熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)在瀝青路面大修工程中的應(yīng)用

唐向華

（廣西壯族自治區(qū)全州公路管理局，廣西 桂林 541000）

0 引言

我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對公路網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，通過對現(xiàn)有路網(wǎng)的技術(shù)改造和強(qiáng)化管理，充分挖掘現(xiàn)有公路網(wǎng)的潛力，是非常重要的發(fā)展措施。基于此背景，如何高效、低成本的開展瀝青路面大中修成為行業(yè)內(nèi)的一大研究熱點(diǎn)，本文主要圍繞熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)展開具體分析。

1 我國熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)應(yīng)用情況分析

碎石封層是一種常用的柔性路面預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其將瀝青粘結(jié)材料、碎石灑布在舊路面或基層上，經(jīng)碾壓后形成瀝青碎石磨耗層，主要用于修復(fù)微小路面病害、防止基層與地基水侵入。同步碎石封層是碎石封層的一大改進(jìn)，最初起源于1980年的法國，通過同步碎石封層車的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)瀝青粘結(jié)材料、碎石的同步灑鋪、碾壓（見圖1），進(jìn)一步提高了碎石封層的質(zhì)量，此技術(shù)后在美國、澳大利亞等國均得到廣泛應(yīng)用。

圖1 同步碎石封層施工示意圖

我國初次引進(jìn)法國同步碎石封層設(shè)備是在2002年，應(yīng)用于遼寧省國省干線工程中，之后浙江美通等企業(yè)成功開發(fā)了國產(chǎn)設(shè)備，同步碎石封層的應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓展。目前，我國熱瀝青同步碎石封層應(yīng)用范疇可歸納為：

（1）用于各高等級公路的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)罩面層，實(shí)現(xiàn)對微小病害的有效處理，提高防水、防滑性能，延長使用壽命；

（2）用于新建道路下封層；

（3）用于新建低等級公路、農(nóng)村公路面層；

（4）用于橋面、河邊公路防水面層；

（5）用于局部病害治理，如：10～20mm以下的車轍、沉陷。

2 熱瀝青同步碎石封層特點(diǎn)與材料要求

2．1 熱瀝青同步碎石封層特點(diǎn)

本文主要從優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)兩大方面對熱瀝青同步碎石封層特點(diǎn)進(jìn)行闡述。

2．1．1 優(yōu)點(diǎn)

（1）通過窗簾效應(yīng)，有效減少了污染：熱瀝青與碎石同步灑鋪（間隔1s左右），碎石流如同“窗簾”及時抑制了瀝青灑布時黑煙的擴(kuò)散，減少了污染。

（2）通過高溫粘結(jié)，有效提高了混合料性能：相對于傳統(tǒng)石屑封層，由于熱瀝青與碎石分步灑鋪，瀝青與骨料的結(jié)合溫度相對較低（70℃左右）；而同步灑鋪下瀝青與骨料的結(jié)合溫度可達(dá)120℃，相應(yīng)的結(jié)合性能更佳。

（3）兼顧“低消耗、低成本”與“高效率、高質(zhì)量”：同步碎石封層是世界上公認(rèn)的成本最低的公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，同時其施工速度較快，可有效增強(qiáng)路面抗裂防水性能、減少路面反射裂縫等，綜合效益十分可觀。

2．1．2 缺點(diǎn)

（1）熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)用于道路養(yǎng)護(hù)、維修時，對路況條件要求較高，若是道路存在車轍、開裂、坑洞等病害，必須完成相關(guān)修復(fù)工作后方可進(jìn)行封層施工。

（2）熱瀝青同步碎石封層施工受到天氣因素影響較大，以溫暖干燥的天氣為宜，需盡量避開雨天或寒冷天氣。

2．2 熱瀝青同步碎石封層材料要求

2．2．1 碎石技術(shù)要求

路用碎石一般分為4個等級，見表1。

表1 路用碎石等級表

碎石材料的選擇要綜合考慮道路型式、車流量等，并對材料獲取的方便性、價格等進(jìn)行對比分析，主要原則有：

（1）抵抗車輛磨損、剪力破壞的能力：A級最硬，抵擋車輛磨損能力最佳；基于形狀因素，A級、B級碎石鑲嵌效果更好，可有效抵擋剪力破壞；

（2）瀝青用量：B、C級碎石吸收能力好，與A級相比，瀝青用量相對更大；

（3）價格：C級碎石無需破碎，價格便宜；

（4）抵抗轉(zhuǎn)向和緩沖性能：A、B級碎石棱角較多，可提供更大的摩擦阻力。

2．2．2 瀝青的技術(shù)要求

目前我國瀝青種類眾多，同步碎石封層較為常用的有路用石油瀝青、改性瀝青或改性乳化瀝青。

（1）路用石油瀝青，價格低廉，符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF－40－2004）》的A級石油瀝青要求，一般都可以滿足同步碎石封層施工的需要；

（2）改性瀝青或改性乳化瀝青，可順利進(jìn)入并填充滿微小裂縫，能與碎石緊密粘結(jié)，但是價格偏高。

在工程實(shí)踐中，需根據(jù)碎石封層的類型、使用場合、施工季節(jié)、環(huán)保要求、施工習(xí)慣等不同進(jìn)行合理選擇，兼顧工程質(zhì)量與成本。

3 熱瀝青同步碎石封層施工工藝流程與要點(diǎn)

3．1 熱瀝青同步碎石封層施工工藝流程

熱瀝青同步碎石封層施工工藝流程如圖2所示：

熱瀝青同步碎石封層施工工藝流程示意圖

3．2 熱瀝青同步碎石封層施工要點(diǎn)

根據(jù)熱瀝青同步碎石封層施工工藝流程，本文主要從施工準(zhǔn)備、瀝青和碎石同步噴灑、局部處理、壓實(shí)及成型、接縫處理以及初期養(yǎng)護(hù)與開放交通六個方面具體分析相應(yīng)的施工要點(diǎn)：

3．2．1 施工準(zhǔn)備

熱瀝青同步碎石封層施工準(zhǔn)備階段的主要工作包括：（1）做好路況調(diào)查與病害處理，形成詳細(xì)的調(diào)查報告；（2）封層前，將路面清理干凈，確保無雜物、塵土等；（3）提前準(zhǔn)備好施工設(shè)備、材料，可根據(jù)工程量、工程進(jìn)展情況分批備料；（4）根據(jù)路面寬度、設(shè)備性能，確定施工幅數(shù)，最大限度地減少縱接縫；（5）提前封閉交通。

3．2．2 瀝青和碎石同步噴灑

檢查、預(yù)熱設(shè)備，鏟裝石料、抽取瀝青，設(shè)定瀝青、石料噴灑高度及用量，行車速度控制在60～70m／min，瀝青灑布溫度控制在165℃～170℃。

3．2．3 局部處理

瀝青灑布存在空白需人工補(bǔ)灑，瀝青聚集則需人工刮除；發(fā)現(xiàn)過多浮動石料，應(yīng)掃出路面，并不得搓動已粘著在位的石料，切實(shí)保證瀝青結(jié)合料均勻。

3．2．4 壓實(shí)及成型

同步封層車前進(jìn)約10m左右，可用9～13t壓路機(jī)碾壓，碾壓速度以70m／min為宜，遵循“先兩邊后中間、先慢后快”原則，要求輪跡重疊30cm，每次折回不得在同一橫斷面。鋪在瀝青、石料起灑點(diǎn)前和終點(diǎn)后，長度為1～1．5m。

3．2．5 接縫處理

接縫需緊密、平順：（1）橫縫處理采用對接法，每段接縫處，用鐵板或油氈紙橫鋪在瀝青、石料起灑點(diǎn)前及終點(diǎn)后；（2）縱縫處理，施工下一幅時，石料灑布應(yīng)與上一幅石料對齊，確保縱縫對接良好。

3．2．6 初期養(yǎng)護(hù)與開放交通

瀝青封層施工結(jié)束后，限速開放交通，要求車速≤30km／h。

4 項目應(yīng)用分析

4．1 項目背景

S201線全州至沙子公路K26＋000～K32＋000、K42＋000～K46＋000段為二級公路，2004年建成通車，路基寬12m，瀝青路面寬9m，兩側(cè)土路肩寬為2×1．5m。原路面結(jié)構(gòu)為：20cm級配碎石底基層＋26cm水泥穩(wěn)定碎石基層＋1cm瀝青封層＋5cm中粒式瀝青混凝土。隨著近幾年交通量的快速增長，超載車輛的增多，在行車荷載和強(qiáng)降雨作用下，導(dǎo)致路面破損嚴(yán)重，路面出現(xiàn)大量的龜裂、沉陷等病害。為保證公路的正常使用及交通安全，擬將該路段瀝青路面進(jìn)行大修。

4．2 路面大修方案

4．2．1 路基

本工程原有路基寬12m，全線統(tǒng)一在原水溝墻、擋土墻、路緣石上現(xiàn)澆20cm寬×27．5cm高C20混凝土路緣石。本次恢復(fù)重建方案為保持原有路基寬度不變。

4．2．2 路面

該路段原技術(shù)等級為二級公路，大修后的技術(shù)等級仍為二級公路。大修后的路基寬12m，路面為瀝青混凝土滿鋪路面，路面寬度為11．6m，兩側(cè)設(shè)置20cm寬C20混凝土路緣石。

路面結(jié)構(gòu)采用6cmAC－16中粒式瀝青混凝土面層＋1．5cm熱瀝青同步碎石封層（兩油兩料）＋20cm（21cm）級配碎石基層＋舊路面。K28＋560～K29＋000段為過朝南鄉(xiāng)路段，道路兩側(cè)均砌有居民住房，路面不宜加鋪太高，因此，本路段路面結(jié)構(gòu)采用5cm AC－16中粒式瀝青混凝土面層＋8cm瀝青穩(wěn)定碎石基層（ATB－25）＋黏層。病害處理方案：對嚴(yán)重龜裂病害進(jìn)行銑刨處理；對沉陷路面病害采取挖除40cm舊路結(jié)構(gòu)層，回填40cm級配碎石層進(jìn)行處理。

路面結(jié)構(gòu)層：

（1）K26＋000～K28＋560、K29＋000～K32＋000、K42＋000～K46＋000段（見圖3）：

圖3 路面結(jié)構(gòu)層示意圖

（2）K28＋560～K29＋000段（見圖4）：

圖4 路面結(jié)構(gòu)層示意圖

4．3 熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)

本次大修施工流程如下：舊路病害銑刨施工（冷再生）→級配碎石基層施工→熱瀝青同步碎石封層施工→瀝青混凝土面層施工→路肩施工?，F(xiàn)主要就熱瀝青同步碎石封層施工技術(shù)展開具體分析。

4．3．1 施工材料

（1）碎石：兩油兩料層鋪法瀝青表面處治第一層碎石采用S10，第二層采用S12，具體級配要求如表2、表3所示：

表2 S10級配要求表

表3 S12級配要求表

碎石必須清潔、干凈、無風(fēng)化，不得含有泥土、雜物，S10級配碎石的最小粒徑≥2．36mm，S12級配碎石的最小粒徑≥0．6mm；采購的碎石不得堆放在泥土及長有雜草的地面上，鏟車裝料不得帶入泥土及雜物。

（2）瀝青：采用70＃道路石油瀝青，瀝青的三大技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

4．3．2 施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）鋪筑前應(yīng)找平路面，對路面出現(xiàn)坑槽的路段必須采用級配碎石修補(bǔ)坑槽，面積較大的坑槽修補(bǔ)后要求用6～8t壓路機(jī)碾壓2～3遍。

（2）清掃路面，瀝青灑布前必須清除路面泥土、碎石及雜物，保持路面干燥。

（3）根據(jù)同步車的油罐裝油量、料斗的裝料量及同步車瀝青的灑布寬度初步確定每一車料的鋪筑長度。為確保鋪筑厚度和質(zhì)量，要求滿足第一層用油量1．4～1．6kg／m2，第一層S10碎石12～14m3／1 000m2。

（4）瀝青灑布前檢查瀝青溫度，道路石油瀝青宜為130℃～170℃，灑布時確保能成霧狀，行駛速度穩(wěn)定、噴灑均勻。若發(fā)現(xiàn)有灑布不均勻現(xiàn)象應(yīng)及時調(diào)整油管的高度及噴油嘴的間距。

（5）同步車第一層油料灑布后立即用6～8t雙鋼輪壓路機(jī)從路邊向路中心碾壓3～4遍，同時根據(jù)第一車料復(fù)核鋪筑長度，若不能滿足第一層用油量1．4～1．6kg／m2、第一層S10碎石12～14m3／1 000m2的要求，應(yīng)及時調(diào)整灑布車的速度。

（6）第二層施工方法與第一層相同，注意第二層瀝青灑布后，第一層碎石表面不得出現(xiàn)露白現(xiàn)象。

4．3．3 施工注意事項

（1）熱瀝青灑布時應(yīng)注意安全，施工人員及行人要與噴灑管保持一定的安全距離，確保人員安全；

（2）施工路段做好施工安全標(biāo)志，安排專職人員負(fù)責(zé)指揮交通，避免瀝青噴灑污染過往車輛及行人，造成不必要的麻煩；

（3）調(diào)整灑布車的行走路線及噴灑管高度，避免污染路緣石、構(gòu)筑物、路樹等；

（4）灑布瀝青完成后及時關(guān)閉閥門，避免出現(xiàn)油包現(xiàn)象；

（5）注意處理好接頭，避免出現(xiàn)跳車現(xiàn)象；

（6）注意初期養(yǎng)護(hù)，泛油處可補(bǔ)灑S12嵌縫料并掃勻。

4．3．4 施工質(zhì)量要求

（1）厚度確保1．5cm，3m尺檢測平整度要求控制在10mm以內(nèi)；

（2）外觀要求：表面平整密實(shí)，無明顯碾壓輪跡，不得出現(xiàn)松散、油包、油波、油帶、光滑面等現(xiàn)象；

（3）滿鋪路面：面層與路緣石及構(gòu)筑物應(yīng)密貼接順，不得有積水現(xiàn)象。

5 結(jié)語

綜上所述，同步碎石封層在我國道路維修、養(yǎng)護(hù)等方面得到了十分廣泛的應(yīng)用，其防水性能良好、層間粘結(jié)力強(qiáng)、施工進(jìn)度快、成本低，可有效防止路面反射裂縫，延長路面使用壽命。在工程實(shí)踐中，必須根據(jù)道路實(shí)際情況與施工要求，合理選擇碎石、瀝青材料，規(guī)范開展材料灑布、碾壓以及交通管制等工作，切實(shí)保證工程質(zhì)量滿足要求，實(shí)現(xiàn)我國公路事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。