同步碎石封层技术的研究及其应用

王国斌

（山西省太原路桥建设有限公司，山西 太原 030012）

同步碎石封层技术的研究及其应用

王国斌

（山西省太原路桥建设有限公司，山西 太原 030012）

介绍了同步碎石封层技术的用途及其特点，阐述了同步碎石封层的材料组成及碎石和黏结料的规格、技术指标要求，并对其施工质量控制标准和方法进行了研究。

道路工程；养护；同步碎石封层；施工技术；质量控制

近年来，随着国民经济的迅速发展，交通运输和公路建设得到了快速发展，尤其是高速公路的建设十分迅猛。截至2009年底，我国高速公路通车总里程达到6.5万km。但早期建设的高速公路在运营和使用过程中，很多路面出现了如微裂缝、泛油、脱皮等早期轻微病害。为了维护路面的使用性能、延长路面的使用寿命，就需采取相应的措施来阻止病害的进一步扩展，从而来保证道路的使用质量和行车安全。因此，预防性养护观念和技术逐渐在广大公路工程中得到了应用，并取得了一定的良好效果。预防性养护技术的种类有稀浆封层、罩面封层、碎石封层、雾封层、微表处、薄层罩面、超薄罩面、裂缝灌缝等，其中同步碎石封层技术作为既经济又有效的路面养护新技术已在国外应用多年。与其他技术如稀浆封层技术相比，同步碎石封层技术具有较强的防水性和防滑性，具有广阔的发展前景。

1 同步碎石封层用途及其特点

1.1 用途

所谓同步碎石封层，就是采用专用的设备——同步碎石封层车及黏结材料（改性沥青或改性乳化沥青）同步铺洒在路面上，通过轮胎压路机或自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层，主要作为路面表处层使用，也可用于低等级公路的面层施工。与分步碎石封层相比较，同步碎石封层最大的优势就在于将集料的撒布和黏结剂的喷洒两道工序集中在一台车上同时完成，可以使所撒布的碎石颗粒立即与刚喷洒的黏结剂相接触。

同步碎石封层的主要用途为道路养护罩面、新建路面磨耗层、新建中轻交通道路面层、应力吸收膜黏结层、路面下封层等。

1.2 技术特点

（1）良好的防水性。同步碎石封层技术没有沥青与集料的搅拌过程，因此能够形成连续的沥青薄膜。同时，沥青结合料可顺利渗入表面细微裂缝深处，也对层间裂缝进行了处理，保证了路表面具有优良的整体防水性能。

（2）良好的抗滑性。同步碎石封层中由于骨料的存在，可以大大提高原路面的摩擦系数，既直接增加了路面的整体抗滑性能，并间接使路面的平整度得到一定程度的改善。

（3）整体修复性。同步碎石封层对原路面的裂缝、车辙等病害具有一定的修复作用，能够治愈路面的龟网裂，增加路面抗裂性能。通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的方法，可有效治愈车辙、沉陷等病害。

（4）施工工艺简单。同步碎石封层施工工序简单，施工速度快，可即时限速开放交通。

（5）经济效益好。同步碎石封层的性价比明显优于其他预防性养护方法，从而大大降低道路的维修养护成本，可缓解某些公路工程建设资金严重不足的矛盾。

2 同步碎石封层的工作原理

当黏结料采用热沥青时，同步碎石封层的工作原理是利用专门的施工设备——同步碎石封层机，将高温沥青（喷洒时热沥青的温度应达160℃以上）与洁净干燥的均匀集料几乎同时喷洒在路面上，保证沥青与集料在最短的时间内完成结合，并在外部荷载作用下不断形成强度。此时沥青结合温度在120℃以上，并具有足够的黏结性，大大提高了沥青与集料的黏结度；同时，由于流体沥青的表面张力，使热沥青沿集料表面向上爬升，爬升高度约为集料高度的2/3，并在集料的表面形成一个半月面，增加了集料被沥青裹覆的面积，保证了沥青与集料有足够的结合强度。

3 同步碎石封层的材料组成

3.1 碎石

碎石应优先选用碱性石料，如玄武岩，最好为反击式破碎机（或锤式破碎机）所生产，不含杂质和石粉，并严格经过水洗风干，石料详细指标要求见表1。同步碎石封层石料常用的粒径范围为4～6 mm、6～10 mm，粒径一般宜选用 8～10 mm。

表1 石料的质量要求

3.2 黏结料

同步碎石封层所用的胶结料要求必须具有足够的黏度，以保证其与所撒布石料具有良好的黏结强度，可以使用不同的沥青结合料，例如常用的有乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、聚合物改性沥青、稀释沥青等，其中，热沥青一般用于大规模的封层施工。在我国一般主要采用的是改性沥青或改性乳化沥青，若选用改性乳化沥青应保证乳化沥青喷出后及时破乳。常用改性沥青和改性乳化沥青的技术指标要求见表2和表3。

表2 改性沥青的技术要求

表3 改性乳化沥青技术要求

4 同步碎石封层施工工艺

4.1 施工机械准备

同步碎石封层施工需要的机械设备，见表4。

表4 施工机械准备

4.2 路况调查及原路面处理

同步碎石封层施工前，应对路面进行全面路况调查，对原路面车辙、坑槽、裂缝等病害，制定相应的病害治理方案，进行彻底处理。对处理完的下承层进行彻底清扫，清除表层杂物及尘土。

4.3 撒布

同步碎石封层进行撒布时，撒布量及其撒布速度需均匀恒定，使得撒布达到一定的均匀性，撒布速度宜控制在3～6 km/h。石料的撒布必须均匀，覆盖率需达到90%以上，以在沥青薄膜表面单摆一层为宜。喷洒沥青时可通过调整同步碎石封层机的喷嘴高度来控制喷洒的沥青膜厚度。图1为一台同步碎石封层车正在施工。

图1 同步碎石封层施工中

横缝的处理：在施工初始前产生的接逢应变、搭接，可采用对接法处理方式。在新旧路面及前后两车喷洒时的每段接茬接缝处，用铁板或油毡纸横铺在本段起洒点前及终点后，其长度为1～1.5 m，以避免重复洒油。

纵缝的处理：沥青撒布要保证行车直顺，施工下一幅时，封层左侧石料的撒布应与上一幅右侧的石料对齐，保证纵缝对接良好。其中，重叠部分不得超过10 cm。

当使用改性热沥青时的同步碎石封层施工控制温度，见表5。

表5 改性沥青温度控制

4.4 碾压

压路机的碾压，对于集料与沥青之间形成较好的黏结可以说是至关重要。碾压工作应在改性沥青变冷之前或乳化沥青破乳后进行，具体碾压时间一般在撒布完成后10～40 min内进行，宜采用9～13 t以上的胶轮压路机进行碾压作业。碾压时，碾压速度应均匀控制在70 m/min，应遵循先慢后快、先两边后中间的原则，每次轮迹重叠30 cm。

4.5 养护与交通管制

同步封层施工结束后即可限速开放交通。在通车2 h之内，应控制行车使车速不得超过30 km/h。

5 施工质量控制

同步碎石封层在施工过程中，应随时对所用的材料进行原材料检验和施工过程检验等，其中施工过程中应对以下检测项目进行实时观测与检查，见表6。

6 结束语

表6 同步碎石封层检测项目及标准

同步碎石封层作为新一代的公路预防性养护技术之一，具有较好的防水性、较强的防滑性以及良好的经济性等优点，有效防止了沥青路面车辙、裂缝、坑槽等早期病害的进一步扩展，延长了路面的使用寿命，维护并提高了路面的使用性能。总之，同步碎石封层技术作为一种全新的养护手段，其经济和技术性能都十分优越，推广应用前景广阔，具有十分重要的经济效益和社会效益。

[1] 交通部公路科学研究所.JTJ05822000公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社，2001.

[2] 交通部公路科学研究所.JTJ05222000公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:人民交通出版社，2001.

[3] 孙祖望.沥青路面预防性养护技术的发展与新材料、新工艺、新技术的应用[J].建设机械技术与管理，2004，12.

Study and Application of Synchronous Surface Dressing

Wang Guobin

This paper introduced the application and characteristic of synchronous surface dressing,some technical indicators of synchronous surface dressing are stated,such as institution materials,binder standard,technical indicators demands,getting study on the process control of synchronous surface dressing and quality control measures.

road engineering；preventive maintenance；synchronous surface dressing；construction technology；quality control

U 416.24

A

1000-8136(2010)35-0038-03