复合封层技术在甘肃省公路养护中的适用性研究

2020-10-29

中国建材科技 2020年3期

关键词：铺筑封层乳化

（甘肃省张掖公路局，甘肃张掖 734000）

复合封层技术作为一种经济、快捷、有效的路面预防性养护技术，结合了同步碎石封层和微表处两者的优点，可以有效阻止地面水的渗透，抑制路面网裂的反射[1]，缓解底层病害对面层的影响，有效地保护路面，提高路面耐久性，延长道路使用寿命。

1 复合封层技术对原路面的要求

在实施复合封层技术的路段应满足以下条件：

1）原路面结构强度必须满足要求。复合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。

2）原路面的车辙应分类进行处治。对于磨损型车辙，可直接铺筑复合封层进行补修复；对于由于路面结构强度不足而形成的车辙，必须进行必要的补强处理后方可铺筑复合封层。

3）原路面的病害应进行分类处治。复合封层对凹陷型的路面病害（如局部脱皮、浅坑槽等）和轻微裂缝都有很好的修复作用，在这些路段可直接铺筑；但是对于隆起型的路面病害（如拥包等）和中重度裂缝则没有明显效果。因此，对于原路面的拥包、较严重的不平整、中重度裂缝等病害，在铺筑复合封层前应进行彻底处治，待满足要求后方可进行铺筑。

2 原材料选择

复合封层所用原材料的选择要求如下：

1）碎石封层胶结料（沥青）的选择。施工中选用乳化沥青车间生产的高黏度快裂型改性乳化沥青作为碎石封层的胶结材料。

2）碎石封层用集料选择。碎石封层采用了10-15mm的单粒径碎石。集料石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒，选用反击式破碎机轧制的碎石，具体控制指标参照《沥青路面施工技术规范》JTJ-2004执行，做到每进场一车石料检测一次，检验合格后方可进场使用[2]。

3 施工工艺流程

复合封层施工方便，速度快，缩短了开放交通时间，操作简易，整个施工全部由专用设备完成，在常温下施工，有效降低能耗[3]，其施工工艺流程主要包含以下几个方面：

1）原路面进行铣刨及修补。首先应对原路面的沉陷、拥包、龟网裂等路面病害进行铣刨修补处理，然后进行整个路面薄层铣刨，复合封层施工前原路面平整度要求达到IRI≤3.0（m/km）。

2）原路面清扫和对封层车进行标定。

3）同步碎石封层车洒布沥青与石料。同步碎石车施工作业时，碎石撒布量应保证石料覆盖率控制在90%，接缝处采用人工清除重叠的碎石。碎石覆盖率因受车速影响较大，碎石封层车作业时速度应保持匀速行驶，以保证乳化沥青和碎石撒布量相匹配，碎石撒布均匀一致。

4）胶轮压路机碾压。撒布完成后用26t轮胎压路机紧跟着碾压1～2遍后停止碾压，停止30～40分钟待乳化沥青破乳后轮胎压路机再碾压3遍以上，碾压过程中压路机不得随意刹车、掉头，碾压完毕后即可开放交通。通过行车碾压7天成型后方可进行下一道工序。

5）清扫碎石封层路面。微表处作业前要对碎石封层路面的浮石及杂物进行清理。一般采用专用扫路车配合吹风机及人工清扫。

6）微表处作业。主要包括：矿料准备；对稀浆封层车进行矿料和乳化沥青标定；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；调整摊铺箱的宽度和摊铺厚度，使摊铺箱周边与路面贴紧；摊铺作业。

4 施工注意事项

1）为保证同步碎石封层施工质量，应对同步碎石封层车乳化沥青洒布量进行标定，保证乳化沥青实际洒布量符合设计。

2）乳化沥青和碎石撒布量是影响同步碎石封层质量的重要因素，要严格控制乳化沥青和碎石撒布量。要根据施工路段气候条件、原路面沥青状况确定乳化沥青洒布量。平均气温较低地区如肃南、民乐可适当调高洒布量；原路面缺沥青路段可适当调高洒布量。

3）同步碎石封层车进行洒布作业时，施工人员要紧跟同步碎石车，随时监控乳化沥青喷嘴和碎石料门工作情况。

4）碎石封层使用的石料应尽量为立方体或四棱形的石料，且具有良好的耐磨性和强度，要严格控制针片状含量。

5）接缝处理。

5 工程案例

G227线在2014年首次实施复合封层预防性养护工程中分别采用了8-12mm碎石封层+MS－Ⅱ型微表处；10-15mm碎石封层+MS-Ⅱ型微表处；15-20mm碎石封层+MS-Ⅲ型微表处3种组合结构铺筑了试验路段。通过对试验路段长期跟踪观测发现，10-15mm碎石封层＋MS-Ⅱ型微表处结构组合效果较好，路用性能较理想。

GZ45古永高速XK1955+000～XK1960+000段，在2014年经过复合封层养护处理后，路面状况得到改善，路面使用性能得到提高，良好状态保持了3年左右。随着时间的延长，路面出现横向裂缝，平均20～30m一道，路面状况变差，PQI，PCI，RQI，RDI指标在2014～2017的3年内衰减率分别达到2.08%，7.62%，8.02%，4.29%。随着服务时间延长，路面泛油和表面磨光越来越严重，如图1所示，路面抗滑能力减弱，SRI指标4年的衰减率达到14.72%。该观测路段在实施复合封层预防性养护处理后，其PQI，RDI的衰变速度低于预测的衰变速度，说明对该路段采取的复合封层养护措施是合理有效的，同时也可看到RQI的衰变速度偏高为8.02%，SRI的衰变速度超过预测范围为14.72%，说明该路段在经过复合封层预防性养护处理后面临的主要问题是裂缝，如图2所示，以及泛油和车辙。