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【摘 要】随着公路养护技术的进步，传统的公路养护方法已经很难跟上时代发展的步伐。因此，新材料、新技术、新工艺等陆续涌现于公路养护工作中。同步碎石封层技术作为一种于近年来才出现的公路养护技术，很大程度上提升了我国公路养护工作的质量。本文简单介绍了同步碎石封层技术，并以实际工程为例，探讨了同步碎石封层技术在公路养护中的应用。
【关键词】同步碎石封层、公路养护、应用
一、同步碎石封层技术概述及其优势
所谓的碎石同步封层，就是运用一些专业设备，将碎石和改性沥青、改性乳化沥青等粘结材料铺洒在路面上，经机械行车碾压形成单层的沥青碎石磨耗层，取代原始的路面表层。这种技术同步了粘结材料和石料的铺洒，实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果，它将粘结剂的喷洒和集料撒布两道工序集中在一台车辆上同步进行。使得碎石颗粒与粘结剂立即完成接触，利用沥青流动性好的特点，使得石屑更深入的粘结进去，深入路面的裂缝中。这种技术可以很好解决国内在路面养护方面的空白，是值得大力应用的工艺。同步碎石封层技术主要有以下优点：
（一）同步碎石封层具有良好的防水性。同步碎石封层是唯一能使摊铺到公路表面的低能量沥青结合料顺利渗入表面微裂缝的技术，这种特性可以满足公路表面防水性能的要求，提高公路的持久性；适当温度沥青结合料的喷洒具有双重防水功能，顺利渗入表面微裂缝弥补了因裂缝对路面防水性能造成的缺陷；喷洒在路面形成的沥青结合料薄层，能够形成一层严密的沥青结合料防水层。
（二）同步碎石封层骨料采用单一的开级配碎石，颗粒常用的碎石粒径有2～4mm、4～6mm、6～10mm和10～14mm級配碎石，同步洒铺的碎石和沥青形成沥青结合料，其碎石颗粒以2/3的高度陷入沥青，增大了两者的接触面积，并且由于沥青结合料的毛吸引力可以形成一个凹面，该凹面与碎石紧密结合，防止碎石流失。因此，使同步碎石封层具有良好的耐磨性和耐久性，可以提高原路面的摩擦系数，增加路面防滑性能，并能使路面平整度得到一定程度的恢复。同时，通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法，同步碎石封层能有效治愈车辙、沉陷等病害，这一点是其其他养护方法无法比拟的。
（三）同步碎石封层工序简单、施工速度快，可即时限速开放交通，很大程度上降低公路养护对通行需求的影响。
（四）同步碎石封层的性价比明显优于其他表处方法。据测算，根据路面病害分类，采用沥青同步碎石封层技术时，沥青用量为1.0～2.0kg/m2，碎石用量为6～12m3/1000m2，其成本远远低于热沥青混合料罩面。有实验对稀浆封层和同步碎石封层等路面养护技术的质量和成本进行对比发现，达到同等质量的情况下，同步碎石封层成本约为稀浆封层的三分之一左右。
二、同步碎石封层技术施工工艺
（一）材料要求
1.粘结料
同步碎石封层采用的胶结料，必须具有足够的粘结性，以保证一定的粘结强度。同步碎石封层技术可以使用不同的沥青结合料，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，由于改性沥青对高低温稳定性影响很大，因此，在我国主要采用改性沥青或改性乳化沥青为最佳。在使用之前应严格检测粘结料与石料的粘附性，选用改性乳化沥青时应保证喷出的乳化沥青与石料结合后，能够及时破乳。
2.石料
于同步碎石封层的石料包括碎石、破碎砾石。碎石要求是经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，针片状石料应严格控制在15%以内，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值小于14%，对石料酸碱性无特殊要求，但要严格经过水洗风干。石料选择的三个重要原则是：（1） 硬度。必须有足够的硬度，以抵挡交通磨损。在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的硬度尤为重要。（2）级配。近乎单一级配，几乎不含粉料。（3）形状。尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。
（二）施工工艺
1.根据路面平整度的不同情况和抗滑性能的不同要求来确定石料的粒径范围。一般路面的养护只需要进行一次碎石封层就可以了。在路面平整度较差时，可选用适宜粒径的石料作为下封层，然后再做上封层。在低等级公路路面进行碎石封层作业时，须使用2或3 层，各层石料粒径应互相搭配，以产生相互嵌挤的作用，一般是遵循下粗上细的原则。
2. 施工前要对原路面进行认真清扫，路面上的污物要清理干净，以保证黏合料与原路面能够完全结合。作业过程中应保证2 台以上的胶轮压路机，以便在沥青温度下降之前或乳化沥青破乳后，能及时完成碾压定位。还有就是，虽然施工完成后就能通车，但在初期应当对车速进行限制，待2h后，才可以完全开放交通，以防快速行车造成石子飞溅，黏合料流失。在通车2天后，要迅速把封层完的路段上多余的石料清扫干净，以防其同粘结好的石料产生摩擦，导致路面摩擦力下降。
3.施工员应紧跟同步碎石封层车，随时掌握封层情况。由于破损路面平整度较差、路面病害较多，因此需要随时进行施工调整。同时，还要注意由于机械故障等原因出现小的、零星的沥青膜外露部分，应及时派人进行补料，尽量不出现碎石重叠、沥青膜外露现象。当沥青膜外露形成条宽时，应及时关闭喷油嘴和料门，检查喷油嘴的压力是否符合要求，料门是否被大粒径石料堵塞。
4.行走速度要匀速。沥青膜的厚度及均匀度是由同步碎石封层车的行走速度来决定，所以要以适宜的速度来均匀行驶，在这个前提下，石料和粘结料两者的撒布率必须能够匹配。
5.胶轮压路机碾压。在碎石撒布的同时，应立即采用25吨胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2～3Km/h匀速行驶，应遵循先两边后中间、先慢后快的原则，碾压时每次轮迹重叠30cm，碾压遍数不少于5遍，使集料之间嵌挤紧密，石料不得出现较多压碎现象。碾压结束后，如仍出现较多浮动石料，应在开放交通前将其扫除，防止由于浮动石料的摩擦，导致已经粘着到位的石料挫动、脱落。 （三）现场施工控制和检测
目前，没有严格的封层检测指标和检测方法，根据设计意图以及改性沥青同步碎石封层的防水、防裂的功能特点，应对以下指标进行检测：
1.每批或每 100 t改性沥青，要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）检测其技术指标。对现场制作的改性沥青，取样后应立即灌制试样进行试验，不得在冷却后重新加热或用室内改性沥青制作机械加工后再做试验。同时，基质沥青每批或每 100 t按照《公路沥青路面施工技术规范》所列检验项目，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）检测其技术指标。
2.每批集料进场时，均应按《公路沥青路面施工技术规范》所列技术指标进行取样检验。重点应检验级配、沥青粘附性及石料压碎值，必须符合规定，并应严格控制集料中的粉尘含量。
3.使用改性沥青同步碎石封层时，改性沥青洒布应均匀，无漏洒和油层过厚现象，且必须对两旁结构物或设施采取覆盖措施，以防污染。单粒径碎石撒布应均匀，不重复、不遗漏。
4.有条件时，应对已完成路面进行钻心取样，确定其结构厚度及沥青用量是否符合要求。
三、同步碎石封层技术在公路养护中的应用
笔者通过举例方式，对同步碎石封层技术在公路养护中的应用进行阐述。
（一）工程概况
某公路路面下面层为ATPB-25开级配沥青碎石结构，结构极似“马蜂窝”，其主要作用是排出滞留在基层顶面渗入的雨水，预先防治路面因渗水产生的各种病害，规范要求孔隙率大于18%。而ATPB结构在其它公路中作为基层使用，且在硬路肩处设有排水设施.而该公路原设计图纸直接将该种结构做为下面层使用，且未在路肩处分段设置排水设施，导致路面渗入的雨水无法彻底排出。导致局部路段开始出现龟裂、网裂的病害，经认真调查分析，主要原因是渗入下面层的水分滞留在其中，经过冬季的反复冻胀及春季的春融，路面就开始出现松散、脱落、裂缝等不同病害。经过技术分析，并考虑施工的经济有效快速，对某公路路面进行了同步碎石封层技术施工，防止雨水下渗。
（二）材料的选择
沥青用量要根据交通量、路面状况、施工季节及该地区年最高温度等进行调整，如大交通量的道路用量宜减少 5%～10%，秋季施工用量比夏季应增加 5%左右。结合当地气候特点及交通现状，某公路采用的沥青材料为重交90号沥青，其技术指标均满足沥青技术指标规范要求。选用10mm～15mm规格的碎石。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。
（三）原有旧路面的处理
在旧路面上较宽的裂缝处，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，先将泥块等杂物进行清扫，再用吹风机清除灰尘。
（四）施工
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；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，使撒布的石料均匀密实。
（五）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。
參考文献
[1]孙行营.改性乳化沥青同步碎石封层技术在沥青混凝土路面预防性养护中的应用[J].公路，2013年10期。
[2]马沉重.改性乳化沥青纤维同步碎石封层技术的应用[J]. 筑路机械与施工机械化，2010年9期。
【关键词】同步碎石封层、公路养护、应用
一、同步碎石封层技术概述及其优势
所谓的碎石同步封层，就是运用一些专业设备，将碎石和改性沥青、改性乳化沥青等粘结材料铺洒在路面上，经机械行车碾压形成单层的沥青碎石磨耗层，取代原始的路面表层。这种技术同步了粘结材料和石料的铺洒，实现喷洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果，它将粘结剂的喷洒和集料撒布两道工序集中在一台车辆上同步进行。使得碎石颗粒与粘结剂立即完成接触，利用沥青流动性好的特点，使得石屑更深入的粘结进去，深入路面的裂缝中。这种技术可以很好解决国内在路面养护方面的空白，是值得大力应用的工艺。同步碎石封层技术主要有以下优点：
（一）同步碎石封层具有良好的防水性。同步碎石封层是唯一能使摊铺到公路表面的低能量沥青结合料顺利渗入表面微裂缝的技术，这种特性可以满足公路表面防水性能的要求，提高公路的持久性；适当温度沥青结合料的喷洒具有双重防水功能，顺利渗入表面微裂缝弥补了因裂缝对路面防水性能造成的缺陷；喷洒在路面形成的沥青结合料薄层，能够形成一层严密的沥青结合料防水层。
（二）同步碎石封层骨料采用单一的开级配碎石，颗粒常用的碎石粒径有2～4mm、4～6mm、6～10mm和10～14mm級配碎石，同步洒铺的碎石和沥青形成沥青结合料，其碎石颗粒以2/3的高度陷入沥青，增大了两者的接触面积，并且由于沥青结合料的毛吸引力可以形成一个凹面，该凹面与碎石紧密结合，防止碎石流失。因此，使同步碎石封层具有良好的耐磨性和耐久性，可以提高原路面的摩擦系数，增加路面防滑性能，并能使路面平整度得到一定程度的恢复。同时，通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施工方法，同步碎石封层能有效治愈车辙、沉陷等病害，这一点是其其他养护方法无法比拟的。
（三）同步碎石封层工序简单、施工速度快，可即时限速开放交通，很大程度上降低公路养护对通行需求的影响。
（四）同步碎石封层的性价比明显优于其他表处方法。据测算，根据路面病害分类，采用沥青同步碎石封层技术时，沥青用量为1.0～2.0kg/m2，碎石用量为6～12m3/1000m2，其成本远远低于热沥青混合料罩面。有实验对稀浆封层和同步碎石封层等路面养护技术的质量和成本进行对比发现，达到同等质量的情况下，同步碎石封层成本约为稀浆封层的三分之一左右。
二、同步碎石封层技术施工工艺
（一）材料要求
1.粘结料
同步碎石封层采用的胶结料，必须具有足够的粘结性，以保证一定的粘结强度。同步碎石封层技术可以使用不同的沥青结合料，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，由于改性沥青对高低温稳定性影响很大，因此，在我国主要采用改性沥青或改性乳化沥青为最佳。在使用之前应严格检测粘结料与石料的粘附性，选用改性乳化沥青时应保证喷出的乳化沥青与石料结合后，能够及时破乳。
2.石料
于同步碎石封层的石料包括碎石、破碎砾石。碎石要求是经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，针片状石料应严格控制在15%以内，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值小于14%，对石料酸碱性无特殊要求，但要严格经过水洗风干。石料选择的三个重要原则是：（1） 硬度。必须有足够的硬度，以抵挡交通磨损。在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的硬度尤为重要。（2）级配。近乎单一级配，几乎不含粉料。（3）形状。尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。
（二）施工工艺
1.根据路面平整度的不同情况和抗滑性能的不同要求来确定石料的粒径范围。一般路面的养护只需要进行一次碎石封层就可以了。在路面平整度较差时，可选用适宜粒径的石料作为下封层，然后再做上封层。在低等级公路路面进行碎石封层作业时，须使用2或3 层，各层石料粒径应互相搭配，以产生相互嵌挤的作用，一般是遵循下粗上细的原则。
2. 施工前要对原路面进行认真清扫，路面上的污物要清理干净，以保证黏合料与原路面能够完全结合。作业过程中应保证2 台以上的胶轮压路机，以便在沥青温度下降之前或乳化沥青破乳后，能及时完成碾压定位。还有就是，虽然施工完成后就能通车，但在初期应当对车速进行限制，待2h后，才可以完全开放交通，以防快速行车造成石子飞溅，黏合料流失。在通车2天后，要迅速把封层完的路段上多余的石料清扫干净，以防其同粘结好的石料产生摩擦，导致路面摩擦力下降。
3.施工员应紧跟同步碎石封层车，随时掌握封层情况。由于破损路面平整度较差、路面病害较多，因此需要随时进行施工调整。同时，还要注意由于机械故障等原因出现小的、零星的沥青膜外露部分，应及时派人进行补料，尽量不出现碎石重叠、沥青膜外露现象。当沥青膜外露形成条宽时，应及时关闭喷油嘴和料门，检查喷油嘴的压力是否符合要求，料门是否被大粒径石料堵塞。
4.行走速度要匀速。沥青膜的厚度及均匀度是由同步碎石封层车的行走速度来决定，所以要以适宜的速度来均匀行驶，在这个前提下，石料和粘结料两者的撒布率必须能够匹配。
5.胶轮压路机碾压。在碎石撒布的同时，应立即采用25吨胶轮压路机紧跟碾压。碾压时应保持2～3Km/h匀速行驶，应遵循先两边后中间、先慢后快的原则，碾压时每次轮迹重叠30cm，碾压遍数不少于5遍，使集料之间嵌挤紧密，石料不得出现较多压碎现象。碾压结束后，如仍出现较多浮动石料，应在开放交通前将其扫除，防止由于浮动石料的摩擦，导致已经粘着到位的石料挫动、脱落。 （三）现场施工控制和检测
目前，没有严格的封层检测指标和检测方法，根据设计意图以及改性沥青同步碎石封层的防水、防裂的功能特点，应对以下指标进行检测：
1.每批或每 100 t改性沥青，要按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）检测其技术指标。对现场制作的改性沥青，取样后应立即灌制试样进行试验，不得在冷却后重新加热或用室内改性沥青制作机械加工后再做试验。同时，基质沥青每批或每 100 t按照《公路沥青路面施工技术规范》所列检验项目，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）检测其技术指标。
2.每批集料进场时，均应按《公路沥青路面施工技术规范》所列技术指标进行取样检验。重点应检验级配、沥青粘附性及石料压碎值，必须符合规定，并应严格控制集料中的粉尘含量。
3.使用改性沥青同步碎石封层时，改性沥青洒布应均匀，无漏洒和油层过厚现象，且必须对两旁结构物或设施采取覆盖措施，以防污染。单粒径碎石撒布应均匀，不重复、不遗漏。
4.有条件时，应对已完成路面进行钻心取样，确定其结构厚度及沥青用量是否符合要求。
三、同步碎石封层技术在公路养护中的应用
笔者通过举例方式，对同步碎石封层技术在公路养护中的应用进行阐述。
（一）工程概况
某公路路面下面层为ATPB-25开级配沥青碎石结构，结构极似“马蜂窝”，其主要作用是排出滞留在基层顶面渗入的雨水，预先防治路面因渗水产生的各种病害，规范要求孔隙率大于18%。而ATPB结构在其它公路中作为基层使用，且在硬路肩处设有排水设施.而该公路原设计图纸直接将该种结构做为下面层使用，且未在路肩处分段设置排水设施，导致路面渗入的雨水无法彻底排出。导致局部路段开始出现龟裂、网裂的病害，经认真调查分析，主要原因是渗入下面层的水分滞留在其中，经过冬季的反复冻胀及春季的春融，路面就开始出现松散、脱落、裂缝等不同病害。经过技术分析，并考虑施工的经济有效快速，对某公路路面进行了同步碎石封层技术施工，防止雨水下渗。
（二）材料的选择
沥青用量要根据交通量、路面状况、施工季节及该地区年最高温度等进行调整，如大交通量的道路用量宜减少 5%～10%，秋季施工用量比夏季应增加 5%左右。结合当地气候特点及交通现状，某公路采用的沥青材料为重交90号沥青，其技术指标均满足沥青技术指标规范要求。选用10mm～15mm规格的碎石。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。
（三）原有旧路面的处理
在旧路面上较宽的裂缝处，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，先将泥块等杂物进行清扫，再用吹风机清除灰尘。
（四）施工
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；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，使撒布的石料均匀密实。
（五）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。
參考文献
[1]孙行营.改性乳化沥青同步碎石封层技术在沥青混凝土路面预防性养护中的应用[J].公路，2013年10期。
[2]马沉重.改性乳化沥青纤维同步碎石封层技术的应用[J]. 筑路机械与施工机械化，2010年9期。