宋振球，張桓靖

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

同步碎石封層技術(shù)在路面施工中的應(yīng)用

宋振球，張桓靖

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

介紹了同步碎石封層的技術(shù)特點，分析了其與傳統(tǒng)封層施工技術(shù)相比的優(yōu)越性；結(jié)合廣東高速公路路面工程實際，闡述了同步碎石下封層的原材料質(zhì)量要求、施工工藝、質(zhì)量檢測與評定方法和標(biāo)準(zhǔn)，提出了施工注意事項。

公路；路面；同步碎石封層；瀝青下封層；施工工藝

廣東為多雨地區(qū)，年降雨量大，很多路面水損害嚴(yán)重，在施工瀝青路面前宜在半剛性基層上撒鋪一層熱瀝青碎石封層即下封層。下封層在路面中的作用非常重要，一方面在施工過程中保護(hù)水穩(wěn)基層不被施工車輛破壞，有利于半剛性材料的養(yǎng)生；另一方面作為路面結(jié)構(gòu)的功能層，增加瀝青面層與基層的粘結(jié)力，可提高基層的抗?jié)B、抗沖刷能力，減少水損害。目前，高速公路建設(shè)迅猛發(fā)展，路面施工工期非常短，傳統(tǒng)的封層施工采用灑油、撒石分開作業(yè)的非同步施工方法，無法滿足現(xiàn)代路面施工的工期和質(zhì)量技術(shù)需求。而同步碎石封層技術(shù)具有施工速度快和質(zhì)量好的特點，近幾年被推廣應(yīng)用于高速公路路面施工中。

1　同步碎石封層的技術(shù)優(yōu)點

傳統(tǒng)的熱瀝青封層施工方法是采用瀝青灑布機(jī)和碎石撒布車配合使用，分開作業(yè)，不能同步施工。圖1為瀝青灑布機(jī)和碎石撒布車配合使用施工過程。施工時瀝青灑布車與碎石撒布車分開施工，瀝青溫度損失較快，與碎石的裹覆能力差。

圖1　傳統(tǒng)的熱瀝青封層施工作業(yè)示意圖

同步碎石封層施工采用專門的封層施工設(shè)備即同步碎石封層車，該設(shè)備自帶瀝青罐和碎石料斗，配備電腦智能控制溫度的瀝青加熱系統(tǒng)和碎石撒布量自動控制系統(tǒng)，利用溫控系統(tǒng)采用導(dǎo)熱油將罐內(nèi)瀝青加熱到要求的噴灑溫度，如圖2所示。施工時同步碎石封層車以一定速度均勻行駛，通過控制瀝青噴灑系統(tǒng)和碎石撒布系統(tǒng)實現(xiàn)熱瀝青和碎石幾乎同步灑布到路面上，形成熱瀝青碎石封層。這種施工方法使撒布的碎石以最快的速度嵌入灑布的熱瀝青中，碎石與熱瀝青在非常短的時間內(nèi)完成結(jié)合，熱瀝青對碎石的包裹更快、裹覆面積更大，因而瀝青與碎石間的粘結(jié)力學(xué)性能更好。骨料與瀝青結(jié)合料幾乎在同一時間內(nèi)撒下，瀝青散熱較慢，在較高溫度下與碎石充分裹覆，因而提高了封層施工的質(zhì)量。

圖2　同步碎石封層施工作業(yè)示意圖

圖3為傳統(tǒng)熱瀝青封層施工和同步碎石封層施工石料與瀝青裹覆效果比較。

圖3　兩種施工工藝石料與瀝青裹覆效果比較

與傳統(tǒng)石屑封層技術(shù)相比，同步碎石封層技術(shù)具有以下優(yōu)點：1）在同樣瀝青灑布溫度下，采用同步碎石封層技術(shù)施工的封層石料與瀝青的裹覆效果比傳統(tǒng)法施工的封層好；2）采用同步碎石封層技術(shù)，在較低的瀝青灑布溫度下就能達(dá)到很好的碎石與瀝青裹覆效果，而傳統(tǒng)的封層施工方法在非常高的瀝青灑布溫度下還不能達(dá)到較好的效果；3）同步碎石封層技術(shù)所需施工設(shè)備少，材料用量控制精度高，施工作業(yè)效率高，開放交通快。

2　路面下封層原材料質(zhì)量要求

（1）瀝青。目前廣東高速公路路面下封層常采用A級70#道路石油瀝青，其技術(shù)指標(biāo)需滿足表1的要求。

表1　70#道路石油瀝青的技術(shù)要求

（2）碎石。下封層所用碎石應(yīng)為由質(zhì)地堅硬、干凈的中堿性巖石軋制而成的瓜米石。常采用石灰?guī)r、閃長巖等碎石，規(guī)格為5～10mm（見表2）。不得采用石場的下腳料，小于2.36mm的粉料含量不得超過5%。

表2　下封層用碎石規(guī)格

3　同步碎石下封層施工

3.1施工準(zhǔn)備

（1）材料準(zhǔn)備。同步碎石下封層施工前對進(jìn)場的瀝青和碎石進(jìn)行試驗檢測，符合技術(shù)要求的原材料方可使用。為增加碎石與瀝青的粘結(jié)力，宜將碎石烘干除塵，并加0.5%熱瀝青進(jìn)行預(yù)拌。預(yù)拌后的碎石堆放在無污染的料倉備用。

（2）工作面檢查。同步碎石下封層施工前采用鼓風(fēng)機(jī)或人工清掃干凈下層的松散粒料、塵土等，污染嚴(yán)重的地方用水沖洗干凈，晾干后才能施工。對下層表面進(jìn)行檢查，確認(rèn)干凈、無污染后方可進(jìn)行下封層施工。灑布前對路緣石及人工構(gòu)造物予以遮蓋防護(hù)，以防污染。

3.2撒布和碾壓作業(yè)

將瀝青儲罐預(yù)熱好的瀝青泵送進(jìn)同步碎石封層車的瀝青罐內(nèi)，通過加熱系統(tǒng)將瀝青加熱至140～170℃，達(dá)到該溫度的瀝青才具有較好的流動性。灑布前對噴油嘴進(jìn)行加熱，并疏通各噴嘴，防止出現(xiàn)漏灑情況。

通過卡車將預(yù)拌好的碎石運至施工現(xiàn)場，采用裝載機(jī)將碎石裝進(jìn)同步碎石封層車料斗，或直接在料場將預(yù)拌料裝進(jìn)同步碎石封層車料斗，開去施工現(xiàn)場直接施工。工作量大時采用前者，工作量小時采用后者。

根據(jù)試驗路的結(jié)果，在同步碎石封層車的智能控制系統(tǒng)中設(shè)置好瀝青灑布量、碎石撒布量、噴撒高度、行車速度等施工技術(shù)參數(shù)。在瀝青達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度后，清除工作路段的障礙，開動同步碎石封層車進(jìn)行施工，將瀝青和碎石同步噴撒到作業(yè)面上。熱瀝青灑布量由試驗路確定，通常以0.9～1.0kg/m2為宜，灑布溫度不低于140℃。5～10mm碎石的撒布量為6～8m3/（1000m2），撒布覆蓋率為70% ～80%，人工輔助（用掃把）使骨料不上下重疊。瀝青和碎石的灑布量可根據(jù)總量檢測，也可用接盤檢測，計算實際每平方用量?，F(xiàn)場施工時，可根據(jù)撒布的瓜米石是否產(chǎn)生層疊、瀝青是否產(chǎn)生粘輪現(xiàn)象來快速判斷灑布量適合與否。

碾壓施工時，控制壓路機(jī)噸位，嚴(yán)禁采用重型壓路機(jī)，一般選用輕型膠輪壓路機(jī)；碾壓遍數(shù)一般為1 ～2遍，防止出現(xiàn)超壓現(xiàn)象（超壓會導(dǎo)致碎石被壓碎，影響封層的質(zhì)量）；宜從路低的一側(cè)向高的一側(cè)依次搭接碾壓，壓路機(jī)來回行走的輪跡重疊寬度控制在30～50cm。根據(jù)施工面積及已確定的碎石撒布量和瀝青灑布量，計算所施工路段的碎石用量和瀝青用量。精確控制搭接距離，接縫處采取人工輔助處理超量或漏灑情況。在瀝青面層攤鋪施工前如局部位置出現(xiàn)瀝青碎石封層剝落的情況，應(yīng)人工予以修補(bǔ)；如出現(xiàn)大面積剝落情況，應(yīng)分析原因，并作刮除返工處理，重新施工封層；若碎石封層施工后出現(xiàn)多余浮動碎石，應(yīng)人工使用掃把、鐵鏟、鼓風(fēng)機(jī)等予以清除。

3.3養(yǎng)護(hù)

封層施工完成后、瀝青冷卻前應(yīng)加以保護(hù)，施工段落兩端做好交通封閉，禁止車輛等進(jìn)入，防止車輛行駛導(dǎo)致封層松散或污染。如果施工車輛確需從該段落通行，則在瀝青溫度降至50℃以下時才能放行，并控制車速在30km/h以內(nèi)。

3.4施工注意事項

（1）瀝青和碎石的質(zhì)量必須符合技術(shù)規(guī)范的要求，尤其是小于2.36mm碎石的含量不得超過技術(shù)規(guī)范的要求。

（2）應(yīng)按設(shè)計和試驗段確定的瀝青灑布量和碎石撒布量進(jìn)行施工，施工中盡量做到均勻，專人跟蹤觀察和處理起步、終止位置的灑布量，防止灑布過多。特別是縱向和橫向搭接處，既不能多灑也不得漏灑，若出現(xiàn)局部漏灑應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)灑，局部多灑的地方應(yīng)將多余瀝青刮除，多撒的碎石應(yīng)掃除。氣溫較高或急需開放交通時為防止粘輪而故意多撒的碎石，應(yīng)在鋪筑瀝青面層前掃除。

（3）碎石撒完后即進(jìn)行碾壓，宜用膠輪壓路機(jī)碾壓，如果用鋼輪壓路機(jī)，宜選用輕型，不可將碎石壓碎。局部露黑處發(fā)生粘輪時，應(yīng)補(bǔ)撒少量碎石。

（4）若水穩(wěn)基層表面不平整的坑槽位置出現(xiàn)瀝青匯集，應(yīng)及時人工刮除，防止形成瀝青軟層造成質(zhì)量隱患。

4　路面碎石下封層的檢測與評定

碎石封層施工階段應(yīng)進(jìn)行瀝青灑布量和碎石撒布量檢測、滲水試驗、封層試驗段剎車試驗和外觀檢查等，檢驗方法、質(zhì)量要求和試驗方法見表2。碎石封層養(yǎng)護(hù)7d后，剎車試驗粘結(jié)情況應(yīng)良好，不能出現(xiàn)被剝離帶起現(xiàn)象；封層的滲水量小于2mL/min；面層施工時施工車輛和攤鋪機(jī)行走無明顯破壞情況，面層與封層、封層與基層之間的結(jié)合良好；碎石封層的厚度不小于6mm。對抽檢不合格的路段應(yīng)查找原因，采取相應(yīng)補(bǔ)救措施或及時進(jìn)行返工處理。

表3　封層施工階段的質(zhì)量抽檢標(biāo)準(zhǔn)

5　結(jié)語

利用同步碎石封層車將熱瀝青與瓜米石同步灑布在路面上形成熱瀝青碎石封層的同步碎石封層施工技術(shù)能使碎石更好地植入熱瀝青中，縮短了碎石與熱瀝青的結(jié)合時間，增加了瀝青對碎石的裹覆面積，瀝青與碎石間的粘結(jié)力學(xué)性能更好。

目前，廣東省主要采用同步碎石封層車對下封層進(jìn)行施工。近幾年建設(shè)的高速公路，如韶贛曲江至南雄高速公路、廣州至河源高速公路、增城至從化高速公路、大慶至廣州（粵境段）高速公路等路面都采用了同步碎石封層施工技術(shù)，取得了很好的效果，實踐證明該技術(shù)可用于路面施工。

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