唐德才，趙登科

（肅南裕固族自治縣縣鄉(xiāng)公路管理站，甘肅肅南734400）

1 引言

肅南縣為全國(guó)唯一的裕固族少數(shù)民族自治縣，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)，縣域大部分處于祁連山高海拔山區(qū)。縣內(nèi)2015年前修建的農(nóng)村公路多為瀝青碎石路面面層，當(dāng)路面出現(xiàn)坑槽、松散等病害后，養(yǎng)護(hù)修補(bǔ)作業(yè)存在線長(zhǎng)、點(diǎn)多及瀝青拌和料運(yùn)輸難度大、成本高等問(wèn)題，且運(yùn)用傳統(tǒng)工藝修補(bǔ)破損路面時(shí)，瀝青路面維修多采用挖補(bǔ)維修方式。雖然這種方式維修路面標(biāo)準(zhǔn)高，對(duì)結(jié)構(gòu)好的瀝青混凝土路面較為實(shí)用，但對(duì)早年間改造瀝青碎石路面來(lái)說(shuō)效果不是太好，除非是挖補(bǔ)維修后罩面項(xiàng)目，僅對(duì)日常養(yǎng)護(hù)瀝青碎石路面來(lái)說(shuō)，挖補(bǔ)維修就會(huì)有缺陷。維修坑槽暫時(shí)處理了，但挖補(bǔ)維修必須采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓整平，這樣就會(huì)造成挖補(bǔ)維修后路面邊緣的舊路面開(kāi)始出現(xiàn)松散，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大面積坑槽油皮推移。這就使瀝青碎石路面挖補(bǔ)維修存在壓路機(jī)碾壓新修補(bǔ)拌和料而造成相鄰原路面出現(xiàn)更大范圍破損等路面損壞問(wèn)題。為避免前修后壞現(xiàn)象發(fā)生，結(jié)合祁連山區(qū)農(nóng)村公路病害具體實(shí)際，研究采用人工噴灑熱瀝青并同步灑布碎石的方式（以下簡(jiǎn)稱“人工同步碎石封層作業(yè)”）進(jìn)行路面修補(bǔ)作業(yè)。

2 同步碎石封層技術(shù)概述

同步碎石封層技術(shù)指的是采用同步碎石封層車將碎石與黏結(jié)材料同步鋪灑在路面上，然后采用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，從而在路面上形成單層瀝青碎石磨耗層的一種道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)[1]。目前比較常用的黏結(jié)材料主要是改性瀝青與改性乳化瀝青兩種。同步碎石封層技術(shù)最初源于法國(guó)，主要是對(duì)道路進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，以延長(zhǎng)道路使用壽命。我國(guó)在21世紀(jì)初引入該技術(shù)，并廣泛應(yīng)用于各級(jí)道路養(yǎng)護(hù)工作中，取得了不錯(cuò)的成效。

同步碎石封層技術(shù)具有以下特點(diǎn)：（1）可以改善路面抗滑性能與抗?jié)B性能，修復(fù)路面龜裂網(wǎng)以及反射裂縫，能有效延長(zhǎng)道路使用壽命；（2）同步碎石封層表面相對(duì)粗糙，可以顯著提升原路面摩擦系數(shù)，同時(shí)可以在一定程度上恢復(fù)路面平整度；（3）同步碎石封層施工工藝簡(jiǎn)單，施工速度快，可以縮短交通管制時(shí)間，盡快使道路恢復(fù)通行；（4）同步碎石封層整體施工成本較低，相較于其他道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，可以顯著控制道路養(yǎng)護(hù)成本，適用范圍較大。

人工同步碎石封層在技術(shù)原理上并無(wú)變化，主要是采用的機(jī)械設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)人工操作依賴性較高，但這種方法在農(nóng)村地區(qū)道路養(yǎng)護(hù)方面適用性較好。一方面農(nóng)村地區(qū)道路等級(jí)低，不適用于大型機(jī)械作業(yè)，采用人工作業(yè)方式是最佳選擇；另一方面，從成本角度考慮，人工同步碎石封層成本更低，以有限的資金可以完成更多道路的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，整體效益較高。

3 人工同步碎石封層作業(yè)所需設(shè)備改裝

第1步：（1）采用5～10 t加熱瀝青罐進(jìn)行改裝，罐內(nèi)加入4組導(dǎo)熱管，其主要功能是在加熱過(guò)程中瀝青能夠均勻受熱，同時(shí)能夠防止瀝青單方面受熱老化。（2）在罐內(nèi)安裝1根出油管與油泵連接，出油泵必須安裝在油罐罐頂，以方便油泵回油和清洗，加熱油罐須吊裝20 kV以上的柴油發(fā)電機(jī)組，用于驅(qū)動(dòng)油泵工作，安裝油泵的作用主要是將高溫?zé)釣r青均勻噴灑出來(lái)，避免瀝青噴灑時(shí)堆積浪費(fèi)。（3）在罐底安裝獨(dú)立出油閥，便于維修放油。

第2步：瀝青采用90號(hào)至110號(hào)瀝青即可，施工前，將熱瀝青輸入加熱油罐車中，再次進(jìn)行加熱至大約140℃，加熱罐采用煤加熱。

第3步：在加熱罐頂安裝1臺(tái)自吸油泵，用于將罐中高溫瀝青噴灑在病害路面處。油泵出油管由高溫高壓油管、出油槍組成。

第4步：在油泵側(cè)面安裝1個(gè)柴油罐，柴油罐與油泵和出油管相連，連接處安裝控制閥，用于及時(shí)清洗高溫出油管及油泵，防止因路面坑槽病害不連續(xù)，修復(fù)作業(yè)時(shí)停時(shí)噴造成高溫出油管和油泵堵塞至電機(jī)燒毀等問(wèn)題發(fā)生。為防止出油管和油泵中殘留柴油降低瀝青質(zhì)量，可以在每次使用前，在路基合適位置將初期瀝青噴出一部分。

4 人工同步碎石封層作業(yè)施工過(guò)程

4.1 清掃

進(jìn)行人工同步碎石封層施工前，需要對(duì)養(yǎng)護(hù)路面進(jìn)行清掃，清理路面灰塵、泥土以及碎屑，使路面保持清潔，這樣能夠使瀝青材料與路面有效黏附。由于祁連山區(qū)氣候相對(duì)干燥，灰塵較大，如有必要可以在同步碎石封層施工當(dāng)天再次對(duì)路面進(jìn)行清掃。路面清掃過(guò)程中若產(chǎn)生灰塵較多，有可能影響交通安全，建議進(jìn)行灑水作業(yè)，避免灰塵大范圍飛揚(yáng)。

4.2 同步碎石封層施工流程

工序1：基層表面清潔。在封層灑鋪前，應(yīng)對(duì)基層表面進(jìn)行沖洗或清掃，灰塵吹除。用水沖洗時(shí)，必須等水分完全蒸發(fā)后，才能進(jìn)行封層施工。

工序2：自帶加熱油罐車到現(xiàn)場(chǎng)后，在路面進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)噴灑作業(yè)。噴灑作業(yè)時(shí)，噴油管槍頭應(yīng)與路面保持垂直，并保持適當(dāng)高度（以噴出的瀝青扇面完全重疊為宜），要求撒布均勻、不露白。

工序3：碎石建議采用5～10 mm粒徑碎石，坑槽較深面積較大情況下，最底層灑鋪碎石粒徑可以調(diào)整為20～30 mm的碎石，以提高路面穩(wěn)定性。另外，需特別注意的是，維修后，個(gè)別坑槽在行車碾壓過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，維修坑槽不夠飽滿，出現(xiàn)這種情況還可以按原修補(bǔ)程序，再次對(duì)部分下沉坑槽進(jìn)行修補(bǔ)作業(yè)。

工序4：灑油時(shí)人工配合灑布碎石。碎石灑布應(yīng)均勻，碎石對(duì)瀝青膜覆蓋率應(yīng)為80%～90%，如有漏灑或堆積情況出現(xiàn)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工處理。碎石灑布作業(yè)時(shí)，除正常灑布所需人工外，應(yīng)再配備兩名清潔工，將灑落在瀝青層外邊的碎石清掃干凈。

工序5：路面坑槽嚴(yán)重時(shí)，可根據(jù)坑槽深度進(jìn)行分層灑鋪，坑槽病害較深時(shí)，應(yīng)按3～4層分步灑鋪，灑鋪層數(shù)主要取決于路面坑槽深度。先灑一層油，第一層油要多點(diǎn)，保證坑槽底部滲透完成后，再灑鋪碎石，然后再次噴灑熱瀝青，最終將坑槽灑鋪飽滿為止。灑鋪碎石要平整，杜絕出現(xiàn)沙丘狀情況，若出現(xiàn)灑鋪沙丘狀情況，則需要人工及時(shí)攤鋪平整后再噴灑熱瀝青，直到坑槽灑鋪瀝青碎石與路面持平。

工序6：撒布完碎石以及瀝青材料后，有條件的需要對(duì)路面進(jìn)行壓實(shí)處理，最好利用膠輪壓路機(jī)對(duì)路面進(jìn)行碾壓，使碎石嵌入瀝青材料中，沒(méi)有壓路機(jī)可采用行車自然碾壓。實(shí)施壓實(shí)作業(yè)前，需要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃，規(guī)劃工作人員可以跟隨的區(qū)域，確保在碾壓過(guò)程中可以目測(cè)道路碾壓情況，包括碎石方向、嵌入情況以及瀝青材料覆蓋情況。需要注意的是，壓實(shí)作業(yè)必須在瀝青材料冷卻前完成，避免因?yàn)r青黏度過(guò)高導(dǎo)致碎石無(wú)法完全嵌入瀝青中。碾壓過(guò)程中，壓路機(jī)的行進(jìn)速度應(yīng)盡量控制在8 km/h以下，避免因壓路機(jī)移動(dòng)速度過(guò)快導(dǎo)致碎石移動(dòng)，靜壓即可，確保壓實(shí)效果，壓路機(jī)嚴(yán)禁開(kāi)振動(dòng)，避免坑槽邊緣舊路面出現(xiàn)松散現(xiàn)象。

工序7：同步碎石封層施工完成后，需要對(duì)封層進(jìn)行清掃，清理掉路面多余碎石。清掃過(guò)程中要小心進(jìn)行，避免造成碎石脫落，影響封層效果。需要注意是，清掃工作不能在同步碎石封層施工完成后立刻進(jìn)行，此時(shí)瀝青尚未完全凝固，瀝青材料與碎石以及路基間黏結(jié)度不高，清掃工作可能會(huì)對(duì)封層造成破壞。清掃工作最佳時(shí)間是在瀝青材料與碎石基本凝結(jié)，黏結(jié)強(qiáng)度較高時(shí)，建議最好在夜晚溫度較低時(shí)開(kāi)展清掃工作，一般來(lái)說(shuō)至少清掃3次，將路面多余碎石掃到道路兩側(cè)即可。

5 同步碎石封層施工質(zhì)量控制

同步碎石封層施工過(guò)程中，影響施工質(zhì)量的因素較多，因此，在施工前必須制訂完善的施工方案，同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控施工過(guò)程，把控施工質(zhì)量。具體而言主要需注意以下方面。

5.1 天氣因素

天氣因素對(duì)于同步碎石封層施工影響較大，是造成同步碎石封層施工失敗的主要原因之一。瀝青材料主要是通過(guò)蒸發(fā)獲得黏附性，因此，施工過(guò)程中環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速以及路面溫度均會(huì)影響瀝青材料的黏附性。一般來(lái)說(shuō)，比較理想的同步碎石封層施工天氣為無(wú)風(fēng)、環(huán)境濕度小、持續(xù)高溫天氣，在這種天氣條件下瀝青材料可以獲得較好的粘附性。

5.2 環(huán)境溫度

在同步碎石封層施工過(guò)程中，瀝青材料與碎石黏結(jié)程度主要與瀝青材料黏度有關(guān)，而環(huán)境溫度則是影響瀝青材料黏度的主要因素。較高的環(huán)境溫度可以使瀝青材料獲得較好的黏度，從而與碎石緊密黏附，同時(shí)也能確保同步碎石封層和原路面緊密黏結(jié)。一般來(lái)說(shuō)，同步碎石封層施工建議在10℃以上溫度條件施工，若條件不允許，可以考慮對(duì)碎石進(jìn)行加熱，以確保碎石與瀝青材料有效黏結(jié)。

5.3 風(fēng)速

風(fēng)速對(duì)于同步碎石封層施工影響有利有弊，好處在于有風(fēng)情況下可以加速瀝青材料凝結(jié)過(guò)程，弊端則在于可能會(huì)破壞瀝青噴灑扇面。建議最好選擇無(wú)風(fēng)條件進(jìn)行同步碎石封層施工，以確保施工質(zhì)量，若條件不允許，則可以考慮在瀝青噴灑系統(tǒng)上安裝防風(fēng)設(shè)備。

6 人工同步碎石封層作業(yè)注意事項(xiàng)

1）施工現(xiàn)場(chǎng)派專人管理交通，以保證封層早期養(yǎng)護(hù)效果。

2）氣溫低于10℃或大風(fēng)、下雨等天氣時(shí)，禁止施工封層作業(yè)。

3）封層礦料進(jìn)場(chǎng)前，對(duì)規(guī)格、含泥量等技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后才能進(jìn)場(chǎng)，同時(shí)用油布覆蓋以防止污染，保持碎石潔凈和干燥。

4）施工作業(yè)前，必須對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行檢查和調(diào)試，將儲(chǔ)油罐中殘油清除干凈，確保油泵系統(tǒng)、噴灑系統(tǒng)等能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)應(yīng)標(biāo)定灑鋪層單位瀝青用量。

5)施工作業(yè)時(shí)，檢查封層必須與面層粘接牢固，對(duì)于黏結(jié)不牢、起皮等問(wèn)題應(yīng)及時(shí)予以返工處理。瀝青灑布不得污染路緣石、護(hù)欄立柱等其他結(jié)構(gòu)物，人工灑布啟動(dòng)、終止時(shí)應(yīng)采取措施，避免噴量過(guò)多，縱向和橫向搭接處做到均勻?yàn)⒉?，既不過(guò)多，也不漏灑。

7 人工同步碎石封層作業(yè)優(yōu)缺點(diǎn)

7.1 優(yōu)點(diǎn)

1）農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)采用人工同步碎石封層技術(shù)成本低效果好，操作簡(jiǎn)單，正常養(yǎng)護(hù)1輛自加熱油罐車配1輛碎石運(yùn)輸車，6～7名養(yǎng)護(hù)工即可，較適用于山區(qū)農(nóng)村公路瀝青拌和設(shè)備（站場(chǎng)）不便地區(qū)。此技術(shù)已正式應(yīng)用于肅南縣農(nóng)村公路日常養(yǎng)護(hù)中且效果極佳。采用人工同步碎石封層技術(shù)進(jìn)行維修作業(yè)可以取消常規(guī)維修作業(yè)大規(guī)模機(jī)械設(shè)備。比如，壓路機(jī)配拖板車，攤鋪機(jī)配拖板車、瀝青混合料運(yùn)輸車，采用相應(yīng)的瀝青拌和設(shè)備拌和瀝青混合料，確保挖補(bǔ)切割安全實(shí)施。

2）經(jīng)封層路面能夠提高防水防裂效果，有效治愈路面貧油、掉粒、輕微網(wǎng)裂、車轍、沉陷等病害，主要用于早期建設(shè)瀝青碎石農(nóng)村公路預(yù)防性養(yǎng)護(hù)和修復(fù)性養(yǎng)護(hù)。

7.2 缺點(diǎn)

由于高溫瀝青液噴灑出來(lái)存在霧化情況，操作高溫出油管人員需做好防護(hù)工作，高溫瀝青噴灑停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，要隨時(shí)清洗高溫出油管和油泵，以防出油管堵塞造成電機(jī)燒毀。

8 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，人工同步碎石封層技術(shù)在道路修復(fù)以及養(yǎng)護(hù)方面效果良好，不僅施工工序較為簡(jiǎn)單，而且整體成本較低，在祁連山區(qū)農(nóng)村公路修復(fù)及養(yǎng)護(hù)中采用該技術(shù)可以顯著改善該地區(qū)農(nóng)村公路性能，同時(shí)對(duì)于道路通行也不會(huì)造成較大影響，綜合效益良好。