農(nóng)村水泥路面改造的瀝青碎石封層技術(shù)應(yīng)用研究

張傳鋼

[摘要]近年來，隨著我國社會的快速發(fā)展，新農(nóng)村改造步伐不斷加快，人們?nèi)找嫣嵘纳钏绞乖械霓r(nóng)村水泥路面無法滿足生活需求。傳統(tǒng)的舊水泥混凝土路面改造會有嚴(yán)重的反射裂縫問題出現(xiàn)，瀝青碎石封層技術(shù)在農(nóng)村水泥路面改造中的應(yīng)用，不但能夠使反射裂縫得到有效消除，而且能夠使原剛性路面變?yōu)槿嵝曰A(chǔ)，且具有較低的造價，改造措施具有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)村公路；水泥路面；瀝青碎石封層技術(shù)

文章編號：2095-4085（2017）01-0095-02

水泥混凝土路面由于具有較高的強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的擴(kuò)散載荷能力等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于我國公路建設(shè)中。近年來，我國快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)和日益提升的交通量使原有水泥混凝土路面無法滿足社會發(fā)展需求。隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)步伐的不斷加快，市政道路里面已逐步完成改造，而農(nóng)村大部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)條件較差，舊水泥路面改造困難重重，對正常的交通運(yùn)輸造成一定影響。瀝青碎石封層技術(shù)的出現(xiàn)不僅能夠有效消除反射裂縫，而且能夠滿足農(nóng)村低價水泥路面的改造需求，進(jìn)一步推動了農(nóng)村公路黑色化和柔性化建設(shè)。

1.瀝青碎石封層技術(shù)概述

所謂的瀝青碎石封層技術(shù)，主要是指在穩(wěn)定的基層上利用同步碎石封層車同步灑布粒徑單一的石料和粘結(jié)度較大的改性瀝青，利用輪胎壓路機(jī)或自然行車進(jìn)行碾壓從而形成瀝青碎石磨耗層，它主要應(yīng)用于路面表層，也可以作為低等級公路面層進(jìn)行施工。瀝青碎石封層作為一種具有較低成本和良好效果的路面改造技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)在同一臺車上同時完成集料灑撒布和粘結(jié)劑噴灑兩道工序，從而使碎石顆粒能夠立即接觸剛噴灑的粘結(jié)劑，使集料撒布與粘結(jié)劑噴灑之間的間隔進(jìn)一步縮短，使粘結(jié)劑與集料顆粒之間的裹覆面積大幅增加，從而使他們之間的穩(wěn)定比例和結(jié)合強(qiáng)度得到有效保證，使作業(yè)效率得到提高，材料和設(shè)備成本大幅降低，具有較高的性價比。瀝青碎石封層技術(shù)不管應(yīng)用于過渡型路面還是道路養(yǎng)護(hù)中，都能夠使公路建設(shè)資金不足的問題得到緩解，使公路的使用壽命得到延長，給行駛車輛提供安全舒適的緩解，使農(nóng)村公路建設(shè)逐漸呈現(xiàn)出黑色化和柔性化的趨勢。

2.路面碎石化技術(shù)

所謂的碎石化技術(shù)，主要是通過均勻的沖擊、破碎和壓實舊水泥混凝土路面，在部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和整體性損失的情況下，降低水泥混凝土路面在濕度和溫度變化下以及載荷作用下的位移，使其保持在柔性路面允許范圍內(nèi)，進(jìn)而使反射裂縫得到徹底解決，為加鋪柔性瀝青路面提供保障。碎石化后的水泥混凝路路面分為三個層次，一是表面細(xì)粒散層，二是碎石化層下部，三是碎石化層上部。碎石化后表層的厚度要控制在大于2cm且小于6cm的范圍內(nèi)，碎石化層上部與下部厚度均為10cm左右。在壓實過程中，擠壓碎石化層表層的顆粒形成嵌擠薄層，通過灑布透油層，其粘結(jié)力相對較高，同時具有相應(yīng)的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。碎石化層上部的強(qiáng)度主要來源于兩部分，一部分是來自內(nèi)摩阻角，內(nèi)摩角隨著粒徑的變大而增大；另一部分則來自預(yù)壓應(yīng)力，主要由于舊水泥混凝土面板出現(xiàn)破碎時，混凝土?xí)袀?cè)向體積膨脹產(chǎn)生，越小的混凝土顆粒粒徑會產(chǎn)生越大的膨脹，其預(yù)壓應(yīng)力也就逐步增大。

3.瀝青混合料的形成

3.1施工材料的選擇

一是瀝青的選擇，施工單位需按照國家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的瀝青，要重點(diǎn)保障瀝青的軟化點(diǎn)、含蠟量、針入度以及延度與施工要求相符合；二是粗集料的選擇，礦料質(zhì)量需符合相關(guān)規(guī)定，瀝青面層的集料最大粒徑要確保從上到下逐步增大，上面層的最大粒徑最好能夠小于厚度的1/2，中下面層及聯(lián)接層最大粒徑不允許大于層厚的2/3。所選擇的粗集料不但要干燥潔凈無雜質(zhì)，同時要確保顆粒形狀良好，耐磨性和強(qiáng)度較高，其質(zhì)量與技術(shù)要求符合；三是細(xì)集料的選擇，一般選用機(jī)制砂、石屑或天然砂。所選用的細(xì)集料要盡可能為大小適當(dāng)?shù)念w粒狀，而且干燥潔凈無雜質(zhì)，保證瀝青與細(xì)集料的粘結(jié)性良好；四是填料的選擇，填料通常是磨細(xì)石灰?guī)r得到的礦粉，需要除凈原石料中的泥土雜質(zhì)，當(dāng)填料使用粉煤灰、水泥等材料時，其用料必須小于礦料總量的2%。

3.2瀝青混合料的形成

所謂的瀝青混凝土混合料，一般是指在拌和機(jī)內(nèi)對不同粒徑的碎石、一定比例的礦料和瀝青以及破碎砂進(jìn)行熱拌所形成的混合料。這種混合料在壓實以后具有較大的強(qiáng)度和較高的濕度，通常被稱之為瀝青混凝土。將瀝青和集料按照最大密實原則配比成的瀝青混凝土混合料，其主要通過瀝青與骨料之間的粘結(jié)力和骨料顆粒問的內(nèi)摩阻力形成結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，溫度對這種路面有著較大的影響。

4.瀝青碎石封層技術(shù)施工工藝

4.1對基層頂面進(jìn)行詳細(xì)勘察

在對地基夯實完以后，就可以進(jìn)行路面鋪設(shè)

因為需要在地基上鋪設(shè)瀝青材料，為了路面平整度得到很好控制，需要對基層頂面詳細(xì)勘察以后再鋪設(shè)路面。干燥整潔的基層頂面是路面順利施工的重要保障。因此，施工人員需要對基層頂面環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，將雜物清除干凈，并且全面處理和優(yōu)化裂縫等問題，從而確保瀝青碎石封層技術(shù)的應(yīng)用效果得到進(jìn)一步改善。

4.2做好施工準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行施工以前，需要對施工材料、設(shè)備和人員三個方面進(jìn)行全面排查。施工材料的好壞是工程質(zhì)量優(yōu)劣的基礎(chǔ)保障，因此要保證碎石材料與瀝青質(zhì)量的可靠性。這兩種施工材料在公路路面施工中都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，瀝青的質(zhì)量與性能需要與建設(shè)條件相符合，而碎石的體積要保持均勻，確保其硬度符合要求。在公路工程建設(shè)中，要將施工材料在合理的位置和適宜的條件下進(jìn)行存放。同時要全面檢查施工設(shè)備的運(yùn)行狀況，確保能夠正常作業(yè)，要求施工人員具有熟練的操作技術(shù)。另外還要保護(hù)好施工區(qū)的結(jié)構(gòu)物，防止有瀝青濺上而受到污染。

4.3上料攤鋪

在施工過程中，需要通過輪式裝載機(jī)將9.5mm～13 mm單粒徑石灰石碎石裝載到碎石封層車的骨料斗中，將高溫改性瀝青通過瀝青高溫罐車泵吸入同步碎石封層車瀝青儲罐內(nèi)，其溫度要保持在大于165℃且小于185℃的范圍內(nèi)。為了避免有瀝青從高溫瀝青罐車的輸油管閥門滴漏，可以提前配備鐵質(zhì)的容器對滴漏的瀝青進(jìn)行接收。在施工起點(diǎn)準(zhǔn)備好裝滿料的碎石封層車，施工人員將各個系統(tǒng)的工作參數(shù)調(diào)整好；隨后駕駛員沿預(yù)先設(shè)置的控制線起步，控制行駛速度在5km-8km/h之間。隨后操作人員可以將料門控制開關(guān)打開，碎石均勻撒布的同時，瀝青也隨之噴出。需要設(shè)定改性瀝青撒布量的參數(shù)在2 kg/m²左右，碎石封層車在行駛過程中，會根據(jù)車速對瀝青流量進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，一般能夠控制誤差在5%以下，從而使灑布效率和水平得到有效提升。

4.4有效處理接縫處

在瀝青碎石封層技術(shù)應(yīng)用中，需要通過有效措施處理好接縫，一般在進(jìn)行瀝青碎石灑布時，其接縫處為直線狀態(tài)。在施工過程中，需要將平順的接縫設(shè)置在瀝青碎石封層技術(shù)實施的起止點(diǎn)，同時還要求接縫具有緊密性和平順性，從而進(jìn)一步提升施工質(zhì)量。在對接縫進(jìn)行處理時，會存在一些縱向接縫，但要控制其數(shù)量，過多的縱向接縫容易使公路路面產(chǎn)生質(zhì)量問題。

4.5碾壓施工

碾壓施工作為瀝青碎石封層技術(shù)處理過程中極其重要的一方面，會對施工效果產(chǎn)生一定的影響，特別是會影響到碎石材料和瀝青材料的有效嵌入，因此必須嚴(yán)格控制碾壓操作。首先需要嚴(yán)格控制集料和瀝青的碾壓時間，碾壓施工在灑布操作結(jié)束后的半小時內(nèi)進(jìn)行其效果最佳，同時還要與施工現(xiàn)場情況相結(jié)合進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而使碾壓的遍數(shù)得到合理的調(diào)整與控制；其次需要有效控制壓路機(jī)設(shè)備，要認(rèn)真管理和維護(hù)好壓路機(jī)，確保能夠順利進(jìn)行施工；最后要嚴(yán)格控制碾壓強(qiáng)度和速度，防止碎石因較大的碾壓強(qiáng)度而出現(xiàn)碎裂。

4.6現(xiàn)場清掃

在完成碾壓操作以后，需要對現(xiàn)場進(jìn)行清掃，使碾壓處理后施工現(xiàn)場的有效性得到有效的控制，要使其處理的可靠性得到保障。在進(jìn)行清掃時，需要確保清掃的方向及力度與相關(guān)施工要求相符合，特別是對于一些嵌入的碎石材料來說，更要防止其有明顯的脫落或松動問題出現(xiàn)。從時間上看，同樣要加強(qiáng)對現(xiàn)場的清掃，在完成碾壓施工以后，不適合直接進(jìn)行相應(yīng)的清掃工作，清掃作業(yè)需要在瀝青完全凝固以后進(jìn)行，使路面結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，防止清掃破損路面結(jié)構(gòu)。在完成清掃工作以后，需要對沒有被徹底清掃的碎石進(jìn)行有效的碾壓處理，從而確保被碾壓到瀝青層以內(nèi)，使路面結(jié)構(gòu)的平整性處理最理想狀態(tài)。

5.結(jié)語

通過以上內(nèi)容能夠看出，在農(nóng)村水泥路面改造過程中，瀝青碎石封層技術(shù)的應(yīng)用具有較大的優(yōu)越性和合理性，實現(xiàn)了公路改造的高效集約化。施工單位要不斷提升瀝青碎石封層技術(shù)，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備與瀝青碎石封層技術(shù)的合理結(jié)合，從而進(jìn)一步提高施工作業(yè)的高效穩(wěn)定性，推動農(nóng)村公路建設(shè)的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。