王國(guó)安

山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限公司 山西 太原 030000

在目前我國(guó)公路養(yǎng)護(hù)工作壓力較大，其主要原因是國(guó)內(nèi)大部分公路建設(shè)工程基本已經(jīng)結(jié)束，進(jìn)入了需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)維修的時(shí)期，眾多技術(shù)研究員在對(duì)公路養(yǎng)護(hù)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)性養(yǎng)護(hù)技術(shù)在實(shí)際使用過(guò)后，維持時(shí)間較短，其使用性能并不能滿(mǎn)足現(xiàn)代公路使用的實(shí)際需求，基于此應(yīng)用新型同步碎石封層技術(shù)開(kāi)展公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)就顯得尤為重要，這項(xiàng)技術(shù)可以有效減少路面出現(xiàn)沉陷、開(kāi)裂或車(chē)轍等問(wèn)題，為公路交通保持通暢運(yùn)行和安全運(yùn)行提供最有力的支撐。

1 同步碎石封層技術(shù)機(jī)理

目前我國(guó)公路路面在建成初期最易受到水損害，為了有效將這類(lèi)病害消除，大多工程人員都會(huì)采用在公路表面加鋪薄層的方法，提升表層的遇壓抗性和抗滑能力，這可以有效避免反射性裂縫在表層出現(xiàn)，減少公路路面投入使用后的早期病害，以此延長(zhǎng)公路使用壽命[1]。在預(yù)防性公路路面養(yǎng)護(hù)作業(yè)中同步碎石封層技術(shù)是最為有效的技術(shù)之一，其主要是封層車(chē)在將碎石和其他粘結(jié)材料等鋪灑在公路表面，壓實(shí)機(jī)器再將其進(jìn)行碾壓直至成型，從而在公路表面構(gòu)成一層由瀝青和碎石等形成的抗損層。與其他公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)對(duì)比，同步碎石封層技術(shù)本身具有以下幾項(xiàng)特點(diǎn)：第一，其技術(shù)主要是由瀝青碎石等材料在鋪灑過(guò)程中產(chǎn)生黏結(jié)反應(yīng)從而形成公路表面除治層，其中具有一到兩毫米的瀝青膜，從科學(xué)角度講其屬于力學(xué)特征中的柔性，可以有效增強(qiáng)路面的抗滑能力，對(duì)路面表面發(fā)現(xiàn)的輕微性病害也可以及時(shí)進(jìn)行處理，還能有效加強(qiáng)路面抗?jié)B透能力。通常來(lái)講，這項(xiàng)技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)中使用，能夠合理將路面的使用年限延長(zhǎng)[2]。第二，使用碎石封層鋪設(shè)的路面表層呈粗糙狀，在實(shí)際使用時(shí)，公路表面與交通工具之間的摩擦系數(shù)會(huì)得到大幅度提升，增加路面的抗滑性能，同時(shí)公路表面的平整度也能隨之提高。第三，同步碎石封層在選取碎石大小時(shí)，需要依據(jù)公路養(yǎng)護(hù)實(shí)際需求進(jìn)行選取，在使用時(shí)也可通過(guò)多層進(jìn)行鋪設(shè)的方式，選取不同大小的石料，這樣也可增加路面的抗壓能力。同時(shí)局部多層鋪設(shè)的方式也可以處理路面車(chē)轍或沉陷等病害。第四，這項(xiàng)技術(shù)在使用時(shí)，施工過(guò)程極為簡(jiǎn)單，施工速度較快，不會(huì)對(duì)交通造成太大影響。

2 同步碎石封層技術(shù)在公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)中的優(yōu)點(diǎn)

2.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

耐水性高：同步碎石封層技術(shù)時(shí)具有柔性力學(xué)特征的，可以使瀝青與粘結(jié)材料通暢地滲透到公路表面裂縫中，同時(shí)噴灑在公路表層的薄層粘結(jié)材料可以形成一層以為嚴(yán)密的防水層，因此可以有效降低路面積水滲透造成公路表面出現(xiàn)裂縫的情況。防滑性能高：同步碎石封層中的所有材料在施工過(guò)程中均可和壓路機(jī)輪胎直接接觸，集中材料在粘結(jié)之后的粗糙度可以加大與輪胎之間的摩擦系數(shù)，這樣既能滿(mǎn)足公路路面對(duì)防滑性能的要求，還可以有效節(jié)約能耗。耐磨性和耐久性較高：碎石和乳化瀝青在同步噴灑的過(guò)程中會(huì)形成混合粘結(jié)料，其中碎石顆粒與瀝青之間的融合比例為2/3，這樣就能加大瀝青結(jié)合料和骨料之間表面接觸度[3]。同時(shí)，這種瀝青結(jié)合材料產(chǎn)生的毛細(xì)吸引力可以在表面呈現(xiàn)凹面，其凹面處可以充分與碎石結(jié)合，可以有效防止碎石在作業(yè)過(guò)程中的損失。施工設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)單：這項(xiàng)技術(shù)的材料子混合過(guò)程中相對(duì)固定，原材料生產(chǎn)也較為簡(jiǎn)單，在使用過(guò)程中的施工速度相對(duì)較快，能夠迅速將交通開(kāi)放，最高2小時(shí)就可完全通車(chē)。

2.2 經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)

同步礫石封層技術(shù)在施工期間工藝較為簡(jiǎn)單，道路在實(shí)際維修養(yǎng)護(hù)作用中成本較低，并且施工期間只需要使用一套機(jī)器便可完成主要施工步驟，施工中也消除了各工序在交替期間的時(shí)間耽擱，以及多種外部因素造成的施工質(zhì)量隱患。這項(xiàng)技術(shù)與傳統(tǒng)黑色路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)相較，同步碎石封層技術(shù)有更高的使用率，使用這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際工作效率相對(duì)較高。由于同步碎石封層技術(shù)是一項(xiàng)薄層公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，其在單層施工時(shí)的厚度大致等于所用骨料顆粒的大小，并且瀝青和骨料之間更容易互相結(jié)合，無(wú)需高溫加熱和攪拌或混合，因此使用同步碎石封層技術(shù)開(kāi)展公路養(yǎng)護(hù)作業(yè)的單位施工成本較低，相較于其他技術(shù)相比，可以縮減40%-60%的投入成本，并且此項(xiàng)技術(shù)的建設(shè)周期短，施工結(jié)束后2小時(shí)就可以讓車(chē)輛通行，縮短了交通封閉的時(shí)間，有效提高了公路的整體運(yùn)輸效益。

3 工程概況

某項(xiàng)工程在實(shí)際使用期間，由于車(chē)流量過(guò)大承載超出數(shù)值，在并未達(dá)到使用壽命之前，就出現(xiàn)了許多不同程度的病害問(wèn)題，其中發(fā)現(xiàn)的主要病害是路面產(chǎn)生裂縫，如橫、縱向裂縫、表面細(xì)微龜裂等，并在部分位置還發(fā)現(xiàn)了沉陷問(wèn)題，致使路面產(chǎn)生積水。經(jīng)過(guò)勘測(cè)人員實(shí)地檢測(cè)，交由多方部門(mén)進(jìn)行商議，最終出具以下方案：為了有效解決公路路面出現(xiàn)的病害問(wèn)題，恢復(fù)公路在使用期間的性能，有效延長(zhǎng)公路運(yùn)行的期限，經(jīng)討論最終決定，利用同步碎石封層技術(shù)對(duì)出現(xiàn)病害問(wèn)題的公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修。

4 公路養(yǎng)護(hù)同步碎石封層技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

合理選擇機(jī)械設(shè)備，根據(jù)本工程需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的具體情況看，最終決定應(yīng)用同步碎石封層技術(shù)對(duì)路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工，在此期間主要需采用的設(shè)備有自卸車(chē)、封層車(chē)、膠質(zhì)輪胎壓路機(jī)等。其中最為主要的就是同步碎石封層車(chē)，在對(duì)路面進(jìn)行鋪灑時(shí)，其可以將瀝青與碎石材料一前一后同步撒鋪，需要注重的是瀝青需在前端，石料在后面，再通過(guò)膠輪壓路機(jī)，對(duì)瀝青和碎石進(jìn)行碾壓使其迅速黏結(jié)。需要碾壓機(jī)器同步施工的原因是防止瀝青硬化后進(jìn)行碾壓石料易碎。壓路機(jī)器必須在瀝青硬化前完成施工，不得對(duì)石料造成損傷，若是屬于乳化材質(zhì)，則在進(jìn)行同步碎石封層作業(yè)中，無(wú)需使用膠質(zhì)壓路機(jī)。

封層車(chē)標(biāo)定，通常情況下，可以根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)期規(guī)劃的撒布率，瀝青使用量等條件，計(jì)算和分析出在封層車(chē)均速下噴油嘴的角度、瀝青泵進(jìn)料量、石料在進(jìn)倉(cāng)時(shí)的角度等，然后標(biāo)定好精準(zhǔn)數(shù)值，在此環(huán)節(jié)可以先行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行數(shù)值調(diào)整，隨后再依據(jù)標(biāo)定后參數(shù)將各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工作完成。

確定試鋪段，為了確保公路大面積施工期間的質(zhì)量，就需要提前設(shè)置試鋪段，由于封層車(chē)儲(chǔ)存空間有限，其所裝載的材料就會(huì)有一定限制，無(wú)法持續(xù)性進(jìn)行施工，在這樣的情況下，就需要將養(yǎng)護(hù)公路劃分為多個(gè)施工工段，為后期共苦養(yǎng)護(hù)和把控質(zhì)量提供便捷條件。在對(duì)施工路段進(jìn)行劃分時(shí)，首先需要充分考慮封層車(chē)內(nèi)所裝載材料與實(shí)際施工面積是否符合。其次若是在施工期間改用乳化性質(zhì)的瀝青材料，就必須在瀝青破乳后，才能開(kāi)展碾壓作業(yè)，若是瀝青的溫度下降速度過(guò)快，就需要合理控制壓實(shí)時(shí)間。綜合性考慮之后，最終考慮將實(shí)際施工工段距離設(shè)置為400m。

4.2 同步封層鋪筑施工

攤鋪施工應(yīng)根據(jù)校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行。根據(jù)本工程具體施工情況，攤鋪時(shí)車(chē)速不應(yīng)太快，最好將其控制在每小時(shí)三公里或每小時(shí)四公里左右，攤鋪整體寬度設(shè)置為3.5m。為保證撒鋪過(guò)程中的均勻性，可在施工起點(diǎn)均勻鋪設(shè)油氈，以此避免瀝青濺出，此外，還能保障接縫處美觀。在對(duì)鋪設(shè)接縫進(jìn)行處理時(shí)，不僅將油毛氈鋪設(shè)到位，還要確保工程質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)仔細(xì)處理好縱向和橫向接縫，在接縫處使用黏結(jié)材料的整體厚度應(yīng)小于5cm，以此在最大程度上減少泛油、漏撒等問(wèn)題的出現(xiàn)。本工程應(yīng)用改性橡膠瀝青和碎石這兩種材料進(jìn)行施工，在同步分布過(guò)程中，溫度、濕度等多種外部因素都會(huì)對(duì)改性橡膠瀝青材料的使用性能造成影響，因此，嚴(yán)禁在0℃以下或75%以上的環(huán)境下進(jìn)行施工。在同步封層車(chē)行駛過(guò)程中，速度應(yīng)始終保持一致，不得快慢不協(xié)調(diào)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定和要求，在儲(chǔ)存封箱中，改性橡膠瀝青需要控制在200℃，如果溫度過(guò)低，將就會(huì)直接對(duì)封層和表面之間的黏合造成不利影響。在攤鋪過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守已經(jīng)確定好的攤鋪量開(kāi)展工作，1.7 kg/m2為瀝青噴灑量，8 kg/m2為碎石攤鋪量。在同步鋪灑的過(guò)程中，應(yīng)確保連接緊密，不存在泄漏等問(wèn)題。如果碎石分布不均勻，應(yīng)及時(shí)指定專(zhuān)人補(bǔ)充材料，以確保分布質(zhì)量[4]。

4.3 碾壓施工

同步碎石封層整體厚度偏薄，歸類(lèi)為薄層封面。這樣的情況下，若是想保障碾壓工作的整體施工質(zhì)量，就需要采用輕型壓路器械，依據(jù)本工程的實(shí)際情況，需要在施工中采用6-8噸重的膠輪壓路機(jī)。整體碾壓施工流程為先路邊再中間，每次在壓實(shí)后的輪胎印跡需要有一定的重疊性，其寬度設(shè)置為30cm，剛鋪設(shè)過(guò)后進(jìn)行碾壓時(shí)，車(chē)速需要適當(dāng)放慢，將其設(shè)定為每小時(shí)兩公里，可逐漸根據(jù)路面情況提升車(chē)速，但最快車(chē)速需要控制在每小時(shí)五公里內(nèi)，碾壓次數(shù)可控制在3-5次之間，以此保障碾壓質(zhì)量合格[5]。在施工過(guò)程中需要避免壓路機(jī)與封層車(chē)發(fā)生碰撞，兩者之間必須保障具有一定的安全距離，最遠(yuǎn)設(shè)置在15m以?xún)?nèi)，碾壓的時(shí)間也要控制在30分鐘之內(nèi)。

4.4 缺陷修補(bǔ)

在實(shí)際施工過(guò)程中，非常容易出現(xiàn)石料分布不均或?yàn)r青缺陷情況，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)需要逐一進(jìn)行解決。首先，石料出現(xiàn)缺陷需要修補(bǔ)：在實(shí)際鋪設(shè)時(shí)，經(jīng)常出現(xiàn)碎石過(guò)于集中的情況，這時(shí)若想保證路面鋪設(shè)的平整度，就需要通過(guò)人工將集中碎石中多余的部分清除掉，若是碎石已經(jīng)與瀝青之間黏結(jié)，在路面通行時(shí)就極易出現(xiàn)石子松動(dòng)、脫落等情況，針對(duì)這項(xiàng)問(wèn)題，就需要在進(jìn)行碾壓前將石料缺陷情況解決。其次，瀝青出現(xiàn)缺陷需要修補(bǔ)：若是瀝青在鋪設(shè)過(guò)程中法還是能散布漏缺的情況，就需要及時(shí)與現(xiàn)場(chǎng)工作人員溝通，調(diào)動(dòng)施工工人及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)漏，若是瀝青撒布過(guò)于集中，則需要通過(guò)人工對(duì)其進(jìn)行掛出，以此有效避免瀝青鋪設(shè)不均勻，引發(fā)路面的其他病害。

5 公路養(yǎng)護(hù)同步碎石封層質(zhì)量控制措施

5.1 瀝青材料控制

施工前，養(yǎng)護(hù)單位或部門(mén)需要嚴(yán)格把控進(jìn)場(chǎng)原材料，安排專(zhuān)業(yè)人員負(fù)責(zé)抽樣檢查和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)工作，在保障原材料的各方面指標(biāo)均能達(dá)到使用要求后，才可將其運(yùn)用到實(shí)際施工中。同步碎石封層這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際使用前，對(duì)所施工公路的表層有一項(xiàng)基本要求，那就是施工前必須保證所施工路面基層的平整性，其抗彎能力、抗沉降能力、壓實(shí)度均與國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)相符，方可施工，還需要在施工前對(duì)路面進(jìn)行清潔，保障路面干燥沒(méi)有污染物。為了保證瀝青與碎石在進(jìn)行同步施工時(shí)的整體質(zhì)量，需要在施工前期對(duì)封層車(chē)內(nèi)的控制系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，讓其能精準(zhǔn)把控瀝青和碎石在布料施工期間的數(shù)量，以此確保材料布料環(huán)節(jié)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相符。在公路封層的同步施工過(guò)程中，瀝青的溫度和實(shí)際使用數(shù)量需要充分結(jié)合實(shí)際施工情況，將其溫度和使用量控制在合理范圍內(nèi)，以此避免溫度差或數(shù)量差對(duì)公路養(yǎng)護(hù)工作造成阻礙。

5.2 撒布均勻性控制

若是瀝青材料在實(shí)際施工分布中，出現(xiàn)分布不均勻的情況，會(huì)影響帶其與石料兩者之間的粘結(jié)強(qiáng)度，還會(huì)影響帶層面之間的接觸面出現(xiàn)問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)出現(xiàn)泛油、剝落等情況?；诖藶榱嗽趯?shí)際施工過(guò)程中保證瀝青材料能夠鋪灑均勻，有效避免缺失或過(guò)濃的情況，就需要專(zhuān)業(yè)人員適當(dāng)調(diào)節(jié)攤鋪機(jī)高度，將瀝青在鋪灑過(guò)程中的使用量進(jìn)行合理把控，并安排專(zhuān)業(yè)人員同行進(jìn)行觀察和跟蹤，若是發(fā)現(xiàn)鋪灑量過(guò)于集中的問(wèn)題，就需要及時(shí)與技術(shù)人員溝通，派遣專(zhuān)人及時(shí)進(jìn)行清理。此外，礫石在進(jìn)行分布的過(guò)程中，還需要相關(guān)人員對(duì)兩個(gè)鋪灑滾筒之間的開(kāi)口進(jìn)行調(diào)整，以此提高碎石鋪設(shè)整體質(zhì)量。同步碎石封層車(chē)在實(shí)際作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁出現(xiàn)緊急剎車(chē)或急轉(zhuǎn)彎等情況。在實(shí)際施工時(shí)還需要及時(shí)將多余材料進(jìn)行清理，并將其回收以便后期繼續(xù)使用。根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際作業(yè)結(jié)束后，需要將公路上多余的材料或施工垃圾進(jìn)行清理，以此才能有效保障碎石與瀝青之間具有良好的粘結(jié)作用，避免公路表面的碎石松動(dòng)或出現(xiàn)掉粒等情況。然而若是相關(guān)人員在瀝青與碎石之間黏結(jié)并不穩(wěn)固的時(shí)期，就對(duì)公路表面進(jìn)行清理和清掃，將會(huì)直接對(duì)其中的黏結(jié)作用造成破壞。因此，公路鋪灑工作結(jié)束后相關(guān)人員必須嚴(yán)格按照碎石與瀝青之間年結(jié)成的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，精準(zhǔn)掌握清掃時(shí)間，并在清掃前還需再次進(jìn)行黏性檢測(cè)，以此才能有效保障其黏結(jié)性能[6]。在同步碎石封層施工過(guò)程中，常會(huì)出現(xiàn)相鄰兩幅接觸面出現(xiàn)裂縫，這種裂縫大多是縱向裂縫，為了更好地將這一問(wèn)題解決，保證整體施工質(zhì)量，就需要按照相關(guān)規(guī)定要求，嚴(yán)格控制重疊寬度。如：在要求對(duì)第一幅撒布過(guò)后進(jìn)行封層時(shí)，應(yīng)提前準(zhǔn)備出15cm左右寬度的空檔不進(jìn)行撒布，在對(duì)第二幅進(jìn)行撒布時(shí)，就可以將第一幅預(yù)留接口填滿(mǎn)，同時(shí)進(jìn)行撒布，這樣才能保證接縫處的搭接效果良好。

6 結(jié)束語(yǔ)

在國(guó)際上同步碎石封層技術(shù)是所有國(guó)家認(rèn)為能耗最低的道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，不僅無(wú)需投入大量的成本就可以在公路養(yǎng)護(hù)工程中大面積使用，還無(wú)需在使用時(shí)考慮道路情況和施工環(huán)境等，這可以幫助我國(guó)消除掉公路路面出現(xiàn)的大部分問(wèn)題，其是一種全新設(shè)計(jì)的公路養(yǎng)護(hù)手段，自身具備優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)性能。在目前瀝青路面在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)采用同步碎石封層技術(shù)，應(yīng)在開(kāi)工前期經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)合理設(shè)定瀝青溫度控制系統(tǒng)，準(zhǔn)確調(diào)整和控制原料在使用時(shí)的分布量和均勻性，并將設(shè)計(jì)更為合理的粘結(jié)劑噴灑裝置作為重點(diǎn)，以此確保噴灑量和均勻性都能得到精準(zhǔn)的調(diào)整和控制。