熊濤 傅琴華

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司，江西 南昌 330038）

所謂同步碎石封層技術(shù)，就是用專(zhuān)用的同步碎石封層車(chē)將改性乳化瀝青黏結(jié)料灑布在待養(yǎng)護(hù)路面，通過(guò)輪胎壓路機(jī)或由自然行車(chē)碾壓成瀝青碎石磨耗層。大量工程實(shí)踐證明，病害路段應(yīng)用同步碎石封層技術(shù)后，會(huì)形成一層厚度為1mm～2mm的柔性瀝青膜，從而將超薄瀝青碎石表層與瀝青路面緊密黏結(jié)，有效提升舊路面摩擦系數(shù)，增強(qiáng)舊路面抗滑抗磨性能，恢復(fù)和提升舊路面平整度。

一、工程概況

DH高速公路K145+230～K167+550段瀝青路面標(biāo)準(zhǔn)軸載設(shè)計(jì)值為BZZ-100，洪水設(shè)計(jì)頻率為1/100，設(shè)計(jì)行車(chē)時(shí)速為100km，設(shè)計(jì)使用壽命為15年。主瀝青路面車(chē)道系數(shù)為0.51，彎沉累計(jì)周次設(shè)計(jì)值為1.43×107次，路表彎沉設(shè)計(jì)值為22.3（1/100mm），舊路面養(yǎng)護(hù)施工結(jié)束后驗(yàn)收彎沉設(shè)計(jì)值為21.5（1/100mm）。瀝青路面結(jié)構(gòu)按照4cm厚AC-23細(xì)粒式瀝青混凝土+6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土+8cm厚AC-25粗粒式瀝青混凝土+0.8cm厚乳化瀝青透層和改性瀝青下封層+36cm厚水穩(wěn)碎石基層+20cm厚水穩(wěn)碎石底基層設(shè)計(jì)。

該高速公路通車(chē)運(yùn)營(yíng)后，隨著重載交通規(guī)模的不斷增加，上述路段的瀝青面層開(kāi)始出現(xiàn)裂縫、坑槽、沉降等輕微病害，為確保路面性能持續(xù)發(fā)揮，養(yǎng)護(hù)單位決定對(duì)全路段開(kāi)展同步碎石封層預(yù)養(yǎng)施工。

二、材料選擇

同步碎石封層施工對(duì)所使用的碎石料有較高要求，通常使用針片狀含量不超過(guò)15%、幾何形態(tài)良好、壓碎值不超過(guò)14%，不含石粉等雜質(zhì)的經(jīng)錘擊破碎的碎石料。根據(jù)技術(shù)要求，該工程選用輝綠巖及SBSⅠ-C改性瀝青材料，分層攤鋪施工則選用粒徑為2mm～4mm和6mm～10mm的輝綠巖碎石料，技術(shù)性能如表1所示。由于石料在瀝青路面同步碎石封層施工中主要發(fā)揮抵抗車(chē)輪磨耗的作用，因此石料灑布量的確定應(yīng)以完全覆蓋舊路面為準(zhǔn)，并保證石料和石料緊密排列以構(gòu)成平面。若舊路面的碎石料覆蓋率過(guò)低，則瀝青材料會(huì)在紫外線(xiàn)的長(zhǎng)時(shí)間照射下發(fā)生老化變質(zhì)；若舊路面的碎石料覆蓋率過(guò)高，則多余石料會(huì)被擠壓到舊面層瀝青結(jié)構(gòu)中，不僅會(huì)造成材料浪費(fèi)，脫落的石料還會(huì)威脅車(chē)輛的行車(chē)安全。結(jié)合相關(guān)資料，當(dāng)石料粒徑為9.5mm～19mm時(shí)，石料灑布量應(yīng)控制在22kg/m2～27kg/m2；當(dāng)石料粒徑為4.75mm～12.5 mm時(shí)，石料灑布量應(yīng)控制在14kg/m2～16kg/m2；當(dāng)石料粒徑為2.36mm～9.5mm時(shí)，石料灑布量應(yīng)控制在11kg/m2～14kg/m2；當(dāng)石料粒徑為1.18mm～4.75mm時(shí)，石料灑布量應(yīng)控制在8kg/m2～11kg/m2。

表1 分層攤鋪施工選用的輝綠巖碎石料技術(shù)性能

同步碎石封層施工所使用的膠結(jié)料必須具有優(yōu)良的黏結(jié)性能和黏結(jié)強(qiáng)度，具有較大的爬升高度和符合規(guī)范要求的裹覆面積，能與不同粒徑石料配伍。同步碎石封層施工可選用的瀝青膠結(jié)料主要有乳化瀝青、稀釋瀝青、聚合物改性瀝青等。該工程選用的膠結(jié)料25℃、100g、5s針入度為65（0.1mm），5℃、5cm/min延度為43cm，軟化點(diǎn)為82℃，135℃運(yùn)動(dòng)黏度為2.5Pa.s，閃點(diǎn)為310℃，溶解度為99.8%。

三、施工方案

施工過(guò)程中，除配備同步碎石封層車(chē)外，還應(yīng)配備1臺(tái)裝載機(jī)、1臺(tái)石料加工清洗設(shè)備、1臺(tái)膠輪壓路機(jī)、1臺(tái)10t灑水車(chē)、1臺(tái)路面除塵設(shè)備、1臺(tái)小型銑刨機(jī)、1臺(tái)熱瀝青加溫車(chē)、若干乳化瀝青材料運(yùn)輸車(chē)。該工程選用的同步碎石封層車(chē)FD-LMY-5130-GLQ，配備了中型瀝青灑布系統(tǒng)，瀝青罐設(shè)計(jì)容量為8000L，設(shè)計(jì)灑布寬度為0m～6m；SS-3100型同步碎石灑布機(jī)的設(shè)計(jì)灑布速度為60m/min～65m/min，設(shè)計(jì)灑布寬度為3.1m。

為確保改性瀝青黏結(jié)料以霧狀噴灑且形成厚度均勻的瀝青膜，必須將噴灑過(guò)程中的施工溫度控制在160℃～170℃，并根據(jù)瀝青膜設(shè)計(jì)厚度調(diào)整和確定噴油嘴高度。同步碎石封層車(chē)按照設(shè)計(jì)速度勻速行進(jìn)，并確保碎石料灑布率與膠結(jié)料的灑布率相匹配，施工時(shí)對(duì)碎石料級(jí)配無(wú)嚴(yán)格要求，但是對(duì)粒徑要求較高，為保證施工質(zhì)量，最好使用等粒徑碎石料。同步碎石封層主要發(fā)揮磨耗層作用時(shí)，對(duì)原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和平整度有較高要求，應(yīng)根據(jù)原路面平整度和加鋪碎石封層后新路面抗滑性能等方面的要求確定石料粒徑范圍。對(duì)于病害程度不嚴(yán)重的路面，通常進(jìn)行一層碎石封層施工即可；對(duì)于平整度較差的路面，應(yīng)先對(duì)下封層進(jìn)行找平處理，然后再進(jìn)行上封層施工；低等級(jí)公路碎石封層施工需加鋪2層～3層路面結(jié)構(gòu)，并按照上細(xì)下粗的原則將不同粒徑碎石料搭配在一起，以充分發(fā)揮石料的嵌擠作用。

四、施工流程

（一）透層乳化瀝青噴灑

施工前，應(yīng)全面檢查瀝青灑布車(chē)油泵系統(tǒng)、輸油管路及保溫系統(tǒng)，在乳化瀝青材料灑布作業(yè)完成后，徹底清除殘留物，并檢查和確保噴油管路暢通無(wú)阻；還應(yīng)在施工開(kāi)始前進(jìn)行試噴作業(yè)，以便在規(guī)范要求基礎(chǔ)上確定合理的噴灑量和噴灑速度。

該工程使用瀝青灑布車(chē)噴灑透層乳化瀝青材料時(shí)，應(yīng)將灑布量控制在0.8kg/m2～1kg/m2，灑布結(jié)束后應(yīng)待其充分滲透并破乳后再開(kāi)放交通。待乳化瀝青材料充分破乳后，通過(guò)電腦操控瀝青灑布車(chē)開(kāi)展溫度符合設(shè)計(jì)要求的SBS封層改性瀝青材料噴灑，并將噴灑量嚴(yán)格控制在1.8kg/m2～2.2kg/m2，灑布溫度控制在170℃～180℃，以確保灑布施工效果?？紤]到改性瀝青具有較大的黏結(jié)性能，在分段灑布改性瀝青材料后，碎石灑布車(chē)應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)，灑布碎石料。本工程采用自動(dòng)化控制的石料灑布車(chē)，具體灑布量主要根據(jù)石料粒徑、級(jí)配、干濕狀況及清潔度等提前確定，并在施工過(guò)程中結(jié)合施工效果微調(diào)。經(jīng)計(jì)算，該工程瀝青路面的石料灑布量為5m3/1000m3～8m3/1000m3，但實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)碎石料的灑布量超出7m3/1000m3時(shí)，會(huì)降低瀝青面層和基層的黏結(jié)效果，碎石料的灑布量低于5m3/1000m3時(shí)，又會(huì)因碎石料灑布量過(guò)少而發(fā)生高溫黏輪現(xiàn)象。經(jīng)過(guò)數(shù)次試驗(yàn)得出，該工程的最佳碎石料灑布量應(yīng)為5.5m3/1000m3～6m3/1000m3。

（二）碾壓施工

待灑布完碎石料后，應(yīng)立即開(kāi)展碾壓作業(yè)，根據(jù)試驗(yàn)路段施工結(jié)果，利用16t輪胎壓路機(jī)穩(wěn)壓2遍～3遍后，碎石壓碎情況較為嚴(yán)重，因此改用9.5t膠輪壓路機(jī)在碎石料灑布后10min～15min內(nèi)緊跟碾壓2遍～3遍，確保取得最佳碾壓效果。

（三）接縫施工

該工程中，同步碎石封層施工時(shí)的縱向接縫設(shè)計(jì)搭接寬度為15cm～20cm，在噴灑接縫邊緣和構(gòu)造物連接處時(shí)，應(yīng)利用塑料擋板遮擋構(gòu)筑物，避免乳化瀝青材料噴灑而造成構(gòu)造物污染。在每次灑布乳化瀝青混合料的起點(diǎn)、終點(diǎn)處均應(yīng)鋪滿(mǎn)油毛氈等材料，乳化瀝青灑布車(chē)由覆蓋材料處起步并開(kāi)啟噴灑閥門(mén)，之后按照設(shè)計(jì)檔位和速度行進(jìn)。待車(chē)輛到達(dá)終點(diǎn)覆蓋材料處后迅速換擋降速，關(guān)閉噴灑閥門(mén)。

五、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)實(shí)例分析發(fā)現(xiàn)，將同步碎石封層技術(shù)應(yīng)用于預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工中，能有效減少、修復(fù)瀝青路面輕微裂縫、坑槽、沉降等病害，還能增強(qiáng)瀝青路面防水、抗?jié)B、防滑、抗磨性能，且該技術(shù)機(jī)械化程度高，施工周期短，施工效率高，經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性十分優(yōu)越。