同步碎石封层技术在预防性养护中的应用

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摘 要：文章分析预防性养护措施针对的主要病害、总结同步碎石封层技术的优点。根据实际试验研究现状，从原材选择、施工机械、施工工艺、效果评价四个方面出发，对该项养护技术进行全面、深入的探讨。通过实际检测同步碎石封层在预防性养护中的路用指标，评价路用性能的改善效果，认为在沥青路面预防性养护方法中，同步碎石封层技术表现一定优势。

关键词：同步碎石封层；沥青混凝土路面；预防性养护

中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）29-0160-02

伴随着高速公路的修建，在20年前新建的沥青路面已进入养护维修期，甚至有的公路需要扩建或重建。为了减缓路面使用性能下降，改善路面性能，在不破坏路面结构的基础上，延长路面的使用寿命，引入了预防性养护技术。方法包括：①裂缝填缝；②稀浆封层；③超薄罩面。在工程应用中都取得了较好的效果。但在实施成本和效益的约束下，追求低成本和高效益成为中国公路养护事业发展的迫切需要。同步碎石封层预防性养护技术表现出了一定的优势，具有噪音大幅降低、养护期短、适用于各等级公路。性能上具有防水性强、防滑性好和裂缝处理完全的特点。

我国对于同步碎石封层技术引入较晚，在辽宁、湖南等地的高速公路下封层及国道、省道的建设中已经得到应用。目前，在预防性养护中，同步碎石封层技术应用尚处于初步阶段，可借鉴相关的技术研究和工程实例较少。本文从原材选择、施工机械、施工工艺效果评价四个方面出发，对该项养护技术进行全面、深入的探讨。

1 同步碎石技术在养护中作用

无论是高速公路还是普通公路的沥青路面，在出现路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉陷等病害时，利用同步碎石封层技术处理后，能够使路面恢复良好的抗滑性能和防渗水性能。提高路面的服务效能，节约养护维修资金，最大程度降低沥青路面质量下降速度。

同步碎石封层技术的施工过程是利用撒布车（如图1所示）喷洒一定厚度沥青膜（1～2 mm）的同时撒布碎石，通过胶轮压路机或者自然行车碾压成型的表面处治层。作用包括：①同步碎石封层施工简单、效率高、开放交通早。②碾压后碎石棱角突出，可以大大提高原路面的摩擦系数，提高路面防滑性能。③喷洒的沥青能够起到灌缝和粘结作用，有效提高路面抗裂性能，对路面龟网裂起到治愈功效，且有效遏制路面反射裂缝出现。④撒布沥青具有的防水性能，提高了路面防渗水性能，降低了水损害程度，可延长路面使用寿命，若使用改性沥青作为粘结料效果更佳。⑤利用同步碎石封层技术，通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法，能使路面平整度得到一定程度的恢复。对于深达10 cm以上的车辙、沉陷等病害能有效治愈，相比其它养护方法具有优势。⑥同步碎石封层可以应用到低等级公路路面建设上，降低公路建设造价，起到过渡作用。⑦无论用于道路养护还是作为过渡型路面，同步碎石封层的性能价格比明显优于其它表处方法，从而大大降低道路的维修养护成本。

2 工程应用

2.1 材料选择

同步碎石封层可以应用在不同等级路面和地区，所以在选择材料时要综合考虑规范中对公路等级、路面类型、交通流量、气候的要求，且要兼顾材料货源供应能力等因素的影响。具体材料主要包括碎石和粘结材料两类，其性能的好坏在很大程度上决定了同步碎石封层的质量。

2.1.1 碎石

碎石的选择要考虑同粘附性，优先选用碱性石料或偏中性。在特殊情况下使用强碱性石料应慎重，酸性石料不推荐。碎石应干净、干燥、无杂质和石粉，颗粒几何尺寸要好且比较均匀的单级配石料。为保证它在车辆荷载的反复作用下，能够对行车提供良好的抗滑表面，因而应选用强度高的石料。取石灰岩和玄武岩进行各项指标试验，将试验结果同规范要求列于表1。

综合考虑碎石性能同规范要求，选择玄武岩碎石。

2.1.2 粘结料

同步碎石封层的强度来源主要依靠粘结料在混合料中的粘结力，将碎石粘结在一起，形成整体结构来共同抵抗行车作用，所以粘结料性能直接影响路面性能。如果粘结料的指标不佳，则会使成型的封层在使用中有大量的石料损失和脱落，最终导致同步碎石封层的使用性丧失。因此，所用粘结料必须具有较好的技术性能：较好的适用性，可以不同石料进行搭配；较高的粘结性，以提供要求的强度；较高的爬升高度，以提供足够的集料粘结面积。同步碎石封层技术可供选择的粘结材料有很多，如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等，热沥青主要用于大规模封层。本次使用的粘结料是SBS改性沥青，各项指标如表2所示。

2.2 施工流程

①温度控制：施工过程必须保证改性沥青粘结料温度在160～170 ℃范围内，宜在干燥和较热的季节施工，并且应避开雨季及低温季节，以达到喷嘴喷洒后粘结料厚度均匀。

②粘结料厚度控制：根据需要喷洒厚度合理选择喷嘴，调节喷嘴高度，使得沥青膜厚度适宜。

③车速控制：为保证石料同粘结料的撒布率匹配，同步碎石封层车应以适宜的速度均匀行驶。

④封层前准备：检测路面平整度和强度，应满足一定的要求。对原路面部分病害进行处理，如较深的车辙应预先填平，或施工时分层摊铺；路面宽裂缝，应采用灌缝料预先填封；拥包和坑槽应铲平和补坑，以保证路面的平整。对所需施工路面进行清理工作，保证路面清洁。配备装载机1台、热沥青加（保）温车1台、小型铣刨设备1台和足够数量的胶轮压路机等，以保证施工过程所需机械及完成碾压定位工序。

⑤同步碎石封层施工完成后，可根据情况适度开放交通，但为防止快速行车造成石子剥落应限制车速。2 h后可完全开放交通。

3 实际工程应用效果评价

质量检验标准要求的指标包括、平整度、厚度、渗水系数、磨擦系数、构造深度、石料的剥落、外观质量等。检验结果如表3所示。

从检验结果看，各项指标满足要求，达到恢复路面路用性能的效果。

4 结 论

同步碎石封层有良好的抗裂性能，减少了路面的裂缝，同时具有抗渗性和表面摩擦系数高等优良特性。在公路预防养护中使用，对原路的路用性能起到修复作用，提高公路路面的使用功能及服务水平。工艺简单，设备投入少，有效降低了工程造价。机械化施工，工作效率高。施工后2 h，可全面开放通车，减小了封闭交通对行车的影响。预期寿命长的优点，适合在各级公路应用。总之，同步碎石封层技术的应用，经济性能和技术性能都十分优越，应在路面与养护中优先考虑。

参考文献：

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