六威高速热沥青同步碎石封层施工试验应用

孟 芹 孙祺华 张翊波 谢进太

(1.贵州交通职业技术学院，贵州 贵阳 550001;2.贵州高速公路集团有限公司，贵州贵阳 550001; 3.贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

0 引言

贵州省高速公路建设中，其沥青路面结构层的封层多采用稀浆封层形式。但稀浆封层存在诸多缺点，比如稀浆封层铺筑后需要一段时间的养护才能通行车辆;天气寒冷时无法破乳，造成稀浆封层的质量缺陷，其最大的缺点为稀浆封层固化后为刚性，最怕震动压路机的碾压造成碾碎，上下层之间成了夹心饼干，对质量造成影响。所谓同步碎石封层，就是用同步碎石封层车将粘结剂(沥青或改性沥青)的喷洒与集料撒布两道工序集中在一台车上同时完成。同步碎石封层具有较强的高温稳定性、低温抗裂性，以及抗老化、抗疲劳、抗水损坏的特性，而且施工后即可进行下道工序的施工，固化后仍然有一定韧性，即使上下层存在一定限度的变形时，仍保持良好的整体性。同步碎石封层技术缩短了粘结剂喷洒和集料撒布之间的间隔，增加了集料颗粒与粘结剂的裹覆面积，更易保证两者之间的稳定的比例关系，提高了作业效率，减少了设备配置，降低了施工成本。本次依托工程为贵州省六威高速公路，其高海拔、低气温的气候环境，以及重交通量大的特性，是比较适宜采用热沥青同步碎石封层。

1 试验段概况

本次选取六盘水至威宁高速公路ZK37+150～ZK+975共825 m作为热沥青同步碎石封层试验段。地处云贵高原腹地，平均海拔2 200 m。在冬季风盛行时，北方南下的冷空气受到高原大地形的阻挡，在西南地区形成滇黔(又称西南)准静止锋。由于锋后地区阴雨绵绵，当地面温度低于0℃时，降水在及地前成为过冷却雨滴，进而形成冬季贵州山区常见的气象灾害——凝冻。试验当天天气阴转晴，气温10℃ ～14℃，微风。路面主要结构形式为:26 cm低剂量水泥碎石底基层+32 cm水泥碎石基层+8 cm粗粒式沥青混凝土(Sup-25)+6 cm中粒式沥青混凝土(Sup-20)+4 cm SMA-13沥青玛脂碎石路面，总厚度为76 cm;其中封层采用热沥青同步碎石厚1 cm。

2 原材料规格

2.1 集料

集料规格必须符合JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范表4.8.3，S10的规格要求，具体见表1。本次试验集料采用坚硬、清洁、干燥、无风化、无杂质的石灰岩，碎石粒级为9.5 mm～16 mm，碎石用量7 kg/m2～9 kg/m2，覆盖70%(m3/1 000 m2)～80%(m3/1 000 m2)之间。

表1 集料技术要求

2.2 粘结剂

粘结剂采用70号A级道路石油热沥青，其具体技术指标见表2。试验的沥青用量在0.7 kg/m2～1.0 kg/m2之间。

表2 70号A级道路石油沥青技术要求

3 施工机械设备

本次试验前，同步碎石封层车、碎石运输车、装载机等主要机械设备均进行了检查调试，使机械设备处于良好的工作状态，并配备齐全易损配件，做好开工前的维修、保养、试机工作，路面工程的试验检测工作十分关键，试验检测工作是工程质量控制的重要手段，也是科学文明施工的具体表现，热沥青同步碎石封层检测施工的试验设备，见表3。

表3 机械设备

4 施工工艺

本次同步碎石封层碎石封层，遵循以下施工工艺:

1)首先对原材料进行质量试验检测，合格后方可使用。

2)强力清扫车清理透层顶面上散落的杂物，然后用水车冲洗透层顶面上的泥尘，待表面干燥后施工热沥青同步碎石封层。

3)对封层车进行调试，试撒布确定沥青量及碎石量。为保证沥青呈雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保持沥青在155℃～165℃的温度范围内，且喷嘴高度适宜。同步碎石封层车电脑控制系统设置乳化沥青洒布量为0.85 kg/m2，施工现场情况见图1。

4)喷洒沥青的同时，立即撒布碎石，使其均匀，碎石控制参数设定为4.5。局部不均匀地方可采用人工用扫把平整的辅助方式，确保碎石不上下重叠。

5)控制同步碎石封层车以4 km/h～5 km/h的作业速度匀速行驶，然后用轻型胶轮压路机静压2遍～3遍，压路机不得洒水、掉头和随意刹车。

6)本次采用全幅宽度施工，对于横向接缝，在接缝处放置与撒布宽度同宽的钢板，长度50 cm，待撒布车通过后，应立即将其清洗干净。

7)碾压完毕后，进行交通管制尤其是重交通量，以防止热沥青碎石粘连在轮胎上，造成质量病害。

8)中分带路缘石污染控制:施工前为防止污染中分带路缘石、沟盖板及路面边部路缘石，施工现场采用土工布或彩条布等覆盖措施防止造成污染，见图2。

图1 同步碎石封层施工现场图

图2 同步碎石封层施工前防污染措施

5 施工质量检测

1)施工过程中应随时进行外观检查，确保材料洒(撒)布均匀，数量符合规定。发现不满足要求时应立即停止施工，采取措施后再恢复施工，对不符合要求部分应及时处理。

2)碎石封层的检测项目、频率、技术标准及试验方法应符合表4的规定。

表4 碎石封层检测技术标准

6 结语

通过质量检测，本次试验取得了良好的效果。提高了封层的高温抗剪强度和改善了低温开裂性，有效的保护了路面基层和沥青混凝土面层。为高海拔、低气温的气候环境，以及重交通量大的特性，采用热沥青同步碎石封层提供了工程经验。