公路路面同步碎石封层技术的应用分析

周冬冬、徐晨辉

（南昌公路桥梁工程有限公司，江西南昌 330006）

0 引言

同步碎石封层技术是路面工程中常用的技术，该技术具备施工效率高、技术成熟、施工成本低等特点，得到了广泛的应用。同步碎石封层技术施工环节要根据项目的标准需求，对技术的方案进行更新优化，同时严格地根据施工标准做好细节控制，如此才能够提升路面工程的质量。

1 同步碎石封层的作用

经过调查分析发现，欧洲有95%以上的公路项目会采用碎石封层施工技术养护，而有些乡村道路、场区道路在铺设施工中，会直接选择应用碎石封层施工技术。以法国为例分析，有40%以上的路面采用碎石封层技术进行施工。经过实际经验分析，同步碎石封层的作用主要是以下几点：一是路面承载性能比较高，可以承载每日4 万辆的车辆通行；二是路面反射裂缝的发生概率较低，使用寿命延长明显，经过法国的相关统计数据分析，碎石封层的路面形式，其使用寿命会延长10年；三是进行原路面的裂缝、车辙等病害的清理;四是路面的防滑、防水的性能比较优越；五是交通状况可以快速的恢复；六是交通运输成本相对较低。在目前我国的公路工程的维修中，同步碎石封层施工技术的防水、防滑效果非常的明显，经济价值较高，且该技术的应用效果非常好，完全满足当前交通运行的标准。

2 同步碎石封层施工对旧路面的要求

公路路面应用同步碎石封层施工方式，路面的耐磨性会得到提升，其外部美观性改善较为明显，且防水效果也得到了很大的提升。其可以做好公路表面的维护与管理，对磨耗层结构进行修复处理，达到结构总体性能的提升。因此，应用同步碎石封层施工技术，要做好旧路面表面的调查与分析，以确定是否符合要求。

第一，整体稳定性。应用同步碎石封层技术开展施工前，工作人员必须对施工现场的路段情况进行全面调查分析。如果该路段不具备施工的条件，则不能进行现场的施工。只有在路面各项指标都符合要求的情况下，才能开始维护与保养处理。经过各项参数的指标分析，了解其存在的影响因素然后才能选择合适的处理措施，保证养护效果合格，满足现场的施工要求[1]。

第二，足够的强度和刚度。旧路面结构要具备足够的刚度和强度，养护效果才能从根本上起到作用。承重结构必须有足够的压力，如果强度、刚度不合格，则在外部荷载作用之下，容易导致结构发生损坏，极大地影响工程的运行效果。因此，在同步碎石封层技术养护施工前，必须对强度与刚度检查，以确保符合工程的要求。

第三，表面平整、密实、干燥、干净。要想使得沥青碎石封层的效果满足要求，确保路面达到整洁、干燥的要求极为重要，其可以大幅提升施工效果，延长使用寿命。

第四，事先处治原沥青路面病害。为了使得同步碎石封层技术达到更好的效果，提高养护的总体水平，应对原路面结构的病害问题及时地处理，尤其是拥包、车辙等严重的病害问题，需要做好维护和处理，以达到运行状态的要求，从而可以保证养护施工顺利进行[2]。

3 工程概况

某高速公路项目的总长度为55km，设计行车速度为120km/h，路面为双向四车道的形式，其路基设计宽度为22.5m，路面为沥青混凝土结构。在高速公路投入运营的几十年时间里，随着交通车流量的持续性增大，外部环境发生很大的变化，公路表面存在着非常多的病害问题，给道路运行的安全性、舒适性造成极为不利的影响。对于这些问题来说，管理和维护单位可以选择使用同步碎石封层技术养护施工。以热沥青下封层技术为基础，制定出切实可行的施工方案，选择合适的现场进行试验分析，以检验技术是否具备可行性。

4 同步碎石封层技术应用

4.1 施工准备

4.1.1 石料的选用

石料选择的过程中，要根据如下的几项原则：其一，硬度，在现场施工结束后，封层表面的碎石层要承载长期的摩擦和碾压的作用，其耐磨性符合要求，且要达到足够强度的要求；其二，形状，石料表面的粗糙度符合要求，颗粒状的形式，和沥青材料结合中，会有足够的表面积，确保其可以嵌入缝隙内，从而形成完善的嵌锁结构形式；其三，级配，在材料选择环节，要使用纯碎石的材料，不需要加入其他的辅助材料，可以选择单一级配的形式。经过筛分处理，选择规格标准合格、级配标准统一的形式，石料供应符合要求。在力学试验检测后，花岗岩压碎率良好，所以最终选择应用玄武岩、石灰岩处理。现场施工中，石料用量每1000m2使用量为6.5～7.5m3。

4.1.2 沥青料的选择

通过上文分析同步碎石封层技术的工作原理，在现场铺设施工中，保证沥青材料的黏性符合要求，并且在表面经过碾压施工后组合形成整体的结构。沥青路面还要具备一定的爬升高度，通常需要爬升到碎石的2/3 左右，保证碎石包裹面积合格。此外，还要保证沥青层结构适用范围足够，可以和不同碎石联合应用。

4.1.3 施工机械

现场需50 型装载机1～2 台，石料筛分设备1～2台，压路机1～2 台，水车8t 的1 台，还要有足够的运输车辆与保温车辆，达到现场施工的要求。

4.2 喷洒沥青

沥青材料喷洒作业量必须严格控制，保证均匀性合格，且应用合适的方式接缝处理。沥青材料的洒布施工应用4t 洒布机械、1t 人工沥青洒布车进行。乳化沥青材料需要在常温条件下洒布施工，不加热处理即可满足要求。人工沥青洒布环节，保证喷嘴的高度满足要求。沥青洒布车辆的运行速度在0.8～1.2kg/m2范围内，如果洒布施工环节存在缺角或者空白的问题，要及时进行人工补洒处理，消除堆积的问题[3]。

4.3 接缝处理

纵向接缝施工处理中，会存在比较多条的洒布带，造成路缘石与纵向边坡搭接存在，需要调整洒布车的位置。搭接部位的沥青量严格控制，防止由于不均而出现搭接不合格的情况。路缘石表面需要铺设一层废纸，在洒布结束后，将表面覆盖物清理掉。横向接缝一般需要在起始的位置上铺设一层铁板，保证车辆可以正常的行驶，达到运行稳定性标准，达到均匀性合格。终点部位的控制难度高，应该做好喷洒长度的计算分析，一般需要在表面铺设5m 的覆盖物，如果无法达到要求，应该及时人工补充喷洒施工[4]。

4.4 撒布石料

该项目进行同步沥青碎石撒布车施工，碎石材料粒径为9.5～13.2mm 之间。碎石撒布施工中，要做好现场的控制，保证撒布的时间符合要求，乳化沥青材料在不流动后即可进行碎石撒布处理。达到均匀性的要求，且厚度控制在5～6mm 之间。如果发现存在缺料的问题，应该及时补充处理，局部过量应该及时清理，在第二次沥青喷洒后及时进行碎石撒布处理。

4.5 碾压

在各个部位的厚度要求均匀一致，碾压环节，保证热沥青材料的温度达到90oC 左右，通过胶轮压路机碾压施工，一般为碾压2 遍，保证车辆的行驶速度控制在1.5～2.0km/h 范围内，相邻部位重叠处理，其宽度为1/2 轮宽即可。

4.6 开放交通和初期养护

沥青下封层结构碾压施工结束后，经过养护处理后表面水分蒸发，在符合条件后才能开放交通，同时要加强车辆行驶速度控制，下封层的整个宽度符合行车的要求，保证下封层的性能达标，且基层结构稳定性合格。在现场施工结束后，将表面多余集料清理干净。下封层养护环节，除了现场车辆之外，其他车辆禁止通行，且作业车辆速度为20km/h。

5 原材料质量控制

5.1 沥青黏结料

沥青碎石同步封层施工技术根据现场需要选择合适沥青材料，此次应用110#沥青材料，各项性能符合要求。经过试验后分析发现，应用110#沥青材料，黏附性达到3 级以上，为了保证黏附性达到4 级，可以在沥青材料中加入抗剥落剂，结合现场的效果，总结出PA-1 型沥青材料加入的抗剥落剂的比例为0.4%左右。

5.2 碎石

碎石材料制作中，需要经过反复的破碎、锤击处理，保证其达到洁净、干燥、无风化、无杂质的要求，形状符合要求，且强度、耐磨性满足工程的要求，采用单级集料形式，其中针片状碎石的材料控制在15% 以内，杂质含量控制在1%以内，压碎值在20%以内。进入现场后，进行碎石材料的粉尘含量检查，应用装载机联合吹风机进行处理，也可以在拌和楼内进行搅拌除尘、除湿处理。经过分析应用效果，该公路项目的应用中，沥青碎石封层结构的施工中，交通荷载较大的情况表，碎石应该采用10～14mm 的材料，用量为11～12m3/1000m2，其主要优势就是龟裂的表面在封层成型后，随着时间的延长也不会反射处理裂缝。在施工中，原油结构层、油石比不进行试验分析，特别是路面的油石比较大的情况，如果封层结构梁洒布量符合要求，确保沥青材料和原油表面结合中，高温沥青容易导致表面硬度不足而影响总体的运行效果[5]。

6 施工过程质量控制

6.1 原路面病害处理

在现场养护施工前，应该进行原路面结构的分析，比如翻浆、沉陷、拥包、裂缝等，要严格处理，及时消除病害的问题，为后续养护施工奠定基础。

6.2 施工气温条件

沥青碎石封层在施工中，应该保证天气状态是炎热、干燥的，这是保证施工效果的关键。现场施工各个环节必须紧密衔接，保证施工的连续性，当日施工的路段必须当日完成。因为天气条件对沥青碎石封层的性能影响较大，所以避免在大风、雨天、温度不足10oC 的天气下施工。同时，随时了解天气的变化，及时调整施工计划。

6.3 路面清洁

碎石封层施工前，及时将表面的泥土、杂质清理干净，避免喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层，如果表面光滑度较高，应该进行拉毛处理。

6.4 沥青碎石同步封层工艺控制

第一，加强沥青温度控制。沥青温度影响材料性能和工程的质量，在加热环节要做好碎石量的控制，一般来说，普通沥青材料的加热温度为165～170oC 之间，严格控制温度，如果超出该标准，容易导致老化严重的情况。洒布沥青材料的温度为155～170oC 之间。同步封层车内的沥青材料如果不足155oC，需要及时通过车辆进行加温处理，直到达到温度的要求才能开始施工，避免因为材料温度不合格而影响工程的质量。

第二，加强沥青用量和沥青洒布环节控制。沥青碎石同步封层时，沥青材料的最佳使用量符合要求，通过碾压之后使得热沥青材料沿着石料爬升高度为碎石粒径的2/3 左右，保证沥青材料的包裹表面符合要求，达到运行标准。经过检测分析，应用10～14mm的碎石材料，洒布量为1.5～1.6kg/m2内即为合格的标准，一般来说，原路面的油石比较大的情况下，沥青材料洒布量要进行试验确定。洒布施工中，保证喷洒前后达到均匀、厚度相同的沥青膜，避免因为不均匀而出现剥离、斑纹的情况。沥青材料的洒布要满足规则性的要求，线形顺直，且路面标注中心线的部位，保证线形控制符合要求。对于容易发生污染的部分，要做好防护处理，以免污染严重而影响工程的质量。在沥青膜外露形成条宽的情况下，要立即关闭喷嘴与料门，检查压力是否符合要求，如果发生堵塞的问题，要及时采取处理措施。

第三，标定同步碎石封层车。在现场施工前，需要做好沥青同步碎石封层车的计量、温控以及撒布系统控制，进行试验确定，保证撒布宽度、碎石量、均匀性符合要求，经过检查合格后，才能进行施工。同步碎石封层车撒布工作结束后，除了在两幅的连接部位上预留宽度10cm 的结构外，其他的部位必须全部喷洒施工，达到运行的标准要求。每次撒布施工结束后，要做好撒布面积的计算确定。

第四，胶轮压路机碾压施工，选择使用两台16t 车辆碾压施工，采取阶梯作业的方式，达到运行的要求。

第五，紧跟压路机后部进行补充撒布施工，保证总体结构的表面平整度符合要求。

第六，将现场存在的浮料清理干净，保证结构表面不会存在任何的影响。

6.5 接缝处理

第一，横向接缝。在封层车辆的起始点与前一车封层的尾部1.5m 的范围内，应用封层相同宽度的铁板或者油毛毡的铺设施工，保证凹凸部位进行处理。

第二，纵向接缝。沥青同步封层车要达到车辆行驶平顺的要求，纵向连接部位的宽度在10cm 以内，且防止存在条带泛油或者连接部位较高的情况。

6.6 开放交通与初期养护

沥青碎石封层施工全部完成后，通车2h 内要做好交通管制，保证车辆速度符合要求，一般为30km/h内。路面成型之后，如果发现泛油的问题，要及时撒布嵌缝材料，达到均匀性的要求。

6.7 加强交通管制，确保施工安全

因为同步碎石封层施工技术的通车运行中，一般是半幅施工、半幅封闭的方式。在现场施工中，必须做好现场施工分析和控制，严格遵守国家标准和要求，从而提高施工的效果。在现场设置警示标志，做好维护的管理，达到安全性能。此外，同步碎石封层车的性能符合要求，且保持良好视线，作业宽度符合要求，现场的地面净空高度控制在6.5m 以上，且要防止存在高压线或者其他传输线的形式。

7 结语

公路路面同步碎石封层施工技术应用到实践中，对于路面养护施工效果的提升有着非常重要的价值，其可以提高基层结构的抗水侵蚀能力，保证路面和基层结构的黏结性合格，从而消除病害的问题，提高公路的总体质量水平，为公路技术发展起到积极的作用。