改性乳化沥青同步碎石封层在沥青混凝土路面预防性养护中的应用

李彩霞

【摘 要】预防性养护是针对路面在发生损坏的初期采取一些必要的养护措施以延长使用寿命。本文通过对路面进行同步碎石封层的施工，对比道路石油沥青、改性乳化沥青的应用效果，发现改性乳化沥青同步碎石封层工艺施工便利，对原路面起到很好的预防性养护效果，且符合低碳环保的理念，有推广应用的良好前景。

【关键词】沥青路面 预防性养护 改性乳化沥青 同步碎石封层

同步碎石封层作为预防性养护的手段之一，是将旧路面病害处治后，用专用设备即同步碎石封层车将石料和胶结材料同步撒铺在路面上，经碾压形成的单层沥青碎石封层。为进一步做好路面的预防性养护工作，我单位在G312线K2650-K2679段局部实施了同步碎石封层，此段路况如下：（1）近年来，随着交通量的不断增大，特别是大、重型车辆的增多，载货车辆的严重超载，对路面的损坏日趋严重。（2）该路运营年限已较长，路面局部沉陷、麻面，龟网裂严重。对该路段进行同步碎石封层的预防性养护，有效防止了路面病害的发展，切实提高了道路通行能力。现将预防性养护实施情况总结如下：

1 施工材料、设备的选择及准备

1.1 材料要求

（1）碎石。碎石的相关指标符合规范要求，如压碎值≤20%，针片状含量≤15%，碎石与沥青的粘附性≥4级。碎石规格分为4-6mm、6-10mm、8-12mm、10-14mm等。常用6-10mm和8-12mm两种，用量一般为8-10m3/1000m2。（2）沥青粘结料。无论采用何种沥青粘结料，要控制好洒布温度及用量，洒布量应视原路面贫油状况、交通量、施工季节等情况确定。通常情况下，道路石油沥青的洒布温度宜控制在150 ℃-165℃，洒布量为1.0-1.6kg/ m2；改性乳化沥青洒布温度不低于50℃，洒布量为1.8-2.2kg/m2。用于生产改性乳化沥青的基质沥青要满足现行规范要求，改性剂的品种和剂量要参考以往成功的工程经验确定，但必须经试验验证，并符合规范相关规定。

1.2 设备

同步碎石封层车1台，装载机 2台，石料加工设备1台，胶轮压路机2台，水车路面除尘设备2-4台，沥青保温车1台，沥青运输车2辆，石料运输车辆5辆。

2 原路面病害处理

同步碎石封层施工前，先对原路面病害进行处治：（1）裂缝处治：产生裂缝后，及时用粘结力好且具抗老化、抗疲劳能力的灌缝胶处治。（2）坑槽的修补：按照“圆洞方补、斜洞正补”的原则，划出轮廓线、切割，除尘，涂刷粘层沥青，填入沥青混合料整平、碾压。（3）沉陷的修补：将沉陷处拉毛，喷洒粘层沥青，用沥青混合料填补。（4）铣刨、重铺：用铣刨机严格尺寸刨铣，清扫、喷洒粘层，摊铺沥青混合料并压实。

3 同步碎石封层施工

（1）施工一般要求。采用的材料符合要求并且有相应的检测报告，并有防雨设施。施工前应对同步碎石封层设备的计量系统、控温系统等进行检查、标定。（2）施工准备。施工前，应对路面病害进行处治。对已处理的下承层进行清扫，并应保持干燥。施工前洒铺试验段，确定沥青温度，喷洒量，喷头高度，碎石撒布量，压路机碾压遍数，接缝工艺等。（3）施工工艺。碎石封层施工时各工序必须紧密衔接，根据施工能力和实际情况，确定合理的作业面积。1）应根据路况和试洒情况确定最佳沥青用量，在施工中，喷头两侧必须加设挡板，杜绝左右两侧12cm喷洒油量不足。2）碎石撒布：前幅路面喷洒沥青后，应在两幅搭接处预留10-15cm 不撒石料，待后幅施工時撒布石料。3）胶轮碾压：使用沥青时，胶轮压路机快速碾压一遍，再复压。改性乳化沥青宜在停止破乳，沥青变黑时进行碾压，碾压应先慢后快。4）缺陷修补：沥青撒布时，有空白现象时应补洒，有沥青积聚时应刮除。有油条时检查喷油嘴的压力是否符合要求，有泛油时补撒2-4mm的嵌缝料。5）接缝处理：横缝采用对接法处理：在接茬处，用铁板或油毡纸横铺在起撒点前及终点后，避免影响平整度和出现油包。纵向接缝处洒布重叠不得超过10cm，避免泛油。6）初期养护及开放交通：碎石封层作业时，配备专职交通指挥员指挥交通，且顺着交通流方向设置安全设施。碎石封层半幅施工时，封闭半幅车道，待压路机碾压成型且改性乳化沥青破乳后，方可开放交通。

4 实施效果

4.1 道路石油沥青实施效果

开放交通后观测，由于沥青撒布不均匀，有条痕出现，平整度不理想。石料与沥青的裹附面积不到70%，有些石料上没有裹附沥青。

4.2 改性乳化沥青的实施效果

在开放交通一个月后，到改性乳化沥青碎石封层试验段进行检测，得知：封水效果明显，路面不渗水，构造深度有所提高。对龟网裂多的路段，增加洒布量，有助于弥合裂缝或延缓裂缝的发展。

4.3 实施效果对比

（1）黏附性：沥青喷洒后温度很快降低，失去流动性，对石料的裹附面积较小；而改性乳化沥青有表面张力，沿石料表面向上爬升，爬升高度约为石料高度的2/3，并在石料表面形成一个半月面，使石料被沥青裹附的面积大于70%，具有足够的黏结强度。（2）施工性：施工时沥青降温很快，纵向条痕明显，局部出现泛油现象。而改性乳化沥青常温下也具有流动性，更易形成均匀油膜，施工质量容易控制。而且沥青需要加温储存罐，直接影响施工效率和成本；而改性乳化沥青只在乳化时加热一次，施工效率明显提高。（3）沥青的老化与使用性能： 改性乳化沥青具有良好的抗温变形能力和抗疲劳能力，改性乳化沥青在施工过程中加热温度低，加热次数少，沥青的热老化损失小，相应的沥青的使用寿命长。（4）对路面的修复作用：改性乳化沥青具有强嵌入性、流动性，能够有效地渗透和弥合裂缝，对原路面有修复作用，有效阻止地表水向路基的浸入，为原路面增加防水层。（5）外观：改性乳化沥青的流动性好、易于分散，撒布更加均匀，外观不会形成纵向条痕；利用其初期的流动性使低凹处沥青密度相对增高而黏结更多的石子，使路面外表极大改观。还有助于改善路面的平整度。（6）节能环保方面：同步碎石封层施工时改性乳化沥青无需再次加热，符合环保、低碳的理念。用沥青时必须将沥青加热到较高温度，增加了碳排放。

5 结语

后续跟踪观测改性乳化沥青同步封层实施效果，发现表面集料嵌挤紧密，无泛油现象，路面不渗水，外形美观。采用改性乳化沥青同步碎石封层工艺，机械化施工，质量容易控制，黏结料喷洒均匀，与集料的粘附性好，施工工艺更方便，没有像沥青混合料那样经过高温搅拌，符合低碳环保的理念。

参考文献：

[1]《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）.

[2]赵栋山.沥青同步碎石封层施工技术[J].山西交通科技，2008（8）.