張鵬

臨汾南高速公路管理有限公司 山西臨汾 041000

1 同步碎石封層工作原理及結(jié)構(gòu)類型

1.1 同步碎石封層工作原理

路面下封層通過半剛性基層外部灑布瀝青碎石，在汽車運(yùn)行的自然軸載條件下，逐漸成為較個(gè)性化的磨耗層，一定程度上能夠使的路面層的黏結(jié)性得以提升。對于同步碎石封層工作的原理主要是將溫度達(dá)到160℃以上的瀝青混合材料，利用特殊的設(shè)備進(jìn)行顆粒勻稱、干凈的石料灑布在實(shí)際的路面基層表面處，并且在相同的同步碎石設(shè)備條件上進(jìn)行石料的灑布和噴撒膠結(jié)料，按照噴灑瀝青的流動(dòng)狀況，將石料和黏結(jié)劑有效的聯(lián)系接觸，方便后續(xù)陳亮的長期輪胎碾壓，使其強(qiáng)度增加。有效的利用同步碎石下封層施工，一定程度上能夠控制施工設(shè)備的多次利用，使得施工作業(yè)高效進(jìn)行。

1.2 同步碎石封層施工典型結(jié)構(gòu)

按照實(shí)際工程的施工工藝，對同步碎石密封材料進(jìn)行區(qū)分，可分為簡單同步碎石密封和配合施工工藝的其他同步碎石密封。①單層單層施工：這種結(jié)構(gòu)是最常見的礫石封堵施工類型。在上面噴上一層瀝青，然后再涂上一層大小相同的碎石。一般適用于不需要特殊修補(bǔ)的路面。②雙層雙層結(jié)構(gòu)：施工需要兩層單層碎石密封膠，一般第二層碎石直徑為第一層碎石直徑的一半，即相對于單層單層碎石。該施工具有噪音低、防水性能好、強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，一般可應(yīng)用于人流量大、長距離縱坡等地形。③倒二層二層結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)與二層二層結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于上層礫石的直徑大于下層礫石的直徑。一般用于修補(bǔ)路面長期使用造成的側(cè)軌和油浸。

四種類型的礫石密封與其他施工技術(shù)結(jié)合使用：密封、嵌入式、土工布加固和夾層。角密封膠具有較高的強(qiáng)度和抗剪強(qiáng)度，幾乎與水泥混凝土相當(dāng)。預(yù)埋結(jié)構(gòu)一般為單層單層結(jié)構(gòu)，暫時(shí)分散一層預(yù)埋砂石，以保護(hù)單層砂石密封層。該結(jié)構(gòu)主要用于公路轉(zhuǎn)彎，土工布加固結(jié)構(gòu)主要用于路面裂縫，夾層結(jié)構(gòu)主要用于修補(bǔ)疏松路面。

2 工程概況

某高速公路工程的建設(shè)長度為69.48千米，路基寬為24，路面規(guī)劃的運(yùn)行年限為二十年，公路車道為雙向四道。整個(gè)路面的施工方式為級配碎石加水泥穩(wěn)定碎石，中級配碎石的寬度為20厘米，水泥碎石為32厘米，均進(jìn)行同步碎石下封層，根據(jù)選擇的路段進(jìn)行檢驗(yàn)分析。

3 工程實(shí)踐

3.1 原材料

3.1.1 瀝青

此工程的采用的是殼牌70號瀝青來進(jìn)行同步碎石下封層的膠結(jié)料制作，相關(guān)內(nèi)容由表1可知。

表1 殼牌70號瀝青技術(shù)指標(biāo)

3.1.2 碎石

一般來說，礫石按抗壓強(qiáng)度、抗剪強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度分為四類。同步礫石密封要求綜合考慮礫石形狀、礫石級配、礫石純度、礫石質(zhì)量指標(biāo)等因素。并選擇最好的礫石類型。同步密封結(jié)構(gòu)若選用直礫石或長礫石，受交通影響較大。局部滾輪頻率高的地區(qū)易發(fā)生油驅(qū)，無滾輪的地區(qū)更容易發(fā)生油驅(qū)。當(dāng)整條道路瀝青分布恒定時(shí)，車輪后碎石破碎后的平面會向下轉(zhuǎn)彎，導(dǎo)致同步碎石密封層厚度變薄。此外，瀝青噴淋量的多少也影響著同步礫石密封的質(zhì)量。當(dāng)瀝青噴灑量大時(shí)，車流量大的區(qū)域會被涂油，而當(dāng)瀝青噴灑量小時(shí)，車輪沒有斷裂，而本次的工程項(xiàng)目所在的地區(qū)并沒有出現(xiàn)分裂。

對選擇的試驗(yàn)段區(qū)域進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，同步碎石下封層石料使用的碎石代表石灰?guī)r，所得的檢測結(jié)果為：表觀密度2.719g/cm3，洛杉磯磨耗值17.5%，針片狀顆粒含量6.3%，軟石含量2.4%，堅(jiān)固性7.4，壓碎值23%。

3.2 施工工藝

3.2.1 基層清掃

同步碎石封層施工前，施工單位必須清理基座，清除障礙物、松動(dòng)石等，保持基座清潔。在特殊情況下，可以用灑水噴頭洗衣服?；鶎忧逑纯墒辜项w粒暴露于基層頂面，確保進(jìn)一步施工。同時(shí)，為了保證路緣的潔凈度，施工人員一定要清洗幾次。清洗完畢后，應(yīng)將浮灰噴在底座表面。大修完畢后，施工單位應(yīng)根據(jù)施工項(xiàng)目的情況對道路進(jìn)行封閉，控制對車輛的影響問題，以及群眾在日常出行時(shí)，受到阻礙，盡可能確保工程順利進(jìn)行。

3.2.2 透層油噴灑

①噴涂透油層前，施工單位不僅要保持基層的純凈度，還要保證基層處的水不積水。設(shè)計(jì)者必須根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測油的滲透性，通常使用計(jì)算機(jī)來增加注入量的準(zhǔn)確性。其次是，灑布車的噴灑層油前，首先要嚴(yán)格遵循基層寬度為主要，再對噴灑的寬度進(jìn)行調(diào)整。施工作業(yè)完成之后，相關(guān)工作人員需要對其進(jìn)行檢查，防止立面出現(xiàn)油膜、流動(dòng)性不暢通、縫隙問題等。最后在灑布施工作業(yè)期間，要想保證結(jié)構(gòu)物（路緣石）不被受到污染，那么相關(guān)施工人員就要做好相應(yīng)的防污染措施作業(yè)，減少污染問題的出現(xiàn)，阻礙實(shí)際的工程進(jìn)度。

3.2.3 同步碎石封層的施工過程

正常情況下，當(dāng)乳化瀝青透水層滲透、斷裂、凝結(jié)時(shí)，施工人員可采用同步礫石密封。在運(yùn)輸瀝青到生產(chǎn)時(shí)，施工人員必須立即將其轉(zhuǎn)移到自動(dòng)加熱罐中。為了保證溫度的準(zhǔn)確性，施工人員還必須使用電腦來監(jiān)控采暖溫度。同時(shí)施工人員必須使用歐姆表溫度計(jì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，使瀝青溫度滿足施工要求。為了保證瀝青的溫度，施工單位必須選擇帶加熱設(shè)備的同步礫石密封層來起到加熱保溫的作用，使瀝青的溫度滿足鋪筑的要求。將碎石和熱瀝青裝入同步礫石封口機(jī)后，即可直接進(jìn)入施工現(xiàn)場。為了使碎石與瀝青的配合比達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同步合石機(jī)必須配備計(jì)算機(jī)設(shè)備，以精確控制注入量。在砂石同步封堵的施工過程中，施工人員一定要嚴(yán)格:根據(jù)測量的標(biāo)高結(jié)果，準(zhǔn)確控制封堵的位置，使現(xiàn)場滿足施工要求，方可施工。設(shè)計(jì)要求的分析表明,瀝青鋪路量通常是1.6公斤/m2～2公斤/m2,總為金額通常是7×10-3m3/m2～9×10-3/m2,噴涂寬度重疊5～7厘米。在鋪設(shè)瀝青的過程中，一定要保證分散的均勻性，顆粒不得堆疊、相互連通。另外，施工單位必須控制石材覆蓋率，一般為60%～70%。在傳播過程中，施工人員必須實(shí)時(shí)檢查傳播的質(zhì)量。當(dāng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不符合要求或分布不均勻時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行清洗，并應(yīng)滿足特殊情況。施工單位完成后，必須及時(shí)碾壓碎石。滾壓過程中通常采用橡膠輥，滾壓次數(shù)為2~3倍。車輛施工時(shí)，車輛順序必須嚴(yán)格從邊向中向后，在軋高段時(shí)，從下向上的開始進(jìn)行碾壓。同時(shí)，在輾壓密封面的過程中，相關(guān)工作人員還需要注意的是對密封面的表面不可出現(xiàn)任何水質(zhì)存在，壓路機(jī)在進(jìn)行工作期間，要持續(xù)性的工作，不可有緊急剎車和旋轉(zhuǎn)的問題存在，要嚴(yán)格按照規(guī)定的要求去進(jìn)行，不可盲目操作，導(dǎo)致高速公路的質(zhì)量達(dá)不到要求，公路路面的使用壽命縮短。

3.2.4 養(yǎng)護(hù)

對下封層的碾壓作業(yè)完成之后，需要通過相應(yīng)的時(shí)間，確保其水分能夠完全得到蒸發(fā)，達(dá)到要求之后，可以進(jìn)行正常的交通運(yùn)行，在此之前，也要將車輛運(yùn)行的速度進(jìn)行一定的限制，并做好相應(yīng)的路障標(biāo)識。根據(jù)這樣的方式方法能夠去報(bào)下封層能夠保持全寬均勻車輛的形式狀態(tài)，在行車的幫助下，保障下封層的性能得以完善，并讓其進(jìn)行有效的連接。施工完成后，也要對交通進(jìn)行封閉一段時(shí)間，開始進(jìn)行養(yǎng)作業(yè)若出現(xiàn)泛油問題時(shí)，要進(jìn)行補(bǔ)灑填料，然后將剩余的集料清理干凈，養(yǎng)護(hù)作業(yè)的過程中，運(yùn)行車輛只能通過路面施工，運(yùn)行速度控制在≤20km/h，其他車輛不可入內(nèi)。

3.3 接縫處理

對于接縫的處理，通常采取的方式主要包括有縱向接縫和橫向接縫的搭接處理作業(yè)，在對接縫處理作業(yè)中，施工人員需要對封層的預(yù)留位進(jìn)行保留，一般預(yù)留的位置處于10~15cm之間，預(yù)留的區(qū)域不能出現(xiàn)灑布碎石，另外，相關(guān)施工人員需要對瀝青的邊緣進(jìn)行預(yù)留，確保灑布碎石的放置。相關(guān)施工人員需要將鋼板位置放置到接縫處，確保寬度和灑布寬度一致。

3.3.1 縱向接縫

具體主要原因如下：首先是車輛運(yùn)行期間出現(xiàn)多條的灑布帶，兩者之間會相互交叉搭接；在某些情況下，縱向邊緣可能與路緣重疊。在這一點(diǎn)上，確保有足夠的瀝青在邊緣和應(yīng)該有不粘的泥。噴灑區(qū)域?yàn)r青以避免污染。瀝青鋪設(shè)工程完成后，可根據(jù)進(jìn)一步施工的施工要求長期拆除或移動(dòng)預(yù)制屋面。如果縱邊與地面肩存在相接的問題時(shí)，那么此時(shí)就要將下封層的寬度調(diào)整到合理的狀況下，防止出現(xiàn)其他意外故障問題，不能及時(shí)得到有效的解決。

3.3.2 橫向接縫

主要原因是：一輛車分散在多個(gè)車廂中；兩個(gè)相鄰的車輛產(chǎn)生接合；連接橋梁等可能的解決方案是在每一個(gè)需要穩(wěn)定性的車輛結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)處放置鐵板，以確保良好的駕駛條件，保持穩(wěn)定的工作條件，并確保瀝青在起點(diǎn)均勻分布。經(jīng)驗(yàn)表明，在終點(diǎn)噴灑瀝青是比較困難的。主要原因是實(shí)際噴涂過程難以準(zhǔn)確估計(jì)。因此，有必要計(jì)算噴霧長度和控制預(yù)留長度，并確定終點(diǎn)的具體位置。隨著施工的不斷進(jìn)行，當(dāng)罐車到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，按原工況閥門關(guān)閉，減速等時(shí)間調(diào)整。另外，建筑物和道路的斜交叉口比較特殊，這個(gè)地方的覆蓋方法不同，使得斜交叉口更加方便。施工過程中若發(fā)生事故，必須設(shè)置人工瀝青擋板進(jìn)行補(bǔ)償和噴灑，加強(qiáng)聯(lián)合質(zhì)量控制，噴灑均勻。當(dāng)水池部分補(bǔ)滿時(shí)，應(yīng)在四周鋪上廢紙，并可組織人工瀝青隔斷，妥善處理。

3.4 機(jī)械配備

在實(shí)際的告訴公路路面施工作業(yè)當(dāng)中，采用的設(shè)備主要有運(yùn)輸車、貯藏罐、灑布車、碾壓機(jī)等。在這其中，需要將運(yùn)輸車輛的車廂保持整潔干凈，不得出現(xiàn)任何雜亂物質(zhì)，若出現(xiàn)雜質(zhì)，那么就要及時(shí)清理干凈，否則會導(dǎo)致整個(gè)施工質(zhì)量出現(xiàn)問題，例如會有破乳后出現(xiàn)不同的瀝青塊狀物，在車廂壁大量存在。另外，也要對機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行全面系統(tǒng)性的檢查維護(hù)，制定相應(yīng)的維修檢查時(shí)間，保障日常的維修工作有效開展，同時(shí)也要對各個(gè)機(jī)械模塊的運(yùn)行正常進(jìn)行規(guī)范要求，防止出現(xiàn)漏油問題的發(fā)生，直接影響瀝青下封層的施工質(zhì)量。另外，瀝青車和貯藏罐還需設(shè)置相應(yīng)的閥門裝置，然后借助專業(yè)的養(yǎng)護(hù)方式確保設(shè)備能譜正常運(yùn)行，降低閥門出現(xiàn)失靈問題。

4 質(zhì)量檢測

進(jìn)行路面施工作業(yè)中，公路基層及其面層的黏結(jié)力直接影響著同步碎石封層技術(shù)的質(zhì)量。對下面層施工作業(yè)結(jié)束后，相關(guān)人員對沒有進(jìn)行封層施工路段及試驗(yàn)路段進(jìn)行測量，對這兩種抗剪能力進(jìn)行對比測試，收集的數(shù)據(jù)內(nèi)容由表2可知。

表2 拉拔強(qiáng)度檢測結(jié)果

根據(jù)表2的信息內(nèi)容分析，沒有進(jìn)行封層施工路段及試驗(yàn)時(shí)，選取的五個(gè)相同測點(diǎn)，計(jì)算分析抗剪強(qiáng)度平均值，最終得到的路段值為0.163MPa，試驗(yàn)路段值為0.212MPa。在得出的結(jié)果分析中，利用同步碎石下封層技術(shù)，能夠?qū)⒙访婊鶎右约懊鎸拥恼辰有蕴嵘?，一定程度上使得路面的拉拔?qiáng)度以及抗剪強(qiáng)度有效的提升，使得公路路基整體性得以提升。

5 結(jié)語

綜上所述，在高速公路中，有效的應(yīng)用到同步碎石下的封層技術(shù)，一定程度上能夠控制經(jīng)濟(jì)成本的浪費(fèi)，保證工期的正常進(jìn)行。通過本文的研究項(xiàng)目分析中，先對技術(shù)的應(yīng)用原理進(jìn)行了總結(jié)分析，然后對施工作業(yè)中的原材料、路面的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行了總結(jié)分析。由此來看，只有提高對路面的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，才能夠確保高速公路的壽命延長，才能夠保障人民的出行安全。