316、S281和S446四條重要道路。工程的主要任務(wù)包括路面病害處治、挖除修補老舊路基、銑刨舊路面、加鋪瀝青面層、開普封層(改性乳化瀝青粘層+0.8-1.0cm改性瀝青同步碎石封層+1.0cmES-3稀漿封層)、1.0cm瀝青微表處、水泥混凝土路面碎石化后加鋪瀝青面層及標(biāo)志標(biāo)線的恢復(fù)。在路面加鋪和修復(fù)方面，采用了瀝青材料和水泥混凝土，以確保路面質(zhì)量。由于項目的工作量龐大，覆蓋面廣，因此對施工組織和質(zhì)量控制提出了較高的要求。這個工程旨在改善道路狀況，提高交通安全，為當(dāng)?shù)鼐用窈徒煌ㄟ\輸提供更好的道路條件。

2 開普封層施工工藝

2.1 開普封層施工工藝

開普封層通常采用以下工藝流程：封閉(管制)交通→清掃路面→施工準(zhǔn)備面→輪跡帶車轍填充→碎石封層施工→微表處施工→養(yǎng)護成型。施工過程中，工作人員要注意施工設(shè)備走線順直，并掌握各種突發(fā)狀況應(yīng)對措施，確保工程的質(zhì)量。開普封層下封層同步碎石封層施工完，待熱瀝青冷卻后即可進行微表處施工。

2.1.1 開普封層施工關(guān)鍵點

1) 封閉交通：確保施工區(qū)域內(nèi)的交通得以封閉，確保施工人員和車輛的安全。

2) 清掃路面：在施工前，對道路進行仔細(xì)的清掃，確保路面無雜物和積塵。

3) 施工準(zhǔn)備面：準(zhǔn)備工作區(qū)域，包括設(shè)立施工標(biāo)志和路障，設(shè)置施工區(qū)域。

4) 填充輪跡：填充路面上的不平整和損壞部位，確保路面平整。

5) 碎石封層施工：使用合適的碎石材料進行封層施工，確保均勻覆蓋整個道路表面。

6) 微表處施工：進行微表面處理，提高路面的耐磨性和抗滑性。

7) 養(yǎng)護成型：對新施工的路面進行養(yǎng)護和整形，確保施工完工后路面質(zhì)量。

8) 施工設(shè)備要保證走線順直：在施工過程中，確保施工機械和設(shè)備按照規(guī)定的走線進行操作，以保證路面的平整度和一致性[1]。

2.1.2 同步碎石封層施工工藝

1) 詳細(xì)調(diào)研和病害治理：在施工前，進行全面的路面調(diào)查，確定需要治理的病害和問題區(qū)域，以便有針對性地進行修復(fù)和改進。

2) 碎石和瀝青預(yù)拌：選擇合適的9.5-13.2mm碎石，并確保瀝青的摻量控制在0.5%以內(nèi)，進行充分的預(yù)拌，以保證碎石和瀝青的均勻混合。

3) 裝載預(yù)拌碎石：使用輪式裝載機將預(yù)拌碎石裝載到施工車料斗中，確保裝載的碎石均勻、穩(wěn)定。

4) 瀝青泵送：從高溫瀝青罐車（通常在180 ℃左右）中泵送瀝青到施工車的瀝青儲罐中，確保瀝青的穩(wěn)定供應(yīng)。

5) 防止瀝青滴漏：采用鐵質(zhì)容器等適當(dāng)?shù)脑O(shè)備，防止瀝青管道滴漏，以維護施工區(qū)域的清潔和安全。

6) 溫度和質(zhì)量控制：在整個施工過程中，密切關(guān)注瀝青和碎石的溫度，確保它們在適宜的溫度范圍內(nèi)，并嚴(yán)格控制施工速度和均勻性，以確保最終的施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)[2]。

2.1.3 噴灑熱瀝青和預(yù)拌碎石

1) 瀝青噴灑速度控制：確保瀝青的噴灑速度不超過2.5 km/h，以保證均勻和連續(xù)的覆蓋。過快的噴灑速度可能導(dǎo)致瀝青不均勻分布。起步及終止時采取措施，避免噴量過多或過少。

2) 瀝青量控制：瀝青的噴灑量應(yīng)在1.0-1.5 kg/m2之間，溫度應(yīng)保持在165 ℃-180 ℃，并控制誤差在±5%以內(nèi)。這有助于確保瀝青的正確用量和溫度。

3) 噴嘴調(diào)整：定期調(diào)整噴嘴，以確保瀝青膜的厚度均勻，避免出現(xiàn)過厚或過薄的情況。

4) 橫向接縫處理：特別關(guān)注橫向接縫處，橫向搭接處應(yīng)調(diào)整好寬度，避免搭接處噴量過多或漏灑現(xiàn)象。瀝青噴灑以橫向不流淌、有一定的厚度和油膜均勻為標(biāo)準(zhǔn)，不得出現(xiàn)空白、缺邊現(xiàn)象。

5) 碎石覆蓋率控制：要確保碎石的覆蓋率在70-80%之間，避免碎石重疊或散亂，以保持路面的均勻性和平整度。以灑布后小石子不重迭、不松散、不成堆和不露出瀝青為準(zhǔn)。

6) 薄處和接頭修補：瀝青與碎石灑布后，及時發(fā)現(xiàn)薄處和接頭，進行人工修補或補灑，并使用竹掃帚將散落的碎石掃回，以維護路面的一致性和平滑度。

7) 材料管理：確保使用的材料充足，用完后及時關(guān)閉，同時核對余量和準(zhǔn)確性，以防止材料不足或浪費。

8) 嚴(yán)格控制質(zhì)量：在整個施工過程中，嚴(yán)格控制質(zhì)量，定期進行檢查和測試，以確保每個步驟都符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從而保證最終施工的高質(zhì)量。

這些技術(shù)要點對于同步碎石封層施工的成功至關(guān)重要，它們有助于確保道路表面平整性、耐久性、安全性，并提供高質(zhì)量的交通道路。

2.1.4 碾壓

1) 瀝青溫度控制：在碾壓之前，確保瀝青的溫度降至約100 ℃左右，這有助于在碾壓時獲得最佳的瀝青粘合效果。

2) 碾壓順序：按照從低處到高處、從邊緣到中間的順序進行碾壓，以確保路面的均勻壓實和排水性能。

3) 碾壓重疊：每次輪胎重疊約30 cm，壓滿一遍被定義為完成一遍碾壓。這有助于確保碾壓的均勻性和一致性。

4) 粘輪處理：在碾壓時，如果發(fā)現(xiàn)有少量骨料未粘附到瀝青上，可以補撒少量骨料并重新壓實，以確保路面的均勻性。

5) 清掃：在碾壓完成后，要對路面進行清掃，以清除可能留在路面上的松散碎石，確保路面的整潔和安全。

6) 質(zhì)量檢查：定期檢查瀝青和石子的分布均勻性，確保路面表面沒有過厚或過薄的部分。

7) 總量檢測：對每個控制段內(nèi)使用的瀝青和碎石總量進行檢測和控制，以確保用量符合設(shè)計要求。

8) 單點檢測：對路面的不同點進行單點檢測，以評估瀝青和碎石的均勻性。確保單點用量與設(shè)計量的誤差在±100 g/m2以內(nèi)，以保證路面的一致性和質(zhì)量。

2.2 稀漿封層施工工藝

2.2.1 設(shè)備

1)具備自動化計量能力的稀漿封層機。

2)使用的主要設(shè)備包括自動計量稀漿封層機、裝載機、灑水車、灑布車以及必要的配套運輸車輛等，這些設(shè)備在施工過程中起到關(guān)鍵作用。

3)施工前要進行徹底的準(zhǔn)備工作，包括清掃路面，將路面吹凈以去除透層，準(zhǔn)備好所需的材料和設(shè)備，并采取措施保護周邊的結(jié)構(gòu)物，以確保施工的順利進行和周邊環(huán)境的安全。試驗段的材料、設(shè)備和施工方法必須符合相關(guān)規(guī)定和要求，以確保施工的質(zhì)量和安全性。每個環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格遵循規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2 施工準(zhǔn)備

在正式施工之前，首先進行約200 m的試驗段施工，目的是驗證工藝、配合比等參數(shù)。在試驗段中確定車速、作業(yè)面長度、接縫處理方式以及符合標(biāo)準(zhǔn)的施工方法。試驗段的存在是為了總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，為正式施工提供依據(jù)。通過試驗段的施工，可以及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，確保正式施工的順利進行[3]。

2.2.3 稀漿封層施工工藝

使用稀漿封層鋪筑機進行施工：稀漿封層鋪筑機應(yīng)具備多功能特性，包括準(zhǔn)確的計量、精確的配料、有效的拌和以及均勻的攤鋪。這些功能是確保施工過程的精密性和效率的關(guān)鍵因素。應(yīng)按下列程序進行施工：清潔基層→放樣劃線→澆灑乳化瀝青→上料→拌和→攤鋪→初期養(yǎng)護。

精準(zhǔn)控制各料的配合比：在施工過程中，必須仔細(xì)控制各種原材料的配合比例，以確?；旌衔锏木恍院鸵恢滦?。這有助于避免離析（即組分分離）的問題，提高了封層的質(zhì)量和性能。

攤鋪要均勻、厚度符合要求、表面平整：攤鋪是關(guān)鍵步驟之一，應(yīng)確保均勻的厚度分布，以滿足設(shè)計要求。表面應(yīng)保持平整，不得有凹凸或不均勻的區(qū)域。

縫部補料，保證順平：在施工中，特別是在長距離的情況下，可能會出現(xiàn)縫隙或不完全覆蓋的區(qū)域。這些區(qū)域需要補料以確保封層的平整和連續(xù)性。

定期取樣檢測質(zhì)量：施工過程中，應(yīng)定期采樣并進行質(zhì)量檢測。這些樣本可用于驗證混合物的成分和性能，以確保其符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

破乳后用壓路機全面碾壓，提高與基層結(jié)合度：破乳是指去除混合物中的氣泡和漿液，以提高其密實性。隨后，應(yīng)使用壓路機對封層進行全面碾壓，以確保與基層的良好結(jié)合，增強封層的穩(wěn)定性和耐久性。

破乳后開放交通，清掃雜物，防止損壞：施工完成后，應(yīng)及時開放交通，并進行清掃以去除施工過程中產(chǎn)生的雜物和碎屑，以防止損壞封層表面。

施工中應(yīng)注意事項：施工氣溫低于 10℃時，不得進行乳化瀝青施工。保持在10℃以上組織施工，有利于瀝青液破乳和水份蒸發(fā)；大風(fēng)天及雨天不得從事乳化瀝青施工，應(yīng)待地表面干燥無水時方可進行乳化瀝青施工；每一批乳化瀝青在出廠時必須有分析報告書，以保證拌和設(shè)備中使用的基質(zhì)瀝青含量基本一致；嚴(yán)禁將瀝青液噴灑在防撞護欄、路緣石等構(gòu)造物上，若因施工不慎而造成污染的必須及時清冼干凈；稀漿封層鋪筑時應(yīng)將路面寬度均勻分為數(shù)條鋪道，攤鋪板寬度應(yīng)基本保持與分條寬度大致相等，使全路面均能使用機械鋪筑，減少人工補缺。同時，鋪筑過程中應(yīng)輔以人工將其結(jié)合部的多余料清除及對個別缺料處進行補充，使結(jié)合部平整、順適；稀漿封層在開放交通過程中被損壞的，應(yīng)進行人工修復(fù)，補鋪稀漿封層。

3 質(zhì)量控制

3.1 施工中應(yīng)對混合料進行抽樣檢測

在施工過程中，必須定期對混合料進行抽樣檢測，以確保其質(zhì)量和符合要求。

3.1.1 檢測項目

1)瀝青含量：檢測瀝青的含量，以確保其在混合料中的比例符合設(shè)計要求。

2)水泥用量：監(jiān)測水泥的使用量，確保它不超過或低于規(guī)定的用量。

3)礦料級配：檢查礦料的級配，以驗證其粒徑分布是否符合設(shè)計規(guī)范。

3.1.2 檢測頻率

質(zhì)量控制檢測應(yīng)根據(jù)以下頻率進行，每天2次，每個施工工作日至少進行兩次檢測，以跟蹤混合料的一致性。每5000平方米1次，當(dāng)施工面積達(dá)到一定范圍（例如每5000平方米）時，也應(yīng)進行一次檢測，以確保質(zhì)量在大面積上得到控制。

3.1.3 允許誤差

為了確保混合料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)設(shè)置允許的誤差范圍。瀝青含量允許誤差為±0.3%，這表示瀝青含量在設(shè)計要求的正負(fù)0.3% 范圍內(nèi)是可接受的。水泥用量允許誤差為±3%，水泥用量允許在設(shè)計要求的正負(fù)3% 范圍內(nèi)浮動。礦料級配應(yīng)符合要求，不應(yīng)有明顯的偏離。

3.1.4 檢測方法

可以采用以下方法進行檢測：

1)現(xiàn)場快速檢測：使用便攜式儀器和試劑進行即時的現(xiàn)場檢測，以迅速獲取結(jié)果。

2)送檢化驗室：將混合料樣品送至專業(yè)化驗室進行詳細(xì)分析，以獲取更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這種方法通常用于確認(rèn)現(xiàn)場快速檢測結(jié)果或進行更深入的研究。

3.2 檢驗要點

3.2.1 稠度檢驗方法

1) 劃痕法：通過使用特定工具（如稠度杯）將瀝青混合料劃痕，并測量痕跡的長度來評估混合料的稠度。較長的痕跡表示較低的稠度，反之亦然。

2) 反光觀察法：使用反光鏡或其他光學(xué)設(shè)備觀察混合料的反光特性，根據(jù)反光特性的變化來判斷稠度。通常，稠度與反光特性呈反比關(guān)系。

3.2.2 油石比檢驗方法

采用“三控檢驗法”以確?；旌狭系挠褪龋r青與礦料的比例）控制在合適范圍內(nèi)：

1)每天檢查配比是否符合設(shè)計：確認(rèn)混合料的成分配比是否與設(shè)計要求一致。

2)抽樣檢測油石比：從混合料中抽取樣品，然后使用適當(dāng)?shù)姆椒y定瀝青與礦料的比例，確保其在規(guī)定的范圍內(nèi)。

3)統(tǒng)計計算平均油石比：在一段時間內(nèi)對多個樣品進行測試，并計算平均油石比，以更全面地評估混合料的質(zhì)量。

3.2.3 完工后的檢查

在工程完工后，應(yīng)對道路進行檢查，通常按1-3 km的段落進行，以確保施工質(zhì)量和道路性能。檢查內(nèi)容有平整度、厚度、粘結(jié)力。

1)平整度：檢查道路表面的平整度，確保沒有凹凸不平的區(qū)域。

2)厚度：測量封層的厚度，確保其符合設(shè)計要求。

3)粘結(jié)力：評估封層與基層的粘結(jié)力，確保良好的結(jié)合。

3.2.4 粘層噴灑

粘層的噴灑是關(guān)鍵的施工步驟，需要特別關(guān)注以下方面：噴灑應(yīng)均勻，以確保瀝青均勻覆蓋礦料表面，避免不均勻的區(qū)域。不得發(fā)生漏噴或堆積的情況，以保持混合料的一致性和穩(wěn)定性。如有必要，應(yīng)進行補灑以確保完全覆蓋，但要避免刮除過量的粘層。噴灑后禁止車輛通過，并采取措施保護周邊結(jié)構(gòu)物，以防止意外損壞和污染。

這些控制和檢查項目對于確保開普封層施工的質(zhì)量和性能至關(guān)重要，有助于避免施工中和施工后的問題，并確保道路達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)和要求。

4 結(jié)束語

總而言之，開普封層技術(shù)因發(fā)端于南非開普敦市區(qū)域附近而得名，它是一種公路工程預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)，主要用于瀝青混凝土材料鋪筑的公路工程路面，它的應(yīng)用可以促進公路路面提升防滑系數(shù)和防水性能，但是無法在公路路面鋪筑作業(yè)中直接作為表層應(yīng)用，須結(jié)合微表處處理技術(shù)一起使用達(dá)到公路路面堅固耐用的目的。作業(yè)人員須規(guī)范化落實開普封層技術(shù)的工藝流程，加強技術(shù)應(yīng)用期間的質(zhì)量控制和注意事項控制，提升公路工程路面質(zhì)量性能。