盛宏彪

（江西省交通工程集團(tuán)有限公司第四分公司，江西南昌 330000）

0 引言

CAPE 封層施工技術(shù)屬于預(yù)防性的養(yǎng)護(hù)措施，其一般應(yīng)用于公路路面沒有發(fā)生損壞前時(shí)的養(yǎng)護(hù)。該施工技術(shù)不僅可以全面提升瀝青路面的抗滑和防水效果，也可以滿足瀝青路面平整度的要求且成本較低，還可以延長瀝青路面的使用壽命，所以被大量應(yīng)用到公路工程領(lǐng)域內(nèi)。雖然該技術(shù)優(yōu)勢明顯，但是我國在應(yīng)用時(shí)有較高局限性，主要是很多單位以及人員對于CAPE 封層施工技術(shù)的理解不夠深入，不能完全掌握技術(shù)要點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)?；诖耍钊敕治龉窞r青路面CAPE 封層施工技術(shù)，并加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用和控制，希望為今后公路領(lǐng)域的養(yǎng)護(hù)以及施工提供幫助和支持。

1 CAPE 封層施工技術(shù)原理

在碎石封層結(jié)構(gòu)的表面攤鋪一層稀漿封層后，形成符合公路運(yùn)行需要的復(fù)合式瀝青路面結(jié)構(gòu)，這就是CAPE 封層復(fù)合路面，這種方式不僅可以提高路面結(jié)構(gòu)的性能，達(dá)到平整、密實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，還能降低養(yǎng)護(hù)成本，延長使用壽命。該技術(shù)應(yīng)用在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定且沒有出現(xiàn)嚴(yán)重病害問題的瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中效果良好，同時(shí)還可以在新建路面施工中得以應(yīng)用。CAPE 封層結(jié)構(gòu)中，瀝青路面經(jīng)過同步碎石封層處治后,使路面具有良好的防滲水性能和抗滑性能；稀漿封層具有填充效果，可以充分鎖定碎石材料。較之其他路面養(yǎng)護(hù)方式來說，CAPE 封層技術(shù)應(yīng)用在穩(wěn)定或者少量沉降的路基，具有“白改黑”的特點(diǎn)，有效地提升路面平整度效果，舒適度比較高，現(xiàn)場施工還不會(huì)發(fā)生較大的揚(yáng)塵，環(huán)保效果較好；封層使用壽命較長，且全部采取機(jī)械化作業(yè)，人工使用比較少，還能快速恢復(fù)交通，外觀質(zhì)量得到提升[1]。

2 CAPE 封層施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程背景

某公路項(xiàng)目在投入使用后受到較大的車輛荷載作用，所以路面表層出現(xiàn)了較多細(xì)微的網(wǎng)狀裂縫形式，局部平整度比較差，瀝青路面結(jié)構(gòu)的材料老化比較嚴(yán)重，表層磨耗后抗滑性不斷降低，威脅道路通行安全性和舒適度。為了防止病害問題進(jìn)一步的擴(kuò)大，公路養(yǎng)護(hù)部門加強(qiáng)對于病害路段進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，選擇使用CAPE 封層施工技術(shù)完成。

2.2 CAPE 封層設(shè)計(jì)

2.2.1 封層類型

CAPE 封層結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)用的碎石封層與稀漿封層的原理是不同的，所以施工中技術(shù)參數(shù)通過在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)分析確定。碎石封層耐磨性好，具備抗載荷、抗剪性能；稀漿封層經(jīng)過滲透后進(jìn)入下部。CAPE 封層結(jié)構(gòu)上部采用稀漿封層可以提高路面的通行效果，滿足舒適度、安全性的標(biāo)準(zhǔn)。在碎石封層中，目前只有5～10mm、10～15mm 兩種，粒徑越小，抗滑、抗裂性越差。需要注意的是，CAPE 封層并不是簡單進(jìn)行碎石和稀漿封層結(jié)構(gòu)的簡單疊加，而是進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，發(fā)揮碎石封層的耐磨、抗荷載效果，同時(shí)還要利用稀漿封層提高路面的舒適度。

我國的公路工程技術(shù)人員積極學(xué)習(xí)國外的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)CAPE 封層施工技術(shù)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，選擇合適的結(jié)構(gòu)形式，具體可見表1。

表1 CAPE 封層組合類型選擇依據(jù)

2.2.2 原材料要求

瀝青路面發(fā)生病害問題后，其結(jié)構(gòu)性能會(huì)受到較大的影響，導(dǎo)致其無法正常的投入使用，所以施工方案要從膠結(jié)料、礦料、填料、添加劑等方面控制，滿足施工要求。

（1）膠結(jié)料

CAPE 封層施工中比較常見的膠結(jié)材料是性能優(yōu)越的普通石油瀝青，應(yīng)用在其結(jié)構(gòu)下部的碎石封層中。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，如果選擇使用改性瀝青現(xiàn)場加工方式，應(yīng)在采樣口設(shè)置膠結(jié)性能的檢測設(shè)備，并進(jìn)行實(shí)時(shí)性檢測，同時(shí)配置具備攪拌性能的存儲(chǔ)設(shè)備。為了避免材料出現(xiàn)離析、凝聚等情況，在改性瀝青膠結(jié)料使用前進(jìn)行性能檢測，合格后才能投入使用。CAPE 封層結(jié)構(gòu)的上部稀漿封層極為重要，所以要加強(qiáng)制作環(huán)節(jié)的控制，測定攪拌時(shí)間、成型時(shí)間、黏附性等參數(shù)，達(dá)到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

（2）礦料

粗集料使用安山巖、石灰?guī)r等材料加工制作，對于重載車輛通行較多的區(qū)域采用玄武巖的集料制作。為了確保粗集料的性能合格，要積極學(xué)習(xí)國外采用消石灰處理酸性石料的方法。與此同時(shí)，按照工程要求加入抗剝落劑，對乳化瀝青酸堿度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證綜合性能合格。

（3）填料

填料選擇應(yīng)用干燥疏松且無結(jié)團(tuán)的水泥、礦粉、消石灰等制作，保證礦料級(jí)配處于合理的范圍內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與強(qiáng)度。

（4）添加劑

使用有機(jī)類、無機(jī)類的添加劑可以調(diào)節(jié)混合料的性能，使其拌和時(shí)間、性能得到很大的改變，必須保證添加劑的加入不會(huì)對材料產(chǎn)生不利的影響，且根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行加入比例的控制?，F(xiàn)場技術(shù)人員要加強(qiáng)加入材料比例的控制，保證每項(xiàng)材料都符合配合比的標(biāo)準(zhǔn)。通常半剛性基層表面碎石封層施工時(shí)還要噴灑透層油，但其他的結(jié)構(gòu)在攤鋪現(xiàn)場施工中，瀝青材料的使用比例應(yīng)增加10%～20%，可以不噴灑透層油。在明確CAPE 封層結(jié)構(gòu)形式的基礎(chǔ)之下，根據(jù)碎石封層以及稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)要求展開設(shè)計(jì)，但是為了提高稀漿封層混合料填充效果，抵抗上部荷載、抗磨耗碎石材料充足，碎石封層在確定撒布量時(shí)應(yīng)該比普通碎石封層撒布量少10%左右。因此，應(yīng)對稀漿封層的級(jí)配加強(qiáng)控制，確保填充后碎石不會(huì)裸露出封層。

2.2.3 稀漿封層級(jí)配

確定好CAPE 封層組合形式以及原材料質(zhì)量合格后，還要加強(qiáng)稀漿封層的集料級(jí)配控制。同時(shí)，加強(qiáng)級(jí)配參數(shù)的控制，保證混合料的和易性，且封層施工要保持連續(xù)進(jìn)行，不會(huì)發(fā)生離析的問題。為了防止CAPE 封層出現(xiàn)大料分散、不均勻、大粒徑材料卡住的情況，表面不能存在劃痕，所以要加強(qiáng)大粒徑材料的控制，以免影響工程的正常使用[3]。

2.3 CAPE 封層施工工藝

2.3.1 下承層處理

在現(xiàn)場開始施工前，嚴(yán)格控制下承層結(jié)構(gòu)質(zhì)量，如果有缺陷問題，必須立即采取措施處理。CAPE 封層施工工藝和普通碎石封層、稀漿封層一致，在此次公路項(xiàng)目的瀝青路面下承層存在輕微裂縫、坑槽、車轍、松散等問題。因此要加強(qiáng)下承層結(jié)構(gòu)的處理，保證封層的施工效果合格?？硬鄄『Φ奶幚硪鶕?jù)圓坑方補(bǔ)的處理方式，開槽到穩(wěn)定層后將浮料清理干凈，再將填料補(bǔ)充到坑槽內(nèi)，攤鋪、壓實(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。裂縫寬度在1mm 以下要及時(shí)進(jìn)行封層施工，寬度超過1mm 的情況要進(jìn)行灌縫處理，然后開始進(jìn)行碎石封層施工。原路面存在泛油問題后，通過調(diào)整瀝青比例、碎石比例方式解決，如果有嚴(yán)重泛油問題，應(yīng)選擇合適方式切除油包或者銑刨處理，再鋪設(shè)冷補(bǔ)料或者熱拌料進(jìn)行填充。車輛行駛時(shí)造成的推移而出現(xiàn)的深度超過1cm 的車轍，應(yīng)及時(shí)切除路面或者銑刨修補(bǔ)，再進(jìn)行碎石封層攤鋪施工；基層強(qiáng)度不足、水穩(wěn)定性不合格而造成的局部沉降問題，要先處理基層結(jié)構(gòu)，在基層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，再開展碎石封層施工。路面松散問題發(fā)生后，及時(shí)將松散部分清理掉再重新鋪設(shè)施工，確保新路面和原路面穩(wěn)定連接[4]。

2.3.2 碎石封層施工

橡膠瀝青材料黏度比較高，并且會(huì)受到溫度的影響，所以在此次工程項(xiàng)目中要加強(qiáng)橡膠瀝青罐及升溫罐溫度的控制，分別為160℃±5℃和185℃±5℃。只有地表溫度在20℃以上，環(huán)境溫度在15℃以上，才能進(jìn)行橡膠瀝青碎石封層施工。碾壓現(xiàn)場施工中，當(dāng)下承層溫度在40℃以上時(shí)，碾壓時(shí)間不超過20min；當(dāng)下承層溫度在18℃～40℃時(shí)，碾壓時(shí)間在10min 以內(nèi)。如果地表溫度在15℃以下，禁止開展碎石封層施工。碎石封層施工環(huán)節(jié)，撒布瀝青材料要結(jié)合膠結(jié)材料控制，達(dá)到溫度的要求才能提高工程質(zhì)量。異步碎石封層現(xiàn)場施工，石料撒布需要在瀝青噴灑后及時(shí)進(jìn)行，兩者間隔5～10m，且碎石撒布前要進(jìn)行溫度控制，瀝青溫度在80℃以上、碎石溫度在60℃以上。同步碎石封層施工環(huán)節(jié)，全部通過專業(yè)的設(shè)備進(jìn)行撒布施工，確保瀝青與碎石快速結(jié)合形成整體。

為了提升結(jié)構(gòu)的黏結(jié)性，瀝青與石料溫度在120℃以上為宜。因?yàn)榱黧w表面存在張力，所以撒布碎石后瀝青材料會(huì)緩慢地向上爬升，這樣在碎石表面形成半月面，瀝青材料包裹碎石面積超過70%，以達(dá)到施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。碎石撒布量要整體覆蓋路面80%以上，邊角位置不合格情況下應(yīng)采取人工補(bǔ)撒處理，撒布工作結(jié)束后及時(shí)應(yīng)用輪胎碾壓處理，再將路面表層存在的對于碎石料清理干凈。在碎石封層施工后，即可開放交通，但車輛速度不能超過40km/h。

2.3.3 稀漿封層施工

稀漿封層現(xiàn)場施工需要在高溫干燥的季節(jié)中進(jìn)行，但是稀漿封層應(yīng)在碎石封層施工后且碎石與膠結(jié)材料穩(wěn)定結(jié)合，并清理掉多余的碎石材料，該環(huán)節(jié)時(shí)間間隔為7d。稀漿封層施工要分為兩次進(jìn)行，第一次經(jīng)過碾壓結(jié)合后，再進(jìn)行第二次的施工，兩層攤鋪的時(shí)間間隔在7d 以上。同時(shí)，要加強(qiáng)混合料質(zhì)量檢查和控制，避免發(fā)生離析的問題，并根據(jù)以往工程的經(jīng)驗(yàn)組織專業(yè)人員全面控制。此外，還要加強(qiáng)對車輛攤鋪箱在前封層的重疊寬度、離析部位的全面清理，然后重新鋪設(shè)施工。

稀漿混合料攪拌的質(zhì)量比較關(guān)鍵，其性能參數(shù)受到拌和筒長寬、拌和軸轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)速、安裝角度等方面影響，所以在稀漿封層作業(yè)前要做好上述各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算分析，加強(qiáng)參數(shù)控制。因?yàn)橄{封層現(xiàn)場施工時(shí)受到封層車輛行駛速度的控制，所以攤鋪環(huán)節(jié)應(yīng)確保封層車按照設(shè)計(jì)速度行駛，材料供應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，并且攤鋪結(jié)束后的混合料內(nèi)水分及乳化瀝青材料都要滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。稀漿封層現(xiàn)場施工完成后，加強(qiáng)現(xiàn)場交通管控，禁止任何車輛進(jìn)入施工現(xiàn)場。

通常在稀漿封層施工后1h 即可開放交通，如果施工路段的重載車輛通行量且交通流量大，需要在稀漿封層攤鋪30min 后應(yīng)用輪胎壓路機(jī)碾壓一遍，將封層中水?dāng)D出，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、密實(shí)度合格后，才能開放交通通行[5]。

3 瀝青路面施工質(zhì)量控制策略

3.1 明確施工質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)

公路工程養(yǎng)護(hù)管理單位要對現(xiàn)場的狀態(tài)展開全面的分析，執(zhí)行設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，對瀝青路面的結(jié)構(gòu)質(zhì)量展開評價(jià)與分析，為后續(xù)的工程質(zhì)量管控、施工方案確定提供基礎(chǔ)。因此，在瀝青路面的施工環(huán)節(jié)，現(xiàn)場作業(yè)人員根據(jù)材料檢測結(jié)論、路面質(zhì)量檢查報(bào)告、質(zhì)量評價(jià)結(jié)果作為基礎(chǔ)，準(zhǔn)確地評估確定瀝青路面施工質(zhì)量是否合格，并結(jié)合現(xiàn)場的需要采取合理有效的應(yīng)對措施。以集料為例分析，其堅(jiān)固性要達(dá)到35%～40%，并且材料的安定性達(dá)到15%左右。根據(jù)施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，加強(qiáng)針入度、黏度、性能分級(jí)的控制，以消除不合格的情況，保證公路工程的質(zhì)量合格。

3.2 做好材料管理工作

為了防止施工材料質(zhì)量問題而影響瀝青路面的質(zhì)量，必須加強(qiáng)材料質(zhì)量和其性能的控制，確保現(xiàn)場施工材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。具體來說，材料管理要做好如下幾項(xiàng)工作：第一，選擇合適的材料。以工程的設(shè)計(jì)方案、公路等級(jí)、現(xiàn)場環(huán)境等要素，加強(qiáng)各種原材料指標(biāo)控制，按照招投標(biāo)結(jié)構(gòu)訂立采購合同。在合同簽訂時(shí)，要明確具體的材料性能指標(biāo)、運(yùn)輸周期以及供應(yīng)計(jì)劃等。第二，加強(qiáng)材料質(zhì)量檢查。在材料進(jìn)入現(xiàn)場后，管理人員進(jìn)行材料的數(shù)量、規(guī)格、型號(hào)、技術(shù)報(bào)告檢查，如果發(fā)現(xiàn)資料不全面，及時(shí)和供應(yīng)單位保持聯(lián)系，更新技術(shù)資料，如果發(fā)現(xiàn)不合格，禁止投入工程中應(yīng)用。比如某公路改擴(kuò)建項(xiàng)目中，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求選取12kg 的水泥樣本進(jìn)行檢測，從20 個(gè)不同部位進(jìn)行樣本抽取。對碎石材料的檢測，在同批次、總量300m3以內(nèi)的砂石選取12kg 樣品，分別從頂、中、底的部位抽取。第三，試拌作業(yè)。將檢驗(yàn)合格的材料制作混合料，執(zhí)行配比參數(shù)，并檢測性能指標(biāo)，不合格及時(shí)調(diào)整。第四，加強(qiáng)瀝青攪拌的控制，現(xiàn)場人員做好材料的稱重控制，確保混合料的各種材料加入量合格，以滿足工程的總體性能標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 加強(qiáng)工程質(zhì)量管控

加強(qiáng)瀝青路面現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)技術(shù)人員的控制，并落實(shí)旁站監(jiān)理工作。在現(xiàn)場施工情況與設(shè)計(jì)方案、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在差異時(shí)，或者人員存在違章作業(yè)情況，監(jiān)理人員應(yīng)及時(shí)制止相關(guān)人員，并針對檢測進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。同時(shí)，技術(shù)人員要加強(qiáng)瀝青材料性能檢測，并保證供應(yīng)數(shù)量合格，以滿足連續(xù)施工的要求。嚴(yán)格落實(shí)工藝方案的控制，使得攤鋪、碾壓等階段處于全面管控范圍內(nèi)，并對鋪設(shè)完成的路面進(jìn)行高程、橫坡、縱坡等方面控制，及時(shí)調(diào)整偏差；加強(qiáng)設(shè)備檢測和控制，保證性能符合要求，一旦存在故障問題，及時(shí)采取維修措施。

4 結(jié)語

通過對此次公路工程案例方面進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用瀝青路面CAPE 封層施工技術(shù)可以提升瀝青路面結(jié)構(gòu)性能，滿足道路交通通行的需要。在路面發(fā)生輕微病害問題時(shí)，及時(shí)應(yīng)用CAPE 封層施工技術(shù)處理，將路面結(jié)構(gòu)的性能恢復(fù)到最佳的狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)性能符合要求，滿足工程的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。因此，CAPE 封層施工時(shí)要加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)的控制，以盡快恢復(fù)瀝青路面結(jié)構(gòu)的性能，促進(jìn)養(yǎng)護(hù)水平的提高，為我國公路工程事業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。