劉麗萍

(山西路華通工程咨詢有限公司，山西太原 030006)

近年來(lái)，我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)的公路交通事業(yè)取得了巨大成就。截至2009年年底，我國(guó)農(nóng)村公路通車總里程達(dá)到333.56萬(wàn)km。在我國(guó)，“村村通”公路大多屬于縣、鄉(xiāng)道路，路面硬化主要依托國(guó)家資金補(bǔ)助來(lái)完成，但公路養(yǎng)護(hù)資金的短缺是影響道路安全運(yùn)行的突出問(wèn)題。如何在有限資金的前提下，確保農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)的正常進(jìn)行是我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)部門需要解決的問(wèn)題。

在我省太原公路分局清徐段對(duì)省道榆古線的養(yǎng)護(hù)中，積極采用養(yǎng)護(hù)新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，首次推廣應(yīng)用了瀝青碎石同步封層技術(shù)，大幅縮短施工時(shí)間，與舊工藝相比節(jié)約成本9萬(wàn)元，在建設(shè)資金不足的情況下，取得了良好的效果。在我省推廣和使用同步碎石封層技術(shù)，對(duì)節(jié)約養(yǎng)護(hù)資金，提高公路使用年限具有重要意義。

1 同步碎石封層概述

同步碎石封層，就是通過(guò)使用專用設(shè)備將骨料和粘結(jié)料同步撒布在需要處治的原路面上(見圖1，圖2)，通過(guò)碾壓形成新的路面。

圖1 同步碎石封層原理

圖2 同步碎石封層效果

與其他技術(shù)相比，被公認(rèn)為是世界上成本耗能最低的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，這也是該技術(shù)能夠迅速得到推廣的關(guān)鍵。20世紀(jì)80年代，同步碎石封層技術(shù)在法國(guó)誕生。自90年代起，逐步傳播并推廣到整個(gè)歐洲及美國(guó)。我國(guó)自2002年起，開始接觸同步碎石封層機(jī)并在部分路段進(jìn)行了鋪筑，取得了良好的效果。

采用同步碎石封層技術(shù)施工時(shí)，使用同步碎石封層車將碎石和瀝青同步撒布在原路面上，通過(guò)碾壓確保碎石高度的2/3陷入瀝青中。這樣，就使得瀝青和碎石的接觸面積大大增加，同時(shí)，瀝青的毛吸引力凹面與碎石緊密結(jié)合。這對(duì)提高瀝青對(duì)碎石的裹附，防止碎石流失起到了關(guān)鍵作用。在瀝青和碎石的共同作用下，處治后的路面具有良好的耐磨性和耐久性，使得路面使用壽命有效延長(zhǎng)。

同步碎石封層具有防水、修復(fù)裂縫、調(diào)平等功能，能有效的防止水的滲入，改善路面抗滑和耐磨性能，改善路面結(jié)構(gòu)的耐久性，改善路面使用性能，延長(zhǎng)路面結(jié)構(gòu)的使用壽命。在施工中，具有工藝簡(jiǎn)單、作業(yè)效率高，耗能省，造價(jià)低，開放交通快等技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能有效縮減工期，降低工程成本。

使用同步碎石封層處治技術(shù)，既適用于二級(jí)及二級(jí)以下公路瀝青面層的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，同時(shí)也適用于加鋪薄層罩面、磨耗層、水泥混凝土路面上的應(yīng)力緩沖層、各種防水層等。

2 同步碎石封層施工工藝

可以看出，同步碎石封層是一種通過(guò)一定厚度的瀝青粘結(jié)料形成的超薄瀝青碎石表面處治層。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)路面平整度較好時(shí)，進(jìn)行一次封層即可。為了提高處治后路面的使用性能，在進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和修復(fù)性養(yǎng)護(hù)時(shí)，在路面平整度較差時(shí)，可采用二次或三次封層，石料選擇遵循下粗上細(xì)的原則，第一次使用粗碎石形成骨架，第二、三次使用細(xì)碎石嵌縫，以便各層石料形成良好的嵌擠效果。

在碎石封層作業(yè)中，主要工序是先在原道路表面同步撒布膠結(jié)料和碎石，再就是碾壓。

1)施工前，對(duì)原路面認(rèn)真清掃。對(duì)原路面的表面破損進(jìn)行修補(bǔ)，如坑洞填充，沉陷，裂縫補(bǔ)強(qiáng)，將壅包褶皺壓平等作業(yè)，鏟除補(bǔ)丁和連接處過(guò)多的瀝青等。

2)同步撒布粘結(jié)料和碎石(見圖3)。在該作業(yè)中，必須使用專用的同步碎石封層車，粘結(jié)料一般使用改性瀝青。在撒布前，通過(guò)調(diào)整噴嘴高度及采取措施確保瀝青溫度處于一定范圍內(nèi)，來(lái)確保瀝青膜厚度、粘結(jié)效果等符合施工設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行撒布作業(yè)時(shí)，同步碎石封層車勻速前進(jìn)，以確保石料和粘結(jié)料兩者撒布率的匹配，瀝青和碎石同步(間隔大約1 s)落下。兩次及以上封層時(shí)，重復(fù)該作業(yè)工序即可。

3)碾壓封層(見圖4)。為確保使碎石嵌入瀝青足夠深度，以提高兩者的裹附性，壓路機(jī)必須緊隨同步碎石封層車。在該作業(yè)中，必須確保足夠數(shù)量的輪胎壓路機(jī)，以便在熱瀝青溫度降低之前能及時(shí)完成碾壓，也可通過(guò)自然行車碾壓。

封層完畢后就可以開放交通，但在通車初期應(yīng)限制車速，待2 h后可完全開放。

圖3 同步撒布粘結(jié)料和碎石

圖4 碾壓封層

3 施工質(zhì)量控制

同步碎石封層是一種經(jīng)濟(jì)、有效的路面施工技術(shù)，在歐美國(guó)家已經(jīng)有了成熟廣泛的應(yīng)用。歐美國(guó)家的施工經(jīng)驗(yàn)表明，碎石封層質(zhì)量與碎石封層設(shè)備性能、設(shè)備操作手的熟練程度以及所用材料質(zhì)量緊密相關(guān)。要確保同步碎石封層的施工質(zhì)量，就要從施工設(shè)備、材料質(zhì)量及施工人員水平三個(gè)方面入手。

3.1 原材料質(zhì)量

原材料質(zhì)量是確保同步碎石封層質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)綜合考慮公路等級(jí)、交通流量及現(xiàn)場(chǎng)氣候等多種因素確定。同步碎石封層施工所使用的材料主要是瀝青和碎石。

1)碎石的選擇。碎石是同步碎石封層的重要組成部分，它主要承受車輛的荷載作用，并為行車提供抗滑作用。在施工中，通常使用磨光值較高的碎石，一般要求的針片狀含量不超過(guò)15%，壓碎值不大于14%，無(wú)雜質(zhì)，幾何尺寸好等。在施工設(shè)計(jì)中，可通過(guò)碎石篩分試驗(yàn)、針片狀試驗(yàn)、集料壓碎值試驗(yàn)等取得擬選用碎石的數(shù)據(jù)，再根據(jù)路面狀況及對(duì)路面防滑性能的不同要求，進(jìn)行綜合考慮后確定。2)瀝青的要求。在路面設(shè)計(jì)中，在滿足JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中相關(guān)要求的前提下，純?yōu)r青、改性瀝青、乳化瀝青等均可選擇使用，應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通流量、所處環(huán)境等因素綜合確定。

在施工中，瀝青用量對(duì)封層的施工質(zhì)量影響巨大。當(dāng)瀝青用量少時(shí)，路面容易出現(xiàn)碎石脫?，F(xiàn)象。當(dāng)瀝青用量過(guò)大時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)泛油病害。在設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)交通流量、路面狀況及施工季節(jié)等進(jìn)行調(diào)整。如在大交通量的道路上，瀝青用量宜減少5%～10%，在秋季施工時(shí)，瀝青用量應(yīng)比夏季增加5%。

3.2 施工設(shè)備

在施工中，技術(shù)性能先進(jìn)的同步碎石封層車對(duì)提高施工質(zhì)量和確保施工效率是十分有利的。使用智能型同步碎石封層車進(jìn)行作業(yè)，可在同一時(shí)間撒布瀝青和骨料，確保精確調(diào)節(jié)和控制瀝青與碎石的撒布量。如河南億龍機(jī)械設(shè)備有限公司開發(fā)研制的TSF0610同步碎石封層車，能夠很好地完成瀝青、碎石同步施工，能夠保證碎石和瀝青的有效粘附，不但可以保證工程質(zhì)量和效果，同時(shí)工作效率比以前采用瀝青撒布車和石屑撒布機(jī)的組合施工提高了2倍多。為防止壓碎碎石，碾壓作業(yè)時(shí)，宜采用膠輪壓路機(jī)。

3.3 施工人員

施工隊(duì)伍及人員的素質(zhì)水平及責(zé)任感直接影響著施工質(zhì)量。同時(shí)，規(guī)范化、制度化的管理有利于創(chuàng)造良好的施工環(huán)境，也有利于增強(qiáng)施工人員的責(zé)任感和使命感。因此，盡量選擇具有施工經(jīng)驗(yàn)豐富、管理規(guī)范的施工隊(duì)伍，聘用訓(xùn)練有素的操作人員。

4 施工中注意的問(wèn)題

為確保同步碎石封層施工質(zhì)量，提高處治后路面的使用性能，須注意以下幾個(gè)問(wèn)題:1)在路面結(jié)構(gòu)體系中，碎石封層只能作為表面保護(hù)層和磨耗層，不能用來(lái)解決原路面的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度問(wèn)題。采用碎石封層處治技術(shù)的原瀝青路面具有足夠的強(qiáng)度和剛度，整體穩(wěn)定性良好。2)用于封層的碎石必須經(jīng)過(guò)預(yù)處理，將其清洗干凈，含有灰塵的碎石禁止使用。3)施工時(shí)的天氣是影響施工質(zhì)量的重要因素之一。進(jìn)行同步碎石封層作業(yè)的理想天氣是:濕度小，沒(méi)有風(fēng)，持續(xù)高溫，施工時(shí)空氣濕度不宜大于50%。4)當(dāng)選擇采用乳化瀝青作為粘結(jié)料時(shí)，應(yīng)確保施工時(shí)的氣溫不低于10℃為宜;當(dāng)選擇使用熱瀝青作為粘結(jié)料時(shí)，應(yīng)確保施工時(shí)的氣溫不低于21℃為宜。5)施工時(shí)的路面溫度不宜低于21℃，不宜高于54℃。禁止在下雨或即將下雨的天氣進(jìn)行施工。6)在施工前，必須進(jìn)行試封層，并依此對(duì)選擇的技術(shù)參數(shù)作必要的修正。

5 結(jié)語(yǔ)

同步碎石封層技術(shù)是一種適應(yīng)性極強(qiáng)的路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)，既能夠適用高等級(jí)路面，如高速公路，一、二級(jí)公路的路面病害處治等，也可用于城市公路、鄉(xiāng)村公路等的病害處治。采用同步碎石封層處治后的路面，具有良好的防水性能，極高的防滑性能，并能有效處理層間裂縫，對(duì)提高路面的使用性能，延長(zhǎng)路面使用壽命是非常有利的。在各種路面表面養(yǎng)護(hù)技術(shù)中，同步碎石封層技術(shù)的成本是最低的，在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家得到廣泛應(yīng)用。工程實(shí)踐表明，采用碎石封層技術(shù)后可節(jié)省養(yǎng)護(hù)資金50%左右。因此，同步碎石封層技術(shù)在我國(guó)具有廣闊的應(yīng)用前景。

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