云南国省道干线公路同步碎石封层施工关键技术与质量控制研究

黄晓秋

摘 要：为加强我省同步碎石封层质量控制，根据我省气候、养护现状等特点，文章提出了我省施工工艺流程中的沥青进料量、喷油嘴角度、施工长度确定等关键技术，并论述了质量控制要点，进而提出了我省质量检测方法，以实现我省同步碎石封层养护施工的标准化和规范化。

关键词：国省道干线；同步碎石；质量控制；关键技术；检测方法

前言

同步碎石封层是预防性养护中的一项重要技术，随着预防性养护的不断推广运用，同步碎石封层在云南国省道干线公路养护中发挥重要作用。相对于其他预防性养护技术，同步碎石封层因其有独特的结构特点，加之同步封层设备的发展，使得铺筑工艺简便，方法灵活，在养护应用中有其特殊的技术优越性。在我国一些地方已经开始编制施工技术指南，但云南省却没有完整的质量控制控制要求。

1 云南国省道干线公路养护现状

根据相关统计数据，截止2013年云南国省道干线公路养护总里程29095km，其中高速公路3200km，一级公路828km，二级公路9402km，三级公路4897km，四级公路10279km，等外公路489km。从自然条件上看，云南多山地、谷地，公路沿线地形地质条件复杂，年均降雨量在1500mm以上，降雨丰富，分布呈南多北少态势，部分地区降雨较大，如普洱市，保山市龙陵县、腾冲县，西双版纳州等。从养护条件上看，云南国省道干线公路是云南公路中的主要經济运输干线，具有以下特点。（1）道路等级低，二级及以下公路占84%，交通工具多样化，超载车辆严重。（2）小修保养经费有限，路面大中修工程实施经费短缺。（3）路面早期病害突出，水损害严重。

在我省，云南省公路局负责全省的国省干线养护工作，目前已将同步碎石封层列为我省重要的预防性养护技术之一，实施数量占预防性总数量的60%。主要由于同步碎石封层具有良好的防水性和抗滑性，并能治愈轻微车辙、沉陷、裂纹等早期病害，有效的防止水损害，较适合我省国省干线预防性养护。但由于我省地质条件复杂，各地生产的差异，在应用中还存在以下问题：（1）原材料控制标准不统一，各地质量存在差异。（2）未形成规范的工艺流程施工指南。（3）缺乏养护质量施工的检测方法。（4）质量验收评定检测标准尚未统一。因此，非常有必要对同步碎石封层施工工艺流程及关键技术进行研究，并提出施工关键技术控制方法和质量控制检测方法，以形成我省相关标准。

2 养护设备选择

结合我省养护情况，在国省干线同步碎石封层使用的养护设备有同步碎石封层车、胶轮压路机、装载机、自卸车、吹风机等小型设备。我省由于国省道干线养护规模大，隧道等养护少，主要采用举升料斗式，近年各地州养护部门配备了秦皇岛思嘉特沥青同步碎石封层车，型号为：TBS4000，其设备的主要技术参数见表1。

3 养护施工工艺流程及关键技术

3.1 施工准备

3.1.1 封层车标定

根据封层车的正常施工速度按设计撒布率和沥青用量计算沥青泵进料量、喷油嘴角度和石料仓角度，将确定好的数值进行标定，这一过程在铺筑试验路段中根据铺筑效果还可做适当调整，之后按标定好的参数进行养护作业，以下3项为封层车标定的关键技术：（1）沥青进料量，指沥青泵进料的速度，单位kg/min。（2）沥青喷油嘴角度。（3）石料仓角度和出料速度。

3.1.2 试验路段的施工长度确定

由于同步碎石封层车装载沥青和碎石数量有限，施工存在间隙，因此根据封层划分施工段落利于养护生产和质量控制。施工段落确定有两个关键因素：（1）封层车装料满足段落面积。（2）使用改性乳化沥青，需完成破乳后方可碾压，使用热沥青温度降低，压路机的碾压最长时间控制。

3.1.3 旧路面清扫及处理

旧路面局部病害较重不适宜铺筑封层的要先进行处理，处理方法有：局部坑塘修补、开槽灌缝、刮油封裂等。处理完毕后采用人工或清扫车对路面的灰尘和飞砂认真进行清扫，并用吹风机最后清扫干净。

3.2 同步封层铺筑

按照标定好的参数进行撒铺作业，认真参考试验路段控制成果，车辆行驶速度3～4km/h，撒布宽度3.5m，关键技术控制如下。

3.2.1 开机准备

为避免开机出现的撒布不均匀，在起点铺设油毛毡可以防止飞溅沥青进入起点以外的路段，同时保证起点接缝美观。

3.2.2 接缝处理

为保证纵、横缝的接缝效果，除在起点设油毛毡外，铺筑连续路段要求操作熟练，认真做好施工纵、横向接缝，接缝胶结料重叠不超过5cm，尽量避免泛油和漏洒胶结料，保证铺筑质量和视觉美观。

3.3 胶轮压路机碾压

因同步碎石封层为薄层封面，宜选用轻型压路机，以6～8t胶轮压路机较为合适。碾压时从路边逐渐移至中心碾压，每次轮迹应重叠30cm左右，碾压速度开始不宜超过2km/h，以后适当增加，最大速度不宜超过5km/h，碾压以沥青上升至1/2高度，石料镶嵌良好、表面无浮动碎石即可，需注意防止过碾，一般压3～4遍。

压路机与封层车之间的距离控制在15m以内，碾压一般要求在5～30min完成，采用热沥青控制冷却时的最长时间，乳化沥青控制破乳的最短时间。

3.4 缺陷面积修补

3.4.1 石料缺陷

封层车撒布过程中出现的局部碎石重叠应用人工将多余的碎石清除路面，多余的浮动碎石应扫除，但不得搓动已黏住的碎石，防止在使用过程中掉粒现象发生。石料的缺陷修补一般在碾压前就应进行，尤其多余碎石清扫尽量避免在碾压后处理。

3.4.2 沥青缺陷

当发现有沥青洒布空白时应立即进行人工补洒，沥青重叠集聚时应用人工油铲刮除，防止因沥青材料不均引起的泛油、斑纹、掉粒现象。沥青缺陷一般也是在碾压前进行，因碾压前对泛油部分不好把握，一般碾压后出现泛油应立即找补碎石。

3.5 清扫、剩余骨料回收

清扫是要扫除多余的碎石，并进行回收利用。及时对多余碎石清扫，使剩余石料与沥青粘结良好，降低掉粒现象的发生。但在沥青与石料粘结未稳定前就进行清扫也会损坏碎石与沥青的粘结性。

3.5.1 清扫最佳时间

清扫的最佳时间是根据沥青粘结碎石的程度决定的，不宜早也不宜过晚。一般经过晚上气温降低，封层粘结强度基本形成后第二天就可以开始清扫，根据碎石情况需清扫2～3次。

3.5.2 开放交通时间

热沥青最早开放交通时间为封层温度降低至50℃以下，碎石与沥青粘结基本稳定，一般为铺筑后2～3小时。乳化沥青最早开放交通时间为乳化沥青完成破乳并粘结稳定，一般为铺筑后4～5小时。

4 施工质量控制要点

为保证养护施工控制过程对封层质量的影响，加强养护施工时的质量控制管理，应做好以下方面的控制。

4.1 沥青材料的撒布量和温度控制

不同沥青材料其最佳沥青用量和施工温度都不同，首先应根据试验指导要求进行试验路段铺筑并调整为施工控制的技术指标。沥青的洒布量和施工温度均在一个合理范围内，施工允许出现一定偏差，但不能超过极限值。我省国省道干线应用一般规定沥青洒布量：普通沥青0.8～1.2kg/m2，改性沥青1.0～1.4kg/m2，改性乳化沥青1.2～1.6kg/m2，施工温度：普通沥青150～170℃，改性沥青160～180℃，改性乳化沥青60～70℃。

4.2 沥青洒布的均匀性控制

应对封层车喷油嘴进行调整，确保沥青洒布的均匀性。沥青洒布量应控制在±0.1kg/m2内，沥青洒布不均匀，不仅影响石料间的粘结强度，还可能导致层间接触不良，造成脱皮等病害。

4.3 碎石撒布均匀性控制

石料撒布均匀性也与封层车有关，碎石撒布量应控制在±0.5kg/m2内，不均匀部分应用人工进行修补，以防止石料过剩或缺少造成掉粒或泛油的病害，同时影响封层的抗滑性和防水性。

4.4 碎石与沥青材料的粘附性

养护施工中石料清扫对碎石与沥青材料的粘附性起到关键作用，石料清扫不完或清扫时间把握不准造成石料扰动，会导致石料脱落，脱落过重同样影响封层质量，粘附性应要求为没有明显脱落。为便于施工质量检测，根据省外成功经验， 铺筑2天后采用轻型卡车30～50km/h急刹车试验，无明显脱落说明符合要求，碎石脱落较多则说明粘附性不好。

5 质量控制要求及检测方法

由于我省同步碎石封层各地验收标准不一，尚未形成统一规范的标准体系，这里我们参照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中对施工质量的有关规定，结合相关技术要求，得出我省国省道干线同步碎石封层养护施工质量控制要求及检测方法，见表2。

6 结束语

文章结合我省国省道干线养护实际，对养护设备、施工工艺流程和关键技术做了相关介绍，同时对质量影响因素和控制要点做了分析，并根据同步碎石封层的性能提出了我省施工质量控制要求及检测方法，加强了我省在，主要解决了以下几个方面的问题：（1）结合我省运用，对养护设备参数进行介绍。（2）阐述了养护施工工艺流程，对质量控制中的关键技术进行了分析，并提出合理施工方法。（3）根据质量控制影响因素和要点分析，在性能要求的基础上提出了质量控制要求及检测方法。

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