陳華鋒

（上饒市鄱陽公路事業(yè)發(fā)展中心，江西上饒 333100）

0 引言

CAPE 封層技術(shù)是預(yù)防性養(yǎng)護(hù)的方式，通常在路面出現(xiàn)損壞前開展處理。在新建設(shè)或者養(yǎng)護(hù)現(xiàn)場施工中，通過使用CAPE 封層技術(shù)可以提高路面的抗滑性、防水性、平整性，達(dá)到降低成本造價的要求，延長瀝青路面的使用壽命，因此被大量地應(yīng)用到國外的公路項目中。但是，我國對CAPE 封層技術(shù)的應(yīng)用相對不足，造成很多單位和技術(shù)人員對于該技術(shù)的了解不夠深入，也無法掌握實際情況，所以還要加強探討和分析?；诖?，以下分析CAPE 封層技術(shù)的原理和應(yīng)用，探討施工工藝，希望為我國公路工程領(lǐng)域的全面發(fā)展產(chǎn)生積極的作用。

1 CAPE 封層施工技術(shù)原理

在碎石封層施工后，表面開展稀漿封層結(jié)構(gòu)施工，并制作為復(fù)合瀝青路面形式，這就是CAPE 封層路面形式。從工程實際情況分析了解到，這種形式的路面密實度較高，平整度達(dá)標(biāo)，抗滑性、抗裂性較高，施工成本較低，壽命較長，所以被大量地應(yīng)用到養(yǎng)護(hù)實踐中，尤其是一些沒有發(fā)生病害的路面養(yǎng)護(hù)中，在新建路面時，面層攤鋪施工也可以應(yīng)用該技術(shù)。CAPE 封層結(jié)構(gòu)內(nèi)，碎石封層膠結(jié)材料能夠達(dá)到防水的效果，且碎石有耐磨、抗滑性能方面的要求；稀漿封層施工后，促進(jìn)碎石之間嵌擠性能的提升，填充效果達(dá)到規(guī)定要求。較之其他的路面養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)來說，CAPE 封層技術(shù)可以應(yīng)用到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定或者輕微沉降問題的路基中，保障道路的平整性、舒適性滿足要求，防止發(fā)生揚塵的問題，達(dá)到環(huán)保性要求；CAPE 封層復(fù)合路面的壽命較長，且現(xiàn)場施工中人力、物力使用量較少，可以快速恢復(fù)交通通行，不會給道路交通產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。

2 CAPE 封層施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程概況

某公路項目經(jīng)過長期的運營，有很多重載車輛進(jìn)入道路內(nèi)通行，所以某些部位出現(xiàn)了輕微裂縫的損害問題，局部位置上的平整度比較差，一些瀝青路面發(fā)生老化的問題。在經(jīng)過現(xiàn)場分析發(fā)現(xiàn)，有些面層結(jié)構(gòu)的抗滑、耐磨性降低，嚴(yán)重影響交通通行的質(zhì)量，舒適性、安全性都比較差，無法達(dá)到交通通行的標(biāo)準(zhǔn)要求。為了防止路面原病害問題的進(jìn)一步擴大，公路管理單位經(jīng)過現(xiàn)場綜合分析，技術(shù)人員確定應(yīng)用CAPE 封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)技術(shù)進(jìn)行施工，以恢復(fù)道路交通的通行質(zhì)量。在養(yǎng)護(hù)實施前，先選擇一段典型的道路進(jìn)行分析，使用長度3m 的直尺檢測平整度，并利用偏轉(zhuǎn)輪拖車法檢測偏離性，通過使用橫向力系數(shù)法檢測道路抗滑性，再利用式（1）檢測確定病害橫向力系數(shù)。

SFC

經(jīng)過現(xiàn)場實際測量和計算分析，該路面病害問題平整度均為8.5mm，抗滑性為3.6，規(guī)范值需要控制在4.0～7.0mm。由此可見，該路面的抗滑性、平整性都有了一定程度的下降，但是病害問題并不是很嚴(yán)重，應(yīng)用CAPE 封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)可以滿足要求。

2.2 CAPE 封層設(shè)計

2.2.1 封層類型

CAPE 封層施工中，碎石封層和稀漿封層的基本原理是不同的，技術(shù)參數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況而定。在碎石封層施工后，路面結(jié)構(gòu)的磨耗、抗荷載性能不斷提升，使路面具備較高的抗剪切性能；稀漿封層是利用滲透方式的填充到下部結(jié)構(gòu)層，從而達(dá)到整體性能的要求的。CAPE 封層施工中，上部稀漿封層主要是粗型封層與中型封層兩種，目前我國應(yīng)用的碎石材料粒徑有5～10mm、10～15mm 兩種，粒徑減小，抗滑性、抗裂性會越低。

同時，應(yīng)用CAPE 封層施工技術(shù)并非將碎石封層與稀漿封層簡單疊加，而是通過碎石封層實現(xiàn)防水、抵消荷載提升抗滑性能，且利用稀漿封層結(jié)構(gòu)實現(xiàn)鎖定碎石、滲透填充功能，能夠提高工后路用性能。根據(jù)國外應(yīng)用CAPE 封層施工的經(jīng)驗，考慮到路面的運行情況，分析了解各項技術(shù)參數(shù)，選擇最佳的材料類型。

2.2.2 原材料要求

瀝青路面病害問題較為常見，受到材料性能、技術(shù)參數(shù)影響，所以在具體的養(yǎng)護(hù)施工中，必須加強原材料質(zhì)量監(jiān)督與管理，從而提升施工效果。

（1）膠結(jié)料

CAPE 封層施工中，膠結(jié)料是核心材料。除此之外，可以根據(jù)不同養(yǎng)護(hù)要求，選擇不同材料，如改性瀝青、乳化瀝青等都是常見的膠結(jié)材料。改性瀝青通常是在碎石封層中應(yīng)用。在實踐中，改性瀝青在現(xiàn)場加工中，根據(jù)工程要求設(shè)置采樣口，并且隨時進(jìn)行膠結(jié)料的檢測，并且配置相應(yīng)的攪拌設(shè)備、存儲設(shè)備。為了預(yù)防改性瀝青的離析、凝聚等問題，應(yīng)在改性瀝青的使用中加強檢測，分析了解其性能，才能更好地消除存在的問題。CAPE 封層結(jié)構(gòu)稀漿封層，乳化瀝青的使用量要明顯少于下部結(jié)構(gòu)，且要考慮到項目的攪拌時間、成型時間、黏附性等特點，滿足工程建設(shè)需要，保障工程質(zhì)量合格。

（2）礦料

粗集料一般應(yīng)用安山巖、石灰?guī)r等材料制作形成，對于道路重載的區(qū)域，應(yīng)采用玄武巖材料制作。為了提高粗集料的性能，可以學(xué)習(xí)和了解國際上應(yīng)用消石灰處理酸性材料的方式，還可以按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)加入必要的抗剝落劑，從而使乳化瀝青酸堿度達(dá)到要求，集料性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)。

（3）填料

填料的選擇極為重要，使用干燥性好、無結(jié)團的水泥、礦粉或者消石灰的材料，從而使材料級配性能合格，具備較高的穩(wěn)定性、強度性能，達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）添加劑

在混合料中，會加入有機類、無機鹽類的添加劑材料，確保拌和時間、性能參數(shù)等處于合理的范圍內(nèi)，添加劑的性能對于材料的性能有直接的影響，如果選擇種類或者加入比例不當(dāng)，極易造成養(yǎng)護(hù)效果無法滿足要求。

此次公路工程中，對于病害路面采用CAPE 封層養(yǎng)護(hù)技術(shù)，使用9.5～13.2mm 的橡膠瀝青碎石材料制作稀漿封層結(jié)構(gòu)，橡膠施工量為2.0kg/m，碎石厚度最大15mm。半剛性基層現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，按照施工工藝方案的要求開展透層油的噴灑施工，以滿足現(xiàn)場施工的要求，通常應(yīng)確保瀝青材料的使用量按照原設(shè)計方案適當(dāng)增加10%～20%左右，這時可以不噴灑透層油。在現(xiàn)場施工中，根據(jù)實際情況了解到CAPE 封層結(jié)構(gòu)膠形式，按照規(guī)定要求開展設(shè)計，以提升結(jié)構(gòu)性能要求，確定最佳的CAPE 配合比計算公式，但是為了能夠提升稀漿填充效果，達(dá)到抗載荷的要求，碎石封層的碎石撒布量應(yīng)比普通碎石封層減少10%。稀漿封層施工中，要保證級配性能合格，確保施工后沒有石料裸露在地表的情況。

2.2.3 稀漿封層級配

在確定CAPE 封層結(jié)構(gòu)形式以及材料之后，還要確定級配參數(shù)，以達(dá)到封層結(jié)構(gòu)性能的標(biāo)準(zhǔn)。在稀漿封層級配確定時，對材料的和易性有足夠的了解，不能出現(xiàn)施工中斷的情況，以免出現(xiàn)離析的問題。為了預(yù)防CAPE 封層施工中出現(xiàn)材料飛散、表面不均勻、大粒石卡住攤鋪機槽沿，導(dǎo)致在攤鋪環(huán)節(jié)出現(xiàn)劃痕的情況，應(yīng)將粒徑控制在合理范圍內(nèi)，這是提升施工效果的關(guān)鍵。

2.3 CAPE 封層施工工藝

2.3.1 下承層處理

在正式養(yǎng)護(hù)施工前，組織技術(shù)人員進(jìn)行下承層結(jié)構(gòu)的檢查，如果有缺陷問題存在，需要及時消除病害問題，才能提高施工的效果。CAPE 封層施工工藝和普通碎石封層與稀漿封層是基本一致的，所以此次項目在施工中應(yīng)對下承層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的輕微裂縫、坑槽、車轍、松散等問題，采用CAPE 封層施工技術(shù)完成?？硬鄄『栴}，按照圓坑方補的基本原則，開槽達(dá)到穩(wěn)定性后，才能將表面的松散材料清理掉，再使用合格的填料填充槽內(nèi)，保證攤平壓實參數(shù)滿足工程質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)要求。如果裂縫寬度小于1.0mm，一般不會進(jìn)行碎石封層施工；如果裂縫寬度超過1.0mm，應(yīng)進(jìn)行灌縫施工，并落實表面封層施工。

原路面如果有輕微泛油的問題，需要合理調(diào)整瀝青使用量以及碎石使用量；對于嚴(yán)重泛油的問題，選擇應(yīng)用最佳方式開展處理，主要是通過油包或者泛油路面清理，再通過冷補或者熱補的方法處理。對于車輛推移所造成的深度超過1.0cm 的車轍病害問題，利用切割或者銑刨方式處理，然后修補作業(yè)，在完成后再進(jìn)行碎石封層的攤鋪施工；基于強度性能降低、水穩(wěn)定性不合格的基層來說，引發(fā)的車轍病害問題需要先處理基層病害，在基層結(jié)構(gòu)性能合格后，才能開始碎石封層的施工。松散路面在施工前，先將松散的物料清理干凈，重新攤鋪路面結(jié)構(gòu)，以確保整體的性能符合要求。

2.3.2 碎石封層施工

碎石封層施工中，要想達(dá)到施工效果，其路面表層的溫度應(yīng)超過30C，倘若地表溫度低于15C 時，不能開展施工。瀝青撒布溫度要結(jié)合不同膠結(jié)料的類型選擇確定，如表1 所示?，F(xiàn)場組織人員開展瀝青溫度檢測，不合格時禁止施工。

表1 施工溫度

異步碎石封層施工中，石料撒布需要在瀝青噴撒后立即進(jìn)行，一般兩個施工工序間隔5～10m 左右。撒布碎石前，應(yīng)確保瀝青路面結(jié)構(gòu)的溫度在80C 以上，碎石溫度控制在60C 以上。同步碎石封層結(jié)構(gòu)，其封層車應(yīng)把瀝青、碎石同時鋪設(shè)到路面上，確保瀝青和石料快速結(jié)合，并且受到外部荷載作用而提升結(jié)構(gòu)的強度。這種情況下，瀝青結(jié)合溫度超過120C，且黏結(jié)性合格。因為流體表面張力的作用，導(dǎo)致熱瀝青材料沿著石料表面爬升，其高度應(yīng)為石料高度的2/3為宜，且石料表面會出現(xiàn)半月面，覆蓋石料70%的表面，從而達(dá)到結(jié)合性能的要求。碎石撒布施工，應(yīng)加強覆蓋率的控制，通常要超過80%，如果無法達(dá)到這一要求，采取人工方式補充撒布施工。對于局部撒布不合格的情況，施工人員應(yīng)及時調(diào)整處理。碎石撒布工作結(jié)束后，投入設(shè)備進(jìn)行碾壓施工，初壓溫度在65C 以上。碾壓工作全部完成后，對表面散落的石料進(jìn)行清理處理。碎石封層工作完成后，需要加強交通管制，確保車輛行駛速度控制在40km/h 以內(nèi)。

2.3.3 稀漿封層施工

稀漿封層施工的環(huán)境尤為重要，應(yīng)選擇干燥、溫度較高的季節(jié)進(jìn)行施工，且現(xiàn)場溫度在不能小于15C，如果有降雨的情況，需要立即停止施工。碎石封層施工完成的一段時間內(nèi)，在碎石和膠結(jié)料達(dá)到穩(wěn)定性要求后將表面碎石清理干凈后，再進(jìn)行稀漿封層的鋪設(shè)施工，通常兩者間隔在7d 以上。稀漿封層攤鋪施工，采取兩次攤鋪的方式，第一層達(dá)到固化成型且碾壓達(dá)到密實度標(biāo)準(zhǔn)，才能開始第二層的攤鋪施工，通常兩者間隔在7d 以上。稀漿封層施工階段，加強現(xiàn)場控制，消除離析的問題。因為運輸、振搗等導(dǎo)致的離析問題，一般都是在橫向接縫位置上出現(xiàn)，所以在封層施工中應(yīng)加強攤鋪交接位置的控制。如果發(fā)現(xiàn)兩車交接部位有質(zhì)量問題，應(yīng)及時清理掉，再進(jìn)行后續(xù)的攤鋪施工。

在材料裝載的環(huán)節(jié)，需要使用裝載機在不同位置上裝載施工，且從集料堆底部向上反復(fù)攪拌多次使用，再進(jìn)行裝載施工，以消除離析的問題。稀漿封層車的拌和筒尺寸嚴(yán)格控制，還要確保攪拌的速度符合要求，從而提升稀漿材料的質(zhì)量，以免產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。攤鋪槽內(nèi)分料軸的軸距、槳葉高度、數(shù)量以及安裝角度都必須嚴(yán)格控制，提升拌和的效果，以免給工程的質(zhì)量造成不利的影響。稀漿封層施工中，車輛行駛速度嚴(yán)格控制，這是影響攤鋪效果的關(guān)鍵?；旌狭系臄備佀俣确弦?，材料供應(yīng)充足，不能發(fā)生離析、分離等問題。

在現(xiàn)場施工中，不能直接給攤鋪箱內(nèi)噴水處理，否則會導(dǎo)致材料發(fā)生質(zhì)量問題。如果溫度不合格，會造成稀漿層與下層結(jié)構(gòu)結(jié)合性較差，成型后的稀漿層也會出現(xiàn)松散、破碎等問題。如果現(xiàn)場攤鋪施工的路面、環(huán)境溫度在15C 以內(nèi)，并且有持續(xù)下降的趨勢，禁止開展施工；如果在施工之后的24h 有凍結(jié)的危險，禁止開展施工。雨季施工時，隨時了解天氣變化情況，避免雨水把路面瀝青沖刷掉，發(fā)生封層松散的問題，所以應(yīng)結(jié)合天氣變化采取合理有效的應(yīng)對措施。稀漿封層施工后，加強交通管制極為重要，在表面固化之前，禁止任何車輛進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場。在整個施工中，由于人為、設(shè)備或者其他因素造成路面損壞，應(yīng)立即組織人員修補處理，以免缺陷面積的進(jìn)一步增大。通常來說，稀漿封層施工后的1h，即可開放交通通行，但是應(yīng)限制重載車輛駛?cè)搿Ｔ趧倓傞_放交通的時期，混合料的強度比較低，還不能達(dá)到正常交通通行的需要，所以必須加強交通管制，對車輛載重、行駛速度等進(jìn)行控制，且叮囑過往車輛，不能存在急剎車、急轉(zhuǎn)彎、調(diào)頭等操作，以免給路面造成嚴(yán)重的傷害。

3 結(jié)語

綜上所述，瀝青路面CAPE 封層預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工方式有著較高的綜合效益，可以提升道路通行質(zhì)量水平。在瀝青路面出現(xiàn)輕微病害問題之下，采取CAPE封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，及時修復(fù)病害的問題，從而確保結(jié)構(gòu)的施工效果。該施工方式工期短、效率高，可以盡快恢復(fù)路面性能。但是也要注意，下承層病害問題應(yīng)先行處理，且要落實碎石封層、稀漿封層的質(zhì)量控制，確保各層銜接效果合格，提升養(yǎng)護(hù)質(zhì)量水平。