农村水泥路面改造的沥青碎石封层技术应用研究

张传钢

[摘要]近年来，随着我国社会的快速发展，新农村改造步伐不断加快，人们日益提升的生活水平使原有的农村水泥路面无法满足生活需求。传统的旧水泥混凝土路面改造会有严重的反射裂缝问题出现，沥青碎石封层技术在农村水泥路面改造中的应用，不但能够使反射裂缝得到有效消除，而且能够使原刚性路面变为柔性基础，且具有较低的造价，改造措施具有十分显著的经济效益和社会效益。

[关键词]农村公路；水泥路面；沥青碎石封层技术

文章编号：2095-4085（2017）01-0095-02

水泥混凝土路面由于具有较高的强度、较好的稳定性和较强的扩散载荷能力等特点，被广泛应用于我国公路建设中。近年来，我国快速发展的经济和日益提升的交通量使原有水泥混凝土路面无法满足社会发展需求。随着城市现代化建设步伐的不断加快，市政道路里面已逐步完成改造，而农村大部分地区经济条件较差，旧水泥路面改造困难重重，对正常的交通运输造成一定影响。沥青碎石封层技术的出现不仅能够有效消除反射裂缝，而且能够满足农村低价水泥路面的改造需求，进一步推动了农村公路黑色化和柔性化建设。

1.沥青碎石封层技术概述

所谓的沥青碎石封层技术，主要是指在稳定的基层上利用同步碎石封层车同步洒布粒径单一的石料和粘结度较大的改性沥青，利用轮胎压路机或自然行车进行碾压从而形成沥青碎石磨耗层，它主要应用于路面表层，也可以作为低等级公路面层进行施工。沥青碎石封层作为一种具有较低成本和良好效果的路面改造技术，能够实现在同一台车上同时完成集料洒撒布和粘结剂喷洒两道工序，从而使碎石颗粒能够立即接触刚喷洒的粘结剂，使集料撒布与粘结剂喷洒之间的间隔进一步缩短，使粘结剂与集料颗粒之间的裹覆面积大幅增加，从而使他们之间的稳定比例和结合强度得到有效保证，使作业效率得到提高，材料和设备成本大幅降低，具有较高的性价比。沥青碎石封层技术不管应用于过渡型路面还是道路养护中，都能够使公路建设资金不足的问题得到缓解，使公路的使用寿命得到延长，给行驶车辆提供安全舒适的缓解，使农村公路建设逐渐呈现出黑色化和柔性化的趋势。

2.路面碎石化技术

所谓的碎石化技术，主要是通过均匀的冲击、破碎和压实旧水泥混凝土路面，在部分结构强度和整体性损失的情况下，降低水泥混凝土路面在湿度和温度变化下以及载荷作用下的位移，使其保持在柔性路面允许范围内，进而使反射裂缝得到彻底解决，为加铺柔性沥青路面提供保障。碎石化后的水泥混凝路路面分为三个层次，一是表面细粒散层，二是碎石化层下部，三是碎石化层上部。碎石化后表层的厚度要控制在大于2cm且小于6cm的范围内，碎石化层上部与下部厚度均为10cm左右。在压实过程中，挤压碎石化层表层的颗粒形成嵌挤薄层，通过洒布透油层，其粘结力相对较高，同时具有相应的稳定性和强度。碎石化层上部的强度主要来源于两部分，一部分是来自内摩阻角，内摩角随着粒径的变大而增大；另一部分则来自预压应力，主要由于旧水泥混凝土面板出现破碎时，混凝土会有侧向体积膨胀产生，越小的混凝土颗粒粒径会产生越大的膨胀，其预压应力也就逐步增大。

3.沥青混合料的形成

3.1施工材料的选择

一是沥青的选择，施工单位需按照国家规范标准选择合适的沥青，要重点保障沥青的软化点、含蜡量、针入度以及延度与施工要求相符合；二是粗集料的选择，矿料质量需符合相关规定，沥青面层的集料最大粒径要确保从上到下逐步增大，上面层的最大粒径最好能够小于厚度的1/2，中下面层及联接层最大粒径不允许大于层厚的2/3。所选择的粗集料不但要干燥洁净无杂质，同时要确保颗粒形状良好，耐磨性和强度较高，其质量与技术要求符合；三是细集料的选择，一般选用机制砂、石屑或天然砂。所选用的细集料要尽可能为大小适当的颗粒状，而且干燥洁净无杂质，保证沥青与细集料的粘结性良好；四是填料的选择，填料通常是磨细石灰岩得到的矿粉，需要除净原石料中的泥土杂质，当填料使用粉煤灰、水泥等材料时，其用料必须小于矿料总量的2%。

3.2沥青混合料的形成

所谓的沥青混凝土混合料，一般是指在拌和机内对不同粒径的碎石、一定比例的矿料和沥青以及破碎砂进行热拌所形成的混合料。這种混合料在压实以后具有较大的强度和较高的湿度，通常被称之为沥青混凝土。将沥青和集料按照最大密实原则配比成的沥青混凝土混合料，其主要通过沥青与骨料之间的粘结力和骨料颗粒问的内摩阻力形成结构强度，温度对这种路面有着较大的影响。

4.沥青碎石封层技术施工工艺

4.1对基层顶面进行详细勘察

在对地基夯实完以后，就可以进行路面铺设

因为需要在地基上铺设沥青材料，为了路面平整度得到很好控制，需要对基层顶面详细勘察以后再铺设路面。干燥整洁的基层顶面是路面顺利施工的重要保障。因此，施工人员需要对基层顶面环境进行详细勘察，将杂物清除干净，并且全面处理和优化裂缝等问题，从而确保沥青碎石封层技术的应用效果得到进一步改善。

4.2做好施工准备工作

在进行施工以前，需要对施工材料、设备和人员三个方面进行全面排查。施工材料的好坏是工程质量优劣的基础保障，因此要保证碎石材料与沥青质量的可靠性。这两种施工材料在公路路面施工中都发挥着至关重要的作用，沥青的质量与性能需要与建设条件相符合，而碎石的体积要保持均匀，确保其硬度符合要求。在公路工程建设中，要将施工材料在合理的位置和适宜的条件下进行存放。同时要全面检查施工设备的运行状况，确保能够正常作业，要求施工人员具有熟练的操作技术。另外还要保护好施工区的结构物，防止有沥青溅上而受到污染。

4.3上料摊铺

在施工过程中，需要通过轮式装载机将9.5mm～13 mm单粒径石灰石碎石装载到碎石封层车的骨料斗中，将高温改性沥青通过沥青高温罐车泵吸入同步碎石封层车沥青储罐内，其温度要保持在大于165℃且小于185℃的范围内。为了避免有沥青从高温沥青罐车的输油管阀门滴漏，可以提前配备铁质的容器对滴漏的沥青进行接收。在施工起点准备好装满料的碎石封层车，施工人员将各个系统的工作参数调整好；随后驾驶员沿预先设置的控制线起步，控制行驶速度在5km-8km/h之间。随后操作人员可以将料门控制开关打开，碎石均匀撒布的同时，沥青也随之喷出。需要设定改性沥青撒布量的参数在2 kg/m²左右，碎石封层车在行驶过程中，会根据车速对沥青流量进行自动调节，一般能够控制误差在5%以下，从而使洒布效率和水平得到有效提升。

4.4有效处理接缝处

在沥青碎石封层技术应用中，需要通过有效措施处理好接缝，一般在进行沥青碎石洒布时，其接缝处为直线状态。在施工过程中，需要将平顺的接缝设置在沥青碎石封层技术实施的起止点，同时还要求接缝具有紧密性和平顺性，从而进一步提升施工质量。在对接缝进行处理时，会存在一些纵向接缝，但要控制其数量，过多的纵向接缝容易使公路路面产生质量问题。

4.5碾压施工

碾压施工作为沥青碎石封层技术处理过程中极其重要的一方面，会对施工效果产生一定的影响，特别是会影响到碎石材料和沥青材料的有效嵌入，因此必须严格控制碾压操作。首先需要严格控制集料和沥青的碾压时间，碾压施工在洒布操作结束后的半小时内进行其效果最佳，同时还要与施工现场情况相结合进行适当的调整，从而使碾压的遍数得到合理的调整与控制；其次需要有效控制压路机设备，要认真管理和维护好压路机，确保能够顺利进行施工；最后要严格控制碾压强度和速度，防止碎石因较大的碾压强度而出现碎裂。

4.6现场清扫

在完成碾压操作以后，需要对现场进行清扫，使碾压处理后施工现场的有效性得到有效的控制，要使其处理的可靠性得到保障。在进行清扫时，需要确保清扫的方向及力度与相关施工要求相符合，特别是对于一些嵌入的碎石材料来说，更要防止其有明显的脱落或松动问题出现。从时间上看，同样要加强对现场的清扫，在完成碾压施工以后，不适合直接进行相应的清扫工作，清扫作业需要在沥青完全凝固以后进行，使路面结构具有良好的稳定性，防止清扫破损路面结构。在完成清扫工作以后，需要对没有被彻底清扫的碎石进行有效的碾压处理，从而确保被碾压到沥青层以内，使路面结构的平整性处理最理想状态。

5.结语

通过以上内容能够看出，在农村水泥路面改造过程中，沥青碎石封层技术的应用具有较大的优越性和合理性，实现了公路改造的高效集约化。施工单位要不断提升沥青碎石封层技术，促进机械设备与沥青碎石封层技术的合理结合，从而进一步提高施工作业的高效稳定性，推动农村公路建设的协调可持续发展。