碎石封层设计、施工及检测方法

（北京欧亚机械设备股份有限公司，北京 101105）

在法国农村、城市与郊区道路的路面磨耗层养护施工中，采用撒布一层沥青和碎石的施工工艺，石料的撒布一般用“覆盖能力”来描述，以不存在任何重叠为前提，在指定表面上能完整覆盖的最多骨料数量，计量单位采用L/m2表示。施工工艺相当于国内的沥青表面处治及封层。

施工一般采用沥青洒布车和碎石撒布机组合，或将撒布机替换为同步碎石封层设备。该磨耗层施工工艺，主要步骤有7个，分别为前期准备工作、清理路面、洒布黏结料（沥青）、撒布碎石、轧路机压实、重新开放交通及清扫剩余碎石。

一、石料的特性

一般从石料的来源、粒度、棱角度、表面清洁度和扁度五方面描述。

（一）来源

骨料存在天然或人造两种来源。天然骨料是指来自于冲积矿层或整块岩石矿层的骨料；人造骨料是指通过破碎加工转化而成的骨料。天然骨料一般只用来处理特殊点位，诸如危险的弯道、减速区域等。

（二）粒度

为了能够获取紧密级配,最常使用的粒度等级表达方式为d/D：2/4～4/6.3和6.3/10～10/14。在特殊情况下，可以使用规格为14/20的粒度。在所有情况下，当材料通过网眼尺寸为1.25D的筛子时，筛余物必须为零。

（三）棱角度

在采用冲积矿层的天然骨料方面，当道路的交通等级为T1至T3时，破碎比Rc必须大于或者等于2。在交通等级大于T1的情况下，强烈建议使用整块岩石。如果需要采用冲积材料，适用的破碎比必须大于或者等于4。

（四）表面清洁度

骨料的清洁度是决定一层表层能否实现成功铺设的关键因素之一，要求黏结料必须完美地黏附在骨料上，而不是黏在覆盖在骨料表面的一层细料薄膜上。

（五）扁度

当一种骨料的比值（G/E）大于1.58时，可将该骨料视作为“扁平”的骨料（G与E分别代表骨料的长度和厚度）。

二、道路交通量的等级分类

道路施工工艺是由道路交通量决定的，道路交通量的大小决定石料的粒径、破碎比和撒布量。交通量与破碎比的关系，如表1所示。

三、工艺配方

在确定表层工艺的配方时，首先需到现场考察，并充分理解一定数量的参数，以便确定各项事宜。

（一）涂层结构的选择

1.一种碎石构成的单层；（结合国内的施工工艺，在此仅介绍此种结构。）

表1 交通量与破碎比的关系

2.两种碎石构成的单层；

3.双层碎石；

4.预铺碎石的单层；

5.预铺碎石的双层。

主要应根据交通类型、路面、环境、冬季期间形成的干扰和建造时间来选择涂层的结构，同时考虑路面的粗糙度与密封性。

一种碎石构成的单层属于最常见结构，且这种结构几乎能够适用于所有的交通类型，最高可达T2等级。通常使用骨料（6/10）建造该层面，需要具有良好状态且均匀的路面，但不能承受过大的切向应力。

（二）黏结料的选择

一般而言，使用乳液比基质沥青，可以在年初或者年末温度较低（10℃以下）时完成涂层的建造工作。在单层结构中，通常都选择基质沥青；双层涂层则优先选择沥青乳液。由于国内双层应用较少，在此不做阐述。

在交通量非常大的情况下，即T1/T0，一般都需要选定改性沥青或者改性乳化沥青，且更应该优选基质沥青，因为该黏结料能够使涂层稳定得更快。除此之外，在道路建设方面出现困难的情况下，也必须考虑采用该类型的黏结料，这些困难涉及切向应力（小半径弯道，15m～20m）；气候约束（炎热的夏天，寒冷的冬天）；运营约束（例如需快速清扫）等。

（三）骨料粒径的选择

在碎石粒径的选择方面，涂层结构、交通类型及路面特点都是需要考虑的主要参数。同时还需考虑到粗糙度（需获取良好的粗糙度并保持）、环境（在行驶中发出的噪声），以及表面排水性能。

可以根据载体的状态及交通类型，对粒度做出相应的调整。重型交通与异质路面采用粗碎石，轻型交通与匀质路面则采用细碎石。

行驶中发出的噪音能够对城市化区域造成妨碍，需要选择适用的粒度（6/10）或（4/6），便于使涂层的材质更细腻且产生的噪音更少。

总体来讲，为了获得产生较少噪音的罩面层，应使用最细粒度，且要求该粒度能够与道路的载体及运营条件兼容。

（四）基本配量

根据涂层的结构、黏结料的性质及骨料的粒径，对应选定的基本黏结料配量，如表2所示（仅针对一种碎石的单层）。

表2 黏结料与碎石的基本配量

碎石粒径4/6,撒布量2L/m2

碎石粒径10/14,撒布量10L/m2

四、碎石撒布量的检测方法

目前国内的碎石撒布多以覆盖率描述，是一种粗略的计量方式。北京欧亚机械与法国高速公路公司联合出具了一套碎石撒布量样板图册，可根据不同的粒径和撒布量，以1:1比例、定量、直观的比对方式快速确定碎石撒布量。