开普封层技术在路面预防性养护中的应用

李怀金

摘要：张掖公路管理局在G227线预防性养护中进行开普封层新技术应用研究，从开普封层配合比设计、应用范围、施工质量控制和施工工艺等方面着手，重点解决了沥青路面老化脱落、龟网裂严重、摩擦系数低、防水性能差等路面病害。该新技术的成功应用对提高张掖公路管理局预防性养护新技术水平、延长道路使用寿命，促进公路养护新材料、新工艺、新技术、新机械的推广具有很大的意义，得到的经济效益和社会效益很大。实践证明该项预防性养护新技术具有良好的路用性能和推广应用价值。

Abstract： Zhangye Highway Bureau has conducted the study of application of cape seal new technology in the preventive maintenance of G227 line， from cape seal mixture ratio design， application scope， construction technology and construction quality control， mainly having solved the pavement diseases including aging of asphalt pavement， serious turtle crack， low friction coefficient， and poor waterproof performance. The successful application of the new technology is of great significance to improve the preventive maintenance level， prolong the service life of road， promote the new material， new craft， new technology and new machinery in highway maintenance， so it has obtained great economic and social benefits. Practice shows that the new technology of preventive maintenance has good road performance and application value.

关键词：开普封层；预防性养护；应用

Key words： cape seal；preventive maintenance；application

中图分类号：U418.6 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）08-0132-02

0 引言

为了加大预防性养护和应用四新技术力度，张掖公路管理局在G227线实施开普封层预防性养护技术。开普封层是在同步碎石封层上摊铺微表处后形成的复合式路面。开普封层技术是一种经济、快捷、有效的路面预防性养护技术，它兼顾了两者共同的优点，即有效防止渗水，缓解路面裂缝，有效地防止底层病害对面层的影响，路面抗滑性和耐久性大大提高，道路使用寿命大大延长。

1 开普封层技术对原路面的要求

通过对G227线实施开普封层预防性养护路段使用情况观测，实施开普封层技术的路段应满足以下条件：

1.1 原路面结构强度要好。开普封层的使用效果和寿命，在很大程度上取决于原路面的强度。为保证开普封层实施的效果，要求拟实施开普封层路段的路基、路面具有足够的强度，否则应首先进行补强处理，然后方可进行开普封层施工。

1.2 原路面病害要彻底处治。对于原路面的坑槽、沉陷、中重度裂缝等病害，在铺筑开普封层前应进行彻底处治，待满足要求后方可进行铺筑。

2 原材料的选择

2.1 碎石封层集料 碎石封层主要采用了8-12mm的碎石。集料石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、接近立方体颗粒。

2.2 微表处用集料 集料的质量对微表处的质量起着决定性的作用。用于微表处的集料，必须坚硬、耐磨，不含泥土杂质，同时还应当满足路用石料的各项技术要求。施工中我们选用山丹东乐石料场加工的集料。

2.3 粗集料 微表处用粗集料采用4.75-9.5mm、2.36-4.75mm两种规格的碎石，且石质坚硬、洁净、不含风化颗粒、近立方体颗粒，应选用反击式破碎机轧制的碎石。

2.4 细集料。细集料应选用坚硬、耐磨、洁净的集料，宜采用碱性石料生产的机制砂，对集料中的超粒径颗粒必须筛除。

3 配合比设计

3.1 同步碎石封层设计

3.1.1 碎石粒径的确定。G227线开普封层中碎石封层主要采用了8-12mm粒径的碎石。

3.1.2 碎石撒布量的确定。碎石撤布量按覆盖率90%控制。如果撒布石料过多，撤布后碎石就会出现重叠现象，在车轮碾压作用下，重叠部位的石料被碾压破碎，出现“无料”现象；如果撒布石料过少，则撒布后会使沥青膜局部没有覆盖，压路机碾压时会出现严重的粘轮现象，甚至会导致无法施工。

3.1.3 乳化沥青用量确定。碎石封层乳化沥青洒布量的确定在碎石封层施工中至关重要，乳化沥青洒布量要根据路面状况、气候条件、交通量等条件具体确定，如果洒布量过大，则施工后容易出现泛油，如果洒布量过小，则沥青的爬升高度不够，容易出现脱粒、掉料现象。G227线开普封层同步碎石施工中我们采用的乳化沥青洒布量为2.2-2.4kg/m2。

3.2 微表处配合比设计

3.2.1 MS-Ⅱ型微表处各种矿料组成比例见表1。

3.2.2 MS-Ⅱ微表处混合料配合比见表2。

3.2.3 MS-Ⅲ型微表处各种矿料组成见表3。

3.2.4 MS-Ⅲ微表处混合料配合比见表4。

4 施工注意事项及工艺流程

4.1 注意事项

开普封层施工受气候的影响小，有效施工季节长；施工方便，速度快，缩短了开放交通时间，维修养护操作简易，开普封层整个施工全部由专用设备完成，常温施工，降低能耗，不释放有害气体，真正实现节能减排。

4.2 开普封层施工工艺流程

4.2.1 原路面病害处治。首先应对原路面的沉陷、龟网裂等路面病害进行修补处理，然后进行整个路面铣刨，开普封层施工前原路面平整度要达到合格要求。

4.2.2 原路面清扫。应仔细清扫路面上的泥土和杂物，对于粘结在路面上的杂物应用铁锹铲除并用水冲洗干净，对铣刨清除废料后路表面残留的浮尘用吹风机彻底清除干净。

4.2.3 同碎车洒布沥青与石料。用同碎车均匀喷洒改性乳化沥青，为保证雾状喷洒形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保持改性乳化沥青在50℃-75℃的温度。在喷洒改性乳化沥青同时，应立即均匀洒布碎石，石料覆盖率应控制在90%，局部采用人工辅助方法用扫把排除碎石上下重叠。同步碎石封层车应以适宜的作业速度匀速行驶，在此条件下碎石同沥青的撒布量必须匹配。

4.2.4 胶轮压路机碾压。用16t轮胎压路机紧跟着碾压2-3遍，压路机不得洒水、随意刹车或掉头。碾压完毕后，应立即封闭交通，禁止行人和车辆进入，以防止快速行车造成封层破坏。

4.2.5 成型后开放交通。碎石封层成型后开放交通，通过行车碾压7天后方可进行下一步工序。

4.2.6 清扫碎石封层路面。微表处作业前应对碎石封层路面的浮石及杂物进行处理。一般采用专用扫路车配合吹风机及人工清扫。

4.2.7 微表处作业。施工前，沿原路面划出引导微表处车辆定向控制前进的基准线，要求顺直、准确。调整摊铺槽的宽度和摊铺厚度，使摊铺箱周边与路面贴紧。

5 开普封层技术的施工体会

5.1 碾压是同步碎石封层施工的重要环节，在碾压时要特别注意地表温度。温度过低时，石料与改性乳化沥青的胶结力降低，单纯靠碾压的外力作用很难达到理想的效果；温度过高时，轮胎压路机轮胎上很容易粘上沥青，造成局部出现泛油现象。因此在进行施工碾压时，要根据温度来确定碾压时间。

5.2 温度是影响碎石封层施工质量的重要因素之一。温度的高低直接影响着石料与沥青的结合能力，温度过低时，石料与沥青不能牢固结合，容易出现脱粒现象。因此在室外温度低于15℃、地表温度低于20℃时，应立即停止施工。

5.3 在碎石封层施工结束后，开放交通，进行自然行车碾压，碎石达到稳定状态时才可以进行微表处施工。在进行微表处施工前，必须彻底清除碎石封层表面上的浮土和多余浮料。

5.4 微表处混合料级配宜粗不宜细。级配偏细，铺筑后容易出现表面较光，造成泛油，且抗滑性能不足。开普封层表观宜粗糙，经行车碾压后，与原路面牢固粘结，整体性能好，且能保持良好的抗滑性

5.5 开普封层作为一种新型的路面养护技术，在普通公路路面养护中显示出良好的路用性能，具有良好的推广应用价值。

6 开普封层路用性能评价及经济社会效益分析

6.1 路用性能评价

6.2 经济及社会效益分析

同单位面积、同厚度开普封层成本较普通沥青路面略高，但开普封层非常耐磨，碎石封层中的大骨料具有优良的抗滑性和承载性能，微表处具有良好的平整度和耐久性，使得后期养护费用大大降低；开普封层使用寿命较普通沥青路面高（平均高出3-5年）；开普封层与40mm沥青混凝土相比，使用寿命相当，前者造价只有后者的70%左右。开普封层修补养护费用较低，经济及社会效益显著。

7 结束语

开普封层预防性养护技术是一种新型养护技术，实施开普封层路段已凸显出很多优点。随着公路预防性养护的不断加强，开普封层作为一种可有效提高路面使用性能的养护措施，正在全面推广。我们在推广应用这一技术时，必须正视在开普封层施工过程中出现的一些问题，遇到的一些挫折，针对出现的问题积极找原因、想办法，不断总结，能够不断提高开普封层的施工质量。

参考文献：

[1]《微表处与稀浆封层指南》（人民交通出版社）.

[2]JTG E42-2005，公路工程集料试验规程[S].

[3]JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].