浅谈同步碎石封层技术在国省干线公路中的应用

宋庆红

(都匀公路管理局)

1 同步碎石封层基础条件及适用范围

1.1 同步碎石的基础条件

具有足够的强度和刚度。原路面及路基应具有足够的强度和刚度，能够承受荷载的重复作用而不发生过大变形，具有良好的稳定性和耐久性。路面具有较好的平整度和无严重病害。对原路面坑槽、车辙、沉陷、波浪、拥包、裂缝等病害，按照《公路沥青路面养护技术规范》JTJ 073.2－2001 的要求进行处理。原沥青路面及其基层须表面密实、干燥、洁净，施工气温不低于10 ℃以上。

1.2 同步碎石上封层的适用范围

适用于路面状况较好、路基整体稳定性良好的中小交通量或车速不高的沥青路面预防性养护;适用于提高原有路面的防排水性能;适用于提高路面抗滑性能;低等级公路的过渡型路面。同步碎石上封层适宜处治的病害类型:轻到中度龟裂;轻度块状裂缝;轻度横向和纵向裂缝;轻度松散;轻度车辙。不适宜直接采用同步碎石上封层处治的病害:路基路面大于30 mm 的沉陷;路基翻浆;路面重度龟裂、裂缝;路面大面积坑槽;路面严重车辙、松散、波浪、拥包。

1.3 同步碎石下封层适用范围

同步碎石封层可用于各等级新建、改建或大修公路沥青路面工程的下封层。同步碎石下封层适用于以下几种情况:提高防水抗渗性能;增强层间联结;过渡路面;提高路面整体强度;增强路面刚度。

1.4 应力吸收层适用范围

适用于各等级新建、改建或大修公路沥青路面工程应力吸收层。应力吸收层适用于以下情况:减少沥青面层与基层的相对滑动;防止半刚性基层反射裂缝;防止水泥混凝土路面或轻微开裂的沥青路面产生反射裂缝。

2 同步碎石封层设计

同步碎石封层可分三种类型设计，即二级及二级以下公路沥青路面的矫正性养护、预防性养护和提高抗滑能力的上封层;各级公路的下封层;应力吸收层。

3 施工选用材料和设备

3.1 集料

选用坚硬、耐磨、中性或偏碱性的石料，推荐使用玄武岩、辉绿岩、闪长岩等。对硬度和饱水抗压强度较低的石灰岩，在条件限制时也可用于交通量小、低等级公路作封层，当饱水抗压强度低于25%时严禁使用。慎用花岗岩、石英岩等酸性石料，条件限制必须使用时，应通过试验确定掺入抗剥离剂的种类和剂量。集料要求用反击式破碎设备进行加工，一般要求烘干，在干燥状态下经过两次振动分筛而得。同步碎石各种规格集料应分开堆放，避雨储存，保持清洁。

3.2 粘结料

同步碎石粘结料采用A 级道路石油沥青、改性沥青、改性乳化沥青、乳化沥青和橡胶沥青，宜根据当地气候和设计选用。集料与沥青应具有良好的黏附性，在贵州一般要求达到5 级。

3.3 设备

同步碎石设备包括原材料加工和施工设备。原材料加工设备主要指石料采备、加工、分筛、装运与储存等集料生产设备和沥青材料的加温、加工、掺配、乳化及贮藏等粘结材料的生产设备。同步碎石施工设备主要包括撒布和碾压设备等。

4 同步碎石施工与控制

4.1 施工准备

编制详细的施工组织设计及安全生产保障方案，经监理工程师批准后实施。确认施工气温和路面基础条件符合设计要求。同步碎石封层施工前，应清除原路面各种标线和杂物，再用大功率吹风机吹净尘土等，确保路面干净、整洁、无污染。集料和粘结料按设计要求和工程量大小、工程进度计算消耗用量，并分别进行准备。确认封层车的各项参数后，分别进行粘结料、集料的标定，再根据试验路情况进行调整。设置保障作业安全的施工标志，安排专人指挥交通。检查封层车预热设备、热沥青罐、沥青泵及喷洒杆是否运转正常。在抽取沥青时还应检查抽油管及其接头是否密封良好，严防高温沥青飞溅伤人。在原路面上标记封层起止线和边线，并对路缘石、护栏及人工构造物进行适当防护，避免污染。

4.2 施工控制

施工工序:施工路段清扫→同步撒布沥青与碎石→胶轮压路机碾压→开放交通→回砂保养→回收剩余集料。同步碎石施工现场一般配置2 名封层车驾驶员，1 名封层车随车操作员，2 名现场工人和交通控制、质量管理等人员若干名。根据施工路段的路幅宽度，调整撒布车喷洒宽度，尽量减少纵向接缝，同时使纵向接缝处于行车道分界线位置为宜。在正式进行施工时，应检查同步碎石车各工作系统是否运转正常，同时预热沥青泵及沥青喷射口，当沥青预热温度达到160 ～170 ℃时，即进行沥青试喷，确认各喷射口喷洒符合要求。在起点放置宽于撒布宽度50 ～100 cm、长度不小于1 m的油毛毡或隔离布，以保证起点位置边线垂直，不发生重叠撒布。在终点位置也应在油毛毡或隔离布上进行撒布，以保证横向接缝的平直。起终点撒布完成后，人工立即将油毛毡或隔离布连其上的封层去掉，清除多余的松散集料。调整喷嘴高度和集料撒布系统，确保沥青膜厚度符合要求和碎石量符合设计，按预定的路线和撒布量进行撒布，不得出现花白条。为保证雾状喷洒形成均匀、等厚的沥青膜，改性沥青喷洒温度宜控制在180 ～200 ℃之间，普通沥青控制在160 ～170 ℃之间。同步碎石封层车在撒布过程中应按照试验路段确定的速度均匀行驶，并保证石料和粘结料两者的撒布量相互匹配。粘结料洒布过程中，喷头两侧必须加设挡板防止粘结料飞溅，并将两侧喷头角度适当调整，减少撒布面，增加喷油量，防止左右两边喷洒油量不足，影响集料的粘结效果。同步碎石封层宜从右向左进行施工。施工第一幅时，应在石料撒布器右侧加设挡板，防止集料飞散，施工最后一幅时，在左侧采取同样方法施工。在施工过程中，前后幅搭接宽度宜为8 ～10 cm。当封层车内任何一种材料快用完时，应立即关闭粘结料阀门，紧接着关闭石料阀门，保证粘结料被石料全部覆盖，然后将封层车按前进方向开出施工作业段，清除多余集料。施工完成后收回洒布器、洒布杆，将封层车驶入安全地点停放，清洗洒布设备。封层施工中要严格控制沥青用量。坚持每天用完成工程量计算沥青消耗量与封层车电脑计量系统相校核，保证单位面积材料用量在设计和规范范围内。

4.3 碾压成型

紧随封层车进行喷洒作业之后，对于非乳化沥青类封层即可进行碾压。压路机与撒布车之间距离一般不超过20 m，碾压速度控制在2.0 ～2.5 km/h，碾压轮迹每幅重叠30 cm 左右。压路机每次开始与结束避免在同一位置上，并不得突然制动或调头，须压实到无明显飞石和轮迹为止。对于乳化沥青类封层，一般在破乳前碾压一遍，破乳后掌握时机碾压2 ～3 遍。碾压成型后不急于清扫浮石，待2 ～3 d 后再清扫，当开放交通一段时间后，对掉粒、泛油处应及时撒布集料。

4.4 接缝处理

接缝宜采用搭接处理，在不漏洒的前提下，尽可能少重叠。两幅之间的施工时间间隔较长时，应在先期完成封层一侧暂留10 cm 左右宽度只洒沥青不撒布碎石，待新做另幅封层时再沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布。

4.5 缺陷修复

当发现洒布有空白时，应及时进行人工补洒;当粘结料有积聚时应及时刮除，防止因粘结料不均匀喷洒导致剥离、斑纹和泛油等病害产生。施工中出现油条时，应及时关闭喷油嘴和料门，检查喷油嘴的压力是否符合要求，料门是否被大粒径石料堵塞。碎石封层出现泛油时，应及时在泛油处补撒集料。当出现过多浮动集料时，应及时清扫出路面，集中堆放用于前期及后期养护。

5 施工质量控制与评定标准

5.1 基本要求

施工前，先对底层的病害进行处理，并将底层表面杂物清除干净，底层必须坚实、稳定、平整。施工前应对洒布设备、碾压设备等进行调试，对机械设备的配套情况、技术性

能、传感器计量精度等进行认真检查和标定。沥青材料的各项指标和石料的质量、规格、用量应符合设计要求。同步碎石应在干燥和气温较高的季节施工，施工时气温不低于10 ℃。

5.2 原材料质量控制

根据同步碎石封层的类型、使用场合、施工季节、环保要求、施工习惯的不同，同步碎石封层可选普通沥青、改性沥青、(改性)乳化沥青、橡胶沥青等作为粘结料，用于大交通量道路时宜采用改性沥青作为粘结料，各种粘结料的性能应满足设计要求。

5.3 施工过程质量控制

同步碎石封层施工前，应对底层坑槽、车辙、沉陷、波浪、拥包、裂缝等病害按设计和有关规范进行彻底处治，并对底层进行清扫，确保不影响粘结料和底层的粘结同步碎石封层车作业过程中，沥青和碎石的撒布量、沥青与碎石的粘结温度应根据设计要求控制在容许范围之内。

5.4 评定标准

6 施工后期养护

同步碎石封层施工完毕开放交通时，车辆行驶速度应控制在15 ～20 km/h 以下。设专人指挥交通并设置临时标志，一般按先两边、后中间的顺序控制车辆行驶，使路面全幅宽度得到均匀压实。及时将行车驱散的集料进行回收。当路面出现泛油后，应在泛油处及时补撒与路面材料规格相同的集料，同时控制行车碾压，以形成平整、密实的封层。