浅谈开普封层在嘉安高速公路中的应用

吴建华

（甘肃省嘉峪关公路管理局，甘肃 嘉峪关735100）

0 前言

G30嘉安高速公路具有以下几个特征：早期损害严重；考虑到经济条件，铣刨重铺造价相对较高；考虑到当地施工队伍的技术水平及其他因素；针对G30嘉安高速公路，提出开普封层作为路面结构型式，主要是考虑到这种路面结构型式造价较低，强度高，施工方便，且表面与沥青粘结良好，微表处由专业队伍进行设计和施工，质量可以保证。

1 结构层分析

目前嘉安高速公路养护维修工程结构设计主要采取4cm厚橡胶沥青混凝土面层。由于施工现场远离拌和楼，摊铺压实受地形及交通通行的制约，甚至出现长运输的情况，使用传统的热拌和摊铺施工是不经济、不安全。

表1 路面结构方案比较

在高速公路养护维修工程设计中并没有太多关注模量比的限制，有许多路面如沥青面层等均由于此发生了严重的早期破损。因此按照就地取材，利于施工的原则，推荐开普封层的结构方案如下图。

图1 开普封层典型结构形式

2 开普封层的结构特点

开普封层沥青路面属于复合结构形式。即在碾压成型的新路面或老路面上完成，主要是铺筑热熔橡胶沥青碎石封层+微表处的复合路面结构形式，其特点在于充分利用了微表处作为上封层时良好的防水性能和抗滑性能，同时又能发挥出热熔橡胶沥青碎石下封层柔性的特点，有利于各结构层受力均匀，变形协调，且可以减缓面层的反射裂缝，承载能力和耐久性更好。

2.1 热熔橡胶沥青碎石封层

橡胶沥青是由专用的橡胶沥青设备加工而成的，制作过程是将低于170℃的基质沥青通过快速升温装置升温到190℃～210℃左右；基质沥青经过沥青流量计计量后，加入混合装置；橡胶粉经过称量装置称量后按比例同时输送到混合装置；橡胶屑和基质沥青在混合装置内经高速搅拌、剪切，混合均匀；搅拌均匀后的混合料通过专用橡胶沥青泵循环输入到混合装置内；混合料在混合装置内搅拌、保温（190℃～210℃）并溶胀大约2～6小时（依据生产量确定时间）；将合格的橡胶沥青黏合剂打人成品存储罐或直接输送到同步碎石车中使用。橡胶沥青从加工设备、配制技术以及资金投入等都能满足目前公路的应用现状，因此热熔橡胶沥青碎石封层铺筑技术特别适合公路的建设。能够克服公路自然环境、线形等不利因素影响，相较其他的施工技术，对施工环境的要求较低，施工相对便利，容易满足就地养护，成本低廉。

2.2 微表处

微表处采用改性乳化沥青作为结合料，从材料、专用机具等保证了成型质量。由于乳化沥青的加工温度较低，热老化现象不严重，因此沥青的热稳定性能良好，夏季基本不存在泛油现象。由于采用了优质矿料作为骨料因而具有良好的抗滑耐磨耗作用，提高了行车安全性。同时使用了较高的油石比和较多的细集料，经过碾压后空隙率很小，雨水难于下渗，保证了基层的稳定性和耐久性。

2.3 经济性分析

开普封层的技术特点主要为拌制，沥青分布均匀。虽然成本较传统的沥青贯入式或沥青混凝土略高，但性价比却很高。开普封层与沥青混凝土路面的使用寿命相当，造价却只有其1/3～2/3。

3 开普封层施工的注意事项

开普封层的施工关键性技术在于橡胶沥青及乳化沥青的配制。而乳化沥青的配制关键则主要在于根据不同施工环境选择满足需要的乳化剂和确定合适的施工机械。根据不同的温度、湿度和石料岩性，选择合适的乳化剂使得混合料满足破乳成型是根本。而先进的施工机械则是成型微表处的有效手段。

3.1 界面处理的关键性

必须清理干净面层表面松散、脱落的粒料，修补破损路面，否则将由于界面粘结力不足导致脱层、松散破坏。

3.2 热熔橡胶沥青碎石封层

采取热熔橡胶碎石封层的施工，因此必须在热熔橡胶沥青降温至120℃前完成碎石的撒布，及时完成碎石的碾压工作，这样可在公路表面形成连续的沥青薄膜，具有很好的防水性。同时碾压完毕后应注意清理掉多余的碎石。

3.3 微表处的处理

微表处作为上封层在开普封层结构中处于重要位置。但微表处只是一个超薄的罩面层，它的作用是使路表面密实不透水，同时具有良好的抗滑能力，但不能改善高速公路路面的整体强度。

3.4 初期养护

准备进行微表处时的预先处理非常重要，对于网裂、纵裂及唧浆等病害，最好选择典型区域进行现场开挖调查，以便确定面层及基层的整体损害状况，并据此对这些病害进行适当处理如挖补、灌缝等。乳化沥青混合料的早期强度相对较低，因此应结合环境条件选择合适的乳化剂和外加剂如水泥以促使混合料快速形成强度。

4 结语

开普封层是依靠胶结料和石料的黏结力经碾压而成的，因此，其效果与胶结料以及胶结料与石料的黏附性有着密切的关系，使用高性能改性沥青能获得良好的路用性能。

（1）开普封层从技术性和经济性等分析，都是目前比较适合公路的路面结构型式。

（2）在G30嘉安高速公路XK2450+000～XK2450+700段开普封层实践表明，只要解决了路面破损等问题，开普封层有着优良的适用性。

（3）由于开普封层是热加冷作业施工，在成型过程中，热熔橡胶沥青碎石封层必须在降温之前完成碾压工作；微表处必须在完全破乳后开放交通。

（4）配合比设计时必须充分考虑到温度、湿度和石料岩性的影响变化，这是做好开普封层的关键。

［1］张宗辉.同步碎石封层技术[C]／／第二届全国公路技术创新高层论坛论文集.

［2］杨林江，等，编.改性沥青及其乳化技术[M].人民交通出版社.

［3］虎增福.乳化沥青及稀浆封层技术[M].人民交通出版社.