同步碎石封層技術在瀝青路面預防性養護中的應用研究

金梓晨

（遵義公路建設養護有限公司，貴州 遵義 563000）

0 引言

同步碎石封層技術，作為一種相對簡單的施工方法，能夠顯著提高瀝青路面的施工效率、工程質量以及路面的防水性和抗裂性，有效延長公路的使用壽命。此外，與銑刨加鋪路面養護方案相比，同步碎石封層技術的經濟效益更為明顯。這種技術工藝方案在現階段的瀝青路面養護施工中具有顯著的優越性，具有推廣價值[1]。

1 同步碎石封層技術概述

同步碎石封層技術是利用同步碎石封層機器，將碎石和黏結劑同步撒鋪在路面，并用壓路機進行碾壓平整成磨耗層的技術。該技術能夠顯著提高瀝青路面的耐久性和使用壽命，也可以作為低等級公路的面層施工方案[2]。

1.1 同步碎石封層技術特點

同步碎石封層技術適用場景廣泛，可大規模應用，其主要特點如下：

第一，通過同步碎石封層技術，將1～2mm 厚度瀝青膜與碎石表面層黏結，能夠改善路面抗滲水性和抗裂性指標，可有效提高瀝青路面結構質量，降低路面開裂病害的風險。

第二，該技術能夠改善原路面摩擦性能，骨料直接與荷載車輛輪胎接觸，摩擦系數明顯增大，能提高路面防滑性能，降低事故風險，路面平整度也能得到顯著提升。

第三，該技術操作簡便，施工速度快，能有效縮短工期，使目標養護路段早日恢復運營，降低施工對道路通行產生的影響。

第四，該技術施工質量易于控制，后續養護施工方便。將瀝青和碎石按照比例進行混合，按照施工要求進行施工即可[3]。

1.2 同步碎石封層施工對材料的要求

1.2.1 集料要求

碎石需與黏結材料牢固黏附，需保持碎石尺寸均勻，同時選取偏堿性或者中性材料，碎石強度需大于3級，壓碎值需小于30%，針片狀顆粒占比需小于20%，集料需混合均勻、干燥；集料級配范圍達標，粒徑應保持均勻，大小適宜；封層集料粒徑應在4～13mm 之間，且上封層集料中9.5mm 集料比例需大于95%，下封層集料級配范圍應在4～13mm，并以5mm 以下石屑作封面養護料[4-8]。

1.2.2 黏結劑

集料與黏結劑之間的黏結水平一定程度上決定了瀝青路面碎石封面強度與剛性[9]。黏結性材料包括乳化瀝青、稀釋瀝青、軟化瀝青、聚合物改性乳化瀝青等，均可在同步碎石封層技術中廣泛應用。而熱瀝青在大規模封層路面中的應用最為廣泛[10]。

2 同步碎石封層技術在某瀝青路面預防性養護項目中的運用

2.1 試驗路段的選定

某公路項目始建于2010 年，路面由水泥穩定碎石基層和瀝青混凝土路面層組成。經過多年服役，該路段出現了網裂、龜裂、松散和沉降等病害，且部分路段出現貧油現象。經過現場調研和論證，決定采用同步碎石封層技術實施預防性養護，目標路段為K10+000—K22+000，路段總長度為12km。

2.2 同步碎石封層施工方案選擇

以目標公路等級（二級）為基礎，結合路段狀況及交通量指標，確定了該次項目方案為上下兩層同步碎石封層施工，按照兩幅施工進行，單幅為3.5m，施工厚度12mm，集料選用SCS-2 型石灰巖。

2.3 材料選取

集料：采取就近原則，選取質量達標的石場集料。

①負責大型機械人員，必須持有大型機械行車證。②在進行大型機械作業當中，工程部需要組織專門人員，對大型機械進行監督管理，確保大型機械作業的整體安全性。③科學規劃作業區域，相對于出現危險點的區域，需要做好相關處理，設置警戒線，禁止與工程無關的人員入內，避免出現不必要的安全事故。④加強對相關操作人員進行安全教育管理，同時要做好安全技術較低工作。⑤基于交通相對擁擠區域，工程單位需要設置臨時通道，使其與工程現場進行隔離，確保施工人員安全。⑥在大型機械設備投入使用前，機械管理人員需要預先對其進行管理，及時檢查機械設備是否存在故障，或者存在安全隱患，避免其無法進行施工作業，為工程建設造成不必要的影響。

黏結劑：結合項目特點，考慮到路段荷載水平、氣候條件、封層厚度等指標，最終確定該項目瀝青路面同步封層黏結劑選擇高富90 號石油瀝青。

2.4 施工前的準備工作

第一，按照要求制備好足夠數量的瀝青和碎石：確保施工環節瀝青溫度在160～170℃之間，分兩幅施工，單幅寬度為3.5m，每公里用料量需控制在700m2以內。第二，準備施工機械：熱瀝青罐車1 臺，同步碎石封層車1 輛，膠輪壓路機1 臺，ZL50 裝載機1 臺。第三，路面清掃：采用強力吹風機和路面清掃車清掃路面，確保路面整潔干燥。

2.5 施工技術要點

施工工藝流程如圖1 所示：

圖1 同步碎石封層施工工藝流程圖

病害局部修復處治及路面補強工作：針對目標施工區域沉降、松散、網裂、龜裂等病害以瀝青灌入式修復，先用填縫料處置作業路段內5mm 以上裂縫，注入瀝青沉陷深度大于20mm 區域。

施工放線：對K10+000—K22+000 段路面進行清掃，確保施工路面無雜物、整潔、干燥，進行施工放線并采取交通管制措施。

下封層與上封層施工：分兩層施工，單幅寬度3.5m，施工厚度保持在9mm 以上，用油量控制在0.9kg/m2，用料量控制在80m3/km。上封層單幅寬度與下封層一致，施工厚度為3mm，用油量控制在0.12kg/m2，用料量控制在45m3/km。

碾壓：人工配合機械碾壓修正，找平后碾壓確保與封層施工同步，以膠輪壓路機碾壓3～4 遍。

施工后局部泛油路段處理：施工完畢后，對施工完工路段進行檢查，及時鋪撒石料并處治泛油路段。

3 施工質量控制與驗收要求

3.1 施工溫度

瀝青碎石封層施工應當于路面溫度大于10℃情況下進行，降雨天氣禁止施工。

3.2 施工作業段長度

根據石料數量與瀝青噴灑面積確定施工作業長度，施工中確保各項工序有序進行，嚴格執行工藝流程，防止施工脫節，當天施工路段需當日完成作業。

3.3 清掃瀝青路面

以強力吹風機或路面清掃車清掃路面，徹底清除雜物、碎料，保持路面清潔干燥。

3.4 噴灑瀝青

瀝青噴灑施工前，需詳細檢查瀝青灑布車性能，確保測量表、輸油管道、保溫設備、油泵系統均處于正常工作狀態下且性能良好。檢查完畢后，將瀝青灌入油罐內進行試灑，調節瀝青灑布車行進速度和灑油量，對同一區域進行統一噴灑，確保三個噴油嘴同時噴灑瀝青以提高瀝青噴灑均勻性。噴灑施工需確保瀝青溫度在150～165℃之間，嚴格按照試灑用量進行瀝青噴灑，嚴格控制噴灑行進速度。確保噴灑量與車速相吻合，確保噴灑瀝青均勻度。

3.5 撒鋪石料

在撒鋪石料環節，應控制交通，以防止社會車輛誤入現場，影響施工質量和進度。在撒鋪石料時，應使用粒料撒鋪機及時、均勻地撒鋪石料。對于機械設備撒鋪不均勻的區域，應采用人工撒鋪的方式進行補料。同時，要加強現場檢測，發現石料堆積應及時清理并平整路面。在石料撒鋪過程中，需在兩幅路段搭接位置預留10～15cm 的空隙。在兩幅路段均已撒鋪完畢后，再對空隙內進行撒鋪石料并填平壓實。對于因撒鋪均勻度不佳導致的油漬，應及時采取相關措施加以清理。

3.6 碾壓

石料撒鋪完畢后，應及時使用膠輪壓路機進行填料碾壓。按照路段邊坡兩側向中間碾壓的順序進行碾壓。兩次碾壓應保留重疊，重疊區域約30cm。碾壓行進速度為2～3km/h，碾壓次數需大于5 次。在膠輪壓路機碾壓施工中，根據現場情況進行工序調整和參數優化。

3.7 質量檢查

施工應嚴格遵循工藝標準和施工流程，執行瀝青碎石封層施工技術標準及其管理規范。需建立并完善質量管理制度，嚴格落實崗位責任制，明確施工人員不同崗位職責與工作目標。采取目標管理制度和工序管理機制，通過檢查、控制、測定確保各個施工環節的施工質量達標，加強實時控制，確保施工質量達標。同步碎石封層施工質量要求及檢測項目如表1所示。

表1 同步碎石封層施工質量要求及檢測項目表

3.8 技術狀況評定檢測

該項目施工完畢，通車半年后對同步碎石封層施工效果及該路段路面質量情況進行檢測評估，檢測數據如表2 所示。

表2 同步碎石封層施工后路面破損率檢測數據表

上述檢測數據表明，經采用同步碎石封層技術施工，路面養護路段常見病害面積較小，路面優良率超過92%，達到了預期養護效果。

4 結語

同步碎石封層技術在該公路項目的應用表明，該技術對公路路面預防性養護的效果突出，能有效改善原路面的抗裂性、抗滲性、表面摩擦系數，提高路面服役壽命。