同步碎石封层技术在公路预防性养护施工中的实际应用

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摘 要：以桂林市平乐县（治平）至恭城（西岭）公路作为同步碎石封层示范路段，对同步碎石封层的技术特点和关键技术作详细描述，为其在中国的推广提供实际理论保障。

关键字：预防性养护 同步碎石封层 技术特点 实际应用

1引言

目前，我国现行的公路养护大多还采用传统的公路维修养护方法，尽管一些省份已陆续出现了采用新材料、新技术、新工艺的示范工程，但仍不能满足我国公路网络日益增长的需求。为此，引进、开发并推广普及新的公路预防性养护技术已迫在眉睫。而同步碎石封层技术作为一种经济、有效的路面养护新技术，已在国外的高速公路、国道和省道及地方道路中广泛应用，据统计，在欧洲有95%以上的公路均采用这项技术进行养护。其工作原理是利用专用机械―同步碎石封层机，将单一粒径的沥青胶结料和碎石同时洒布到路面形成沥青碎石薄层，从而使温度下降较少的热沥青或未破乳的乳化沥青与碎石在最短的时间内完成结合，然后在胶轮压路机或自然行车碾压下，使胶结料与石料之间有最充分的表面接触，以达到它们之间最大限度的粘结，从而形成保护原有路面的沥青碎石磨耗层，其核心技术主要有3方面：施工设备、材料的选用、施工工艺。

2同步碎石封层施工设备

在机械设备的配套上，通常情况下应用同步碎石封层技术进行施工主要需要以下机械设备：

① 同步碎石封层机 1台；② 石料加工清洗设备1台；③ 路面除尘设备（吹风机）1台；

④ 9-15t胶轮压路机 1台；⑤ 25t热沥青加（保）温车1台； ⑥ 6000L洒水车1台；

⑦ 小型铣刨设备1台； ⑧ 25～40t（乳化）沥青运输车 1台；

⑨ 石屑运载自卸车 2～3台 （实际需根据石料堆场与施工面的距离确定）

根据碎石封层技术的特点，同步碎石封层车的结构可以在稀浆封层车的基础上进行设计，但最少应该具有进料、搅拌、摊铺和计量等主要功能。在同步碎石封层车的使用上，该项技术对操作手的要求较高，操作人员必须懂得机械的工作原理，同时操作要相当熟练，否则将铺不出高质量的路面。

3同步碎石封层材料的选用

3.1.1 石料的技术指标

石料是同步碎石封层的重要组成部分之一，它主要承受车辆的荷载作用，并为行车提供抗滑作用。石料选择的必须遵循下面几个原则：

硬度：骨料必须有足够的硬度以抵挡交通磨损。在相对的重型载车较多，汽车流量较大的情况下，骨料的硬度尤为重要。

形状：一般要求使用经过反击破碎(或锤击破碎)所得到的碎石，尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，严格将针片状石料控制在15%以内，以保证骨料在沥青中达到合适的相互嵌入深度。

级配：接近单一级配，粉料比例应尽量的少，不含杂质和石粉。

石料压碎值应≤14%，并严格经过水洗风干，而对石料酸碱性无特殊的要求。

同步碎石封层对石料没有级配要求，但对石料规格有严格的要求。国外常用的石料规格主要是9.5-19.0mm、4.75-12.5 mm、2.36-9.5 mm、1.18-4.75mm四个规格，试验路选择了4.75-12.5 mm与2.36-9.5 mm两个规格分两层摊铺。具体方法为4.75-12.5 mm料先在筛料机上过12.5mm的筛，后在出料口支撑一个4.75mm的筛子，这样不但可以筛除过大和过小的颗粒，使颗粒更加均匀，更能够实现除尘、并增加石料与沥青的粘附性。同理对2.36-9.5 mm石料进行筛分。

3.1.2石料的撒布量

同步碎石封层的石料撒布量应该能够完全覆盖旧路面，石料之间应该是肩并肩紧密的构成一个平面，达到100%石料覆盖率。若覆盖率过低，太阳光中的紫外线会加速沥青老化，使路面出现病害。倘若覆盖率过高则会导致过多的石料被挤压到沥青层中，从而导致一些已经粘到沥青层的石料脱落造成不必要的材料浪费，另外脱落的石料还有可能会被车轮带起破坏挡风玻璃。

3.2胶结料的选用

3.2.1对乳化沥青的要求

用于乳化沥青生产的恰当的沥青标号的选择应该由当地的气候条件，环境温度来决定。总体来说，在相似的气候条件下，沥青的软化点越高，相应的乳化沥青洒布量就可以越多。沥青软化点的增加可以通过选择更硬更低标号的沥青或添加一定量的改性剂到乳化沥青当中实现，这是很适用于刚性路面的。

3.2.2乳化沥青的洒布量

在进行碎石封层路面施工时，适合的乳化沥青洒布量是非常重要的。最少的乳化沥青使用量应该是可以将骨料固定住，并且将其粘结到旧路面上。同时乳化沥青也存在一个最多使用量。如果乳化沥青洒布过多，会导致在行车碾压过程中，沥青粘结料从石料的空隙中溢出，从而导致路面泛油，摩擦系数降低，在潮湿的天气里，问题尤为突出。

4同步碎石封层施工工艺

4.1天气对施工的影响

同步碎石封层施工对天气条件有一定的要求，最好在温暖、有太阳、湿度低的天气使用，一般要求温度高于15℃ ，相对湿度低于75％。

4.2同步碎石封层的施工流程

原有旧路面的处理施工准备施工放样现场施工胶轮压路机碾压开放交通路面清扫，剩余骨料回收。

4.2.1原有旧路面的处理

在旧路面上较宽的裂缝应预先填充，臃包应铲平，坑槽应填补，较深的车辙应预先填平，即应保持路面平整。为使洒布层与原路面有良好的粘附力，在封闭的作业区内先进行泥块等杂物进行清扫，再用吹风机清除灰尘。

4.2.2施工准备

本次试验段选用SBS I-C型改性乳化沥青，乳化沥青的生产将基质沥青温度控制在135℃～140℃，乳水温度控制在45℃～50℃，总体来讲乳水温度和沥青温度之和一般控制在180℃～190℃。根据工艺要求和施工的情况来看，乳化沥青的固含量应为66％～68％。洒布时乳化沥青温度应该在60℃到70℃之间。

4.2.3施工放样

施工路段设路拦及专人负责控制交通．并沿原路面两侧放出准确顺直的施工走向控制基准线。

4.2.4现场施工

试验段K22+600～K23+100分两层施工。首先，同步碎石封层车行至施工起点处，同步喷洒乳化沥青和4.75～12.5mm规格碎石，乳化沥青喷洒量为1.6kg/m2，石料覆盖率为90％，撒布后10～15分钟用胶轮压路机（10t）进行碾压两到三遍，此为下层；压实后同步碎石封层车返回施工起点处，再同步喷洒乳化沥青和2.36～9.5mm规格碎石，乳化沥青洒布量为1.1kg/m2，石料覆盖率为100%，撒布后10～15分钟用胶轮压路机（10t）碾压两到三遍，目的是使撒布的石料均匀密实。

4.2.5开放交通、路面清扫、剩余骨料回收

胶轮压路机碾压后2～3小时后即可开放交通，自然碾压4小时后，清扫回收脱落的石料再利用。

施工完成以后，对此试验路进行了检测并于原路面进行了对比，其结果详见表1。

表1 路用性能检测结果

5结论

总之，同步碎石封层技术作为一种具有较好的成本效益和养护性能的预防性养护技术，完全可以满足于国内各种公路的养护需要，甚至在一些交通及气候条件比较恶劣的地区也能得以适用，可以帮助解决中国公路上的大多数问题，它必将在中国有广阔的实施前景，在中国的道路建设及养护事业中发挥巨大作用。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。