淺談開普封層在嘉安高速公路中的應用

吳建華

（甘肅省嘉峪關公路管理局，甘肅 嘉峪關735100）

0 前言

G30嘉安高速公路具有以下幾個特征：早期損害嚴重；考慮到經濟條件，銑刨重鋪造價相對較高；考慮到當地施工隊伍的技術水平及其他因素；針對G30嘉安高速公路，提出開普封層作為路面結構型式，主要是考慮到這種路面結構型式造價較低，強度高，施工方便，且表面與瀝青粘結良好，微表處由專業隊伍進行設計和施工，質量可以保證。

1 結構層分析

目前嘉安高速公路養護維修工程結構設計主要采取4cm厚橡膠瀝青混凝土面層。由于施工現場遠離拌和樓，攤鋪壓實受地形及交通通行的制約，甚至出現長運輸的情況，使用傳統的熱拌和攤鋪施工是不經濟、不安全。

表1 路面結構方案比較

在高速公路養護維修工程設計中并沒有太多關注模量比的限制，有許多路面如瀝青面層等均由于此發生了嚴重的早期破損。因此按照就地取材，利于施工的原則，推薦開普封層的結構方案如下圖。

圖1 開普封層典型結構形式

2 開普封層的結構特點

開普封層瀝青路面屬于復合結構形式。即在碾壓成型的新路面或老路面上完成，主要是鋪筑熱熔橡膠瀝青碎石封層+微表處的復合路面結構形式，其特點在于充分利用了微表處作為上封層時良好的防水性能和抗滑性能，同時又能發揮出熱熔橡膠瀝青碎石下封層柔性的特點，有利于各結構層受力均勻，變形協調，且可以減緩面層的反射裂縫，承載能力和耐久性更好。

2.1 熱熔橡膠瀝青碎石封層

橡膠瀝青是由專用的橡膠瀝青設備加工而成的，制作過程是將低于170℃的基質瀝青通過快速升溫裝置升溫到190℃～210℃左右；基質瀝青經過瀝青流量計計量后，加入混合裝置；橡膠粉經過稱量裝置稱量后按比例同時輸送到混合裝置；橡膠屑和基質瀝青在混合裝置內經高速攪拌、剪切，混合均勻；攪拌均勻后的混合料通過專用橡膠瀝青泵循環輸入到混合裝置內；混合料在混合裝置內攪拌、保溫（190℃～210℃）并溶脹大約2～6小時（依據生產量確定時間）；將合格的橡膠瀝青黏合劑打人成品存儲罐或直接輸送到同步碎石車中使用。橡膠瀝青從加工設備、配制技術以及資金投入等都能滿足目前公路的應用現狀，因此熱熔橡膠瀝青碎石封層鋪筑技術特別適合公路的建設。能夠克服公路自然環境、線形等不利因素影響，相較其他的施工技術，對施工環境的要求較低，施工相對便利，容易滿足就地養護，成本低廉。

2.2 微表處

微表處采用改性乳化瀝青作為結合料，從材料、專用機具等保證了成型質量。由于乳化瀝青的加工溫度較低，熱老化現象不嚴重，因此瀝青的熱穩定性能良好，夏季基本不存在泛油現象。由于采用了優質礦料作為骨料因而具有良好的抗滑耐磨耗作用，提高了行車安全性。同時使用了較高的油石比和較多的細集料，經過碾壓后空隙率很小，雨水難于下滲，保證了基層的穩定性和耐久性。

2.3 經濟性分析

開普封層的技術特點主要為拌制，瀝青分布均勻。雖然成本較傳統的瀝青貫入式或瀝青混凝土略高，但性價比卻很高。開普封層與瀝青混凝土路面的使用壽命相當，造價卻只有其1/3～2/3。

3 開普封層施工的注意事項

開普封層的施工關鍵性技術在于橡膠瀝青及乳化瀝青的配制。而乳化瀝青的配制關鍵則主要在于根據不同施工環境選擇滿足需要的乳化劑和確定合適的施工機械。根據不同的溫度、濕度和石料巖性，選擇合適的乳化劑使得混合料滿足破乳成型是根本。而先進的施工機械則是成型微表處的有效手段。

3.1 界面處理的關鍵性

必須清理干凈面層表面松散、脫落的粒料，修補破損路面，否則將由于界面粘結力不足導致脫層、松散破壞。

3.2 熱熔橡膠瀝青碎石封層

采取熱熔橡膠碎石封層的施工，因此必須在熱熔橡膠瀝青降溫至120℃前完成碎石的撒布，及時完成碎石的碾壓工作，這樣可在公路表面形成連續的瀝青薄膜，具有很好的防水性。同時碾壓完畢后應注意清理掉多余的碎石。

3.3 微表處的處理

微表處作為上封層在開普封層結構中處于重要位置。但微表處只是一個超薄的罩面層，它的作用是使路表面密實不透水，同時具有良好的抗滑能力，但不能改善高速公路路面的整體強度。

3.4 初期養護

準備進行微表處時的預先處理非常重要，對于網裂、縱裂及唧漿等病害，最好選擇典型區域進行現場開挖調查，以便確定面層及基層的整體損害狀況，并據此對這些病害進行適當處理如挖補、灌縫等。乳化瀝青混合料的早期強度相對較低，因此應結合環境條件選擇合適的乳化劑和外加劑如水泥以促使混合料快速形成強度。

4 結語

開普封層是依靠膠結料和石料的黏結力經碾壓而成的，因此，其效果與膠結料以及膠結料與石料的黏附性有著密切的關系，使用高性能改性瀝青能獲得良好的路用性能。

（1）開普封層從技術性和經濟性等分析，都是目前比較適合公路的路面結構型式。

（2）在G30嘉安高速公路XK2450+000～XK2450+700段開普封層實踐表明，只要解決了路面破損等問題，開普封層有著優良的適用性。

（3）由于開普封層是熱加冷作業施工，在成型過程中，熱熔橡膠瀝青碎石封層必須在降溫之前完成碾壓工作；微表處必須在完全破乳后開放交通。

（4）配合比設計時必須充分考慮到溫度、濕度和石料巖性的影響變化，這是做好開普封層的關鍵。

［1］張宗輝.同步碎石封層技術[C]／／第二屆全國公路技術創新高層論壇論文集.

［2］楊林江，等，編.改性瀝青及其乳化技術[M].人民交通出版社.

［3］虎增福.乳化瀝青及稀漿封層技術[M].人民交通出版社.