周長春

（江西省宜春市公路事業(yè)發(fā)展中心豐城分中心，江西 豐城 331100）

0 引言

開普封層技術(shù)成熟、施工方便，且能夠提升瀝青路面的養(yǎng)護(hù)效果?？紤]路面養(yǎng)護(hù)工程的需求，分析開普封層技術(shù)的操作要點與施工注意事項，掌握技術(shù)實踐措施，對提升公路養(yǎng)護(hù)工程的效果有積極作用。

1 開普封層優(yōu)點

單純使用微表處或碎石封層方式處理路面結(jié)構(gòu)存在的坑槽、深裂縫、網(wǎng)裂、剝落等問題，難以達(dá)到應(yīng)有效果。雖然應(yīng)用碎石封層可以在一定程度上延緩瀝青路面的老化速度，促進(jìn)抗滑性能的提升，提高結(jié)構(gòu)的防水效果，但是在具體的應(yīng)用中，瀝青路面在運行中容易發(fā)生公路路面結(jié)構(gòu)骨料脫落的問題，也會導(dǎo)致路面噪聲比較大。因此，碎石封層沒有大量地應(yīng)用到公路路面結(jié)構(gòu)中。開普封層是將AR 碎石封層+微表處技術(shù)融合形成的技術(shù)，在撒布微表處施工開始前，首先撒布一層碎石材料，可以有效地預(yù)防骨料脫落、噪聲過大的問題，且對瀝青路面的外觀、質(zhì)量的提升具有積極的作用。此外，開普封層的經(jīng)濟(jì)價值較高，成本比碎石封層、微表處以及熱瀝青鋪設(shè)方式都低，使用壽命也較長，總體利用價值很高。除此之外，橡膠瀝青、改性瀝青、改性乳化瀝青等都可以作為碎石封層施工的黏合層，延緩微表處開裂的問題，還有較好的密封效果，可以防止發(fā)生反射裂紋，全面提升結(jié)構(gòu)的總體性能。

2 病害現(xiàn)狀

綜合分析開普封層的病害問題，調(diào)查研究病害的情況，了解如下幾種病害問題：其一，結(jié)構(gòu)溫縮裂縫。該裂縫沿著車輛的行駛方向以近似相等間隔方式分布，并且在全幅路面中存在，這是由于我國北方地區(qū)早晚溫差過大或冬季溫度較低，是比較常見的病害。其二，路面泛油。因為我國北方地區(qū)冬季溫度較低，在進(jìn)行稀漿封層設(shè)計中，未做好配合比控制，油石比較大，且級配較細(xì)，進(jìn)料控制的精度較差，加上稀漿封層施工方式速度較快，導(dǎo)致路面發(fā)生嚴(yán)重的泛油問題。其三，封層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)滑移、脫層的問題。這是因為開普封層在施工中，其結(jié)構(gòu)和舊路面或基層出現(xiàn)了黏結(jié)性能不足的情況，在車輛持續(xù)性碾壓作用下，結(jié)構(gòu)出現(xiàn)分離的情況。了解開普封層結(jié)構(gòu)的形式以及病害問題，主要是為了對結(jié)構(gòu)的層間黏結(jié)性、低溫抗裂性、高溫抗車轍性方面進(jìn)行分析。試驗中，選擇使用開普封層結(jié)構(gòu)的形式，即碎石封層+稀漿封層的形式。材料應(yīng)用的是克拉瑪依AH-90 重交石油瀝青，選擇使用石灰?guī)r制作集料，應(yīng)用SBR 膠乳制作改性劑的形式。檢測各個層間的黏結(jié)性能和高溫抗車轍性能檢測，各項操作必須按照規(guī)定的要求展開分析確定，以保證各項參數(shù)都符合工程的實際要求。

3 病害成因試驗分析

3.1 層間黏結(jié)性能分析

深入調(diào)查病害問題發(fā)現(xiàn)，滑移脫層為開普封層結(jié)構(gòu)路面施工后比較普遍的病害問題，通常出現(xiàn)在公路爬坡路段內(nèi)，車輛剎車或換擋容易導(dǎo)致病害，其本質(zhì)是開普封層結(jié)構(gòu)和基層之間的黏結(jié)性能不合格，無法抵抗層間剪切損壞。

3.1.1 溫度對層間黏結(jié)性能的影響

從開普封層的運行效果出發(fā)，溫度產(chǎn)生的影響是比較嚴(yán)重的。在此次試驗中，對不同溫度條件下進(jìn)行開普封層的層間結(jié)構(gòu)的黏結(jié)強度展開分析，再加上病害問題的研究，得出試驗結(jié)果：在溫度持續(xù)升高的情況下，開普封層與基層結(jié)構(gòu)黏結(jié)性降低，在試驗溫度處于30～40C 時，黏結(jié)強度最小，只有0.37～0.42MPa。經(jīng)過查閱資料和分析，在環(huán)境溫度較高的情況下，瀝青路面的溫度可能處于60～70C，所以在該溫度條件下，路面剪切應(yīng)力超出開普封層結(jié)構(gòu)和基層黏結(jié)強度，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)損壞的問題，影響運行。

3.1.2 層間處治措施對層間黏結(jié)性能的影響

為深入了解推擠、滑移等病害的形成原因，工作人員對開普封層不同層間的處理措施對黏結(jié)性能的影響進(jìn)行了試驗研究。在試驗環(huán)節(jié)，對基層表面進(jìn)行層油噴灑處理、不噴灑透層油、層面污染三種情況作為試驗條件，且在不同溫度條件之下進(jìn)行層間黏結(jié)強度的檢測分析，了解病害產(chǎn)生的原因。

在試驗人員手工制作開普封層試件的工作中，選擇應(yīng)用水量較高的方式，延緩瀝青材料的破乳速度，可以讓開普封層內(nèi)的稀漿封層流動性較高。如果沒有黏層油的保護(hù)，會導(dǎo)致比較多的稀漿材料進(jìn)入下面層結(jié)構(gòu)，而經(jīng)過污染處理的試件，表面的泥土也會受到結(jié)構(gòu)流動性影響，隨著封層內(nèi)細(xì)集料逐步進(jìn)入下面層結(jié)構(gòu)。經(jīng)過上述分析發(fā)現(xiàn)，基層與開普封層之間噴灑黏層油，保證層間黏結(jié)效果合格，可以有效地預(yù)防滑移、脫層等病害問題，保證結(jié)構(gòu)的總體性能合格，避免在運行中出現(xiàn)嚴(yán)重的損害。

3.2 高溫車轍性能分析

為充分了解開普封層的高溫病害，選擇應(yīng)用3 種不同的開普封層分別進(jìn)行高溫車轍試驗。試驗結(jié)果顯示，一組試件變形是在常規(guī)條件下，其他兩組試件在試驗環(huán)節(jié)全部出現(xiàn)了變形破壞的問題。具體變化可見圖1、圖2和圖3。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)車轍試驗曲線

圖2 雙層碎石結(jié)構(gòu)車轍試驗曲線

圖3 嵌入碎石型車轍試驗曲線

分析試驗圖發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)開普封層試件沒有發(fā)生損壞，隨著持續(xù)加載的作用，其結(jié)構(gòu)變形所產(chǎn)生的空隙逐步碾壓密實，最終變形狀態(tài)基本達(dá)到穩(wěn)定。開普封層結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)變化的情況下，因為標(biāo)準(zhǔn)開普封層所使用的碎石封層結(jié)構(gòu)粒徑形式是單一的，集料骨架非常穩(wěn)定，所以試件經(jīng)過規(guī)定的加載時間，發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)了滑移、推擠的情況，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)被破壞。出現(xiàn)這種問題的原因，主要是試件層間的黏結(jié)性能比較差，且試模底板與試件摩擦力無法有效地約束試件向兩側(cè)運動，試件形成破壞變形前并不會產(chǎn)生過大的變形量。一旦有高溫變形的特點，反映其出現(xiàn)的擠壓損壞的問題。在具體的養(yǎng)護(hù)施工中，需要對原路面結(jié)構(gòu)實施清理，同時還要在表面噴灑一層黏層油，確保開普封層與基層結(jié)構(gòu)的黏結(jié)效果符合要求，不會出現(xiàn)兩層損壞的問題，結(jié)構(gòu)性能較好。

4 工程概況

某公路項目處于我國南方地區(qū)，屬于當(dāng)?shù)刂匾慕煌ɑA(chǔ)設(shè)施，其路基寬度為12m，路面寬度為11.5m，統(tǒng)計確定全線交通流量為3000 輛/d。隨著時代的發(fā)展，交通量日益增多，且有相當(dāng)大比例的車輛屬于重載車輛，所以交通運行對路面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了較大的影響，嚴(yán)重地影響了正常通行。因此，日常維護(hù)工作量較大。為能夠更好地滿足當(dāng)?shù)亟煌ǖ倪\行需要，提高交通行駛的安全性、舒適性，管理單位需要積極組織、落實養(yǎng)護(hù)與維修工作，保證路面結(jié)構(gòu)性能合格，對促進(jìn)當(dāng)?shù)亟煌ɑ顒拥恼＿M(jìn)行有重要意義。經(jīng)過現(xiàn)場勘察和分析，多名專家共同研究，最終確定使用開普封層技術(shù)進(jìn)行道路維護(hù)處理。

5 開普封層技術(shù)在瀝青路面養(yǎng)護(hù)中的應(yīng)用

5.1 開普封層技術(shù)施工流程

在工程正式實施前，首先需要調(diào)查原路面的通行情況，對存在的病害及時采取處理和應(yīng)對措施，然后才能開展開普封層結(jié)構(gòu)的施工。在施工時，先進(jìn)行熱瀝青層的噴撒施工，并且進(jìn)行預(yù)拌碎石處理，保證發(fā)動機(jī)處于高速運行的狀態(tài)，加強瀝青、石料的控制，保證噴撒高度符合技術(shù)要求。在攤鋪環(huán)節(jié)，根據(jù)需要調(diào)整噴撒桿的材料，確保接縫部位的完整性。在應(yīng)用改性瀝青作為膠結(jié)材料開展封層結(jié)構(gòu)施工時，在相鄰兩幅初壓施工結(jié)束后，進(jìn)行錯輪碾壓施工，全幅路面的碾壓施工遍數(shù)在5 遍以上。在碾壓施工中，必須按照先兩側(cè)后中間的順序進(jìn)行，做好碾壓速度控制，為70m/min 左 右。

5.2 質(zhì)量控制措施

在項目施工中，開普封層主要由橡膠瀝青碎石封層與微表處兩個結(jié)構(gòu)部分組成，首先進(jìn)行同步碎石封層結(jié)構(gòu)的施工。在封層結(jié)構(gòu)基本達(dá)到成型的條件后，開始微表處結(jié)構(gòu)的施工。在碎石封層結(jié)構(gòu)施工中，禁止在低溫或者陰雨天氣施工，保證封層結(jié)構(gòu)的形式符合要求，具體包含下述幾個方面控制措施：

5.2.1 路況調(diào)查

在施工開始前，組織專業(yè)技術(shù)人員展開路面的全面調(diào)查分析，調(diào)查記錄車轍、坑槽、網(wǎng)裂、翻漿等問題，做好病害位置、尺寸的調(diào)查，并且結(jié)合不同病害問題制定有效的處理措施：車轍病害問題，需要采取填充處理；坑槽與網(wǎng)裂的問題，采用先挖補后熱補的方法處理；裂縫則需要灌縫施工，對翻漿位置展開壓漿處理，消除病害的影響。

5.2.2 病害處治

結(jié)合不同的情況，對路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行病害處理，保證病害不會產(chǎn)生嚴(yán)重的損害和影響，并且做好路面清理，使路面恢復(fù)到平整性的要求，實現(xiàn)運行效果提升。

5.2.3 噴撒熱瀝青與預(yù)拌碎石

根據(jù)工程的實際情況，選擇符合實際需要的同步碎石封層車開展施工，根據(jù)工程的施工需要對瀝青和碎石做出動態(tài)調(diào)整，確保各種材料的用量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

5.2.4 碎石封層養(yǎng)護(hù)

在碾壓施工中，使用膠輪壓路機(jī)開展碾壓作業(yè)，需要使用2 臺30t 的壓路機(jī)從兩側(cè)向中心逐步碾壓，保證相鄰部位的碾壓寬度重疊1/3。碾壓3～4 遍后，達(dá)到結(jié)構(gòu)性能的要求。在施工結(jié)束后，需要做好養(yǎng)護(hù)管理，時間至少為15d，使得碎石封層表面達(dá)到成型的要求。車輛通行前，在進(jìn)入車道的部位上設(shè)置減速帶、警示標(biāo)志等，降低車輛行駛的速度，緩慢行駛進(jìn)入工程現(xiàn)場，定期進(jìn)行路面碎石清理處理，達(dá)到交通安全性的要求。

5.2.5 微表處施工

首先需要將表面雜物進(jìn)行徹底清理，并且在路面表層繪制引導(dǎo)線，把稀漿封層車前導(dǎo)向鏈對準(zhǔn)引導(dǎo)線，根據(jù)實際施工的要求確定攤鋪的寬度與厚度，將各項材料按照比例加入攤鋪機(jī)的拌和筒，保證其充分混合均勻，然后逐步進(jìn)入到攤鋪槽?；旌狭线_(dá)到攤鋪面積的2/3 時，才能開始施工，保持稀漿封層車的行駛速度為0.6～1.8km/h。在施工時，現(xiàn)場技術(shù)人員必須緊跟封層車進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)有些位置的厚度過大、過小或者粒徑比較大的情況，要及時采取清理措施，保證攤鋪達(dá)到平整度、美觀性的要求。稀漿混合料在攤鋪施工中，容易產(chǎn)生局部缺陷的問題，需要應(yīng)用橡膠耙進(jìn)行表面找平處理，如果有粒徑超標(biāo)的情況，應(yīng)快速地清理刮痕。

5.2.6 成型措施

全部施工結(jié)束后，需要及時關(guān)閉車道，調(diào)整到其他車道通行。組織人員加強交通管制，保證現(xiàn)場施工結(jié)束后，路面在自然風(fēng)干的情況下逐步固化成型。在施工結(jié)束4h 后即可開放交通，但是在開放交通的2h內(nèi)，車輛行駛速度不得超過80km/h。通常在6h 后，即可全面開放通行，達(dá)到通行的標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 開普封層施工注意事項

開普封層在施工中，兩層同步碎石封層與一層微表處組合形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)形式，通過嵌擠的方法組合形成整體的結(jié)構(gòu)。從理論角度分析，兩層同步碎石封層結(jié)構(gòu)的平均粒徑分別是14mm、7mm，相加之后可以達(dá)到21mm，而微表處封層結(jié)構(gòu)的厚度為8～10mm，所以最終施工后的厚度為30mm。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查與分析，測量結(jié)構(gòu)層的厚度，了解其形成的原因，確定是否符合工程運行結(jié)構(gòu)的要求。在施工中，進(jìn)行施工材料的使用量控制，并且做好現(xiàn)場管理，才能保證碎石材料的鋪設(shè)施工結(jié)構(gòu)層厚度與質(zhì)量符合要求，避免給開普封層結(jié)構(gòu)的運行帶來不利的影響。技術(shù)人員在施工后進(jìn)行現(xiàn)場測量，并且和理論計算參數(shù)對比分析，如果兩者的偏差在合理的范圍內(nèi)，則說明其可以滿足運行的要求。根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，在施工中進(jìn)行封層結(jié)構(gòu)的驗收，主要是以厚度與均值的合格作為指標(biāo)，該工程厚度合格值為18mm，開普封層壓實厚度檢驗平均值在20mm 以上，符合正常的運行要求，對提升當(dāng)?shù)氐慕煌ㄍㄐ匈|(zhì)量產(chǎn)生積極的作用。

7 結(jié)語

綜上所述，在瀝青路面養(yǎng)護(hù)施工中，選擇使用開普封層技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢，嚴(yán)格執(zhí)行工藝方案和技術(shù)措施，做好現(xiàn)場施工管理和控制，保證充分發(fā)揮開普封層技術(shù)的優(yōu)勢，對于提升工程的質(zhì)量有重要意義。因此，應(yīng)結(jié)合項目的具體情況，嚴(yán)格落實開普封層技術(shù)展開養(yǎng)護(hù)處理，避免瀝青路面出現(xiàn)早期病害，促進(jìn)交通通行效果的提升。