普通公路同步碎石封层养护施工技术研究

摘要 将同步碎石封层技术应用于普通公路建设养护项目中，根据实际应用设置施工材料参数，施工参数设置后即可利用洒布车摊铺沥青和碎石洒布，在碎石撒布处理后封层碾压，完成普通公路同步碎石封层养护施工。根据实际工程概况，设计施工流程并施工，测试道路荷载强度。测试结果表明，施工后的公路最大承载压力始终控制在400 kN/m²以上，施工效果良好符合设计要求。

关键词 公路养护；同步碎石封层；养护施工；应用特点；施工技术

中图分类号 U418.6 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）04-0129-03

0 引言

普通公路作为国家交通基础设施的重要组成部分，其建设和维护对于保障经济和社会发展具有重要意义。然而，由于车辆载荷、自然环境等因素的影响，普通公路容易出现磨损、老化等问题，需要及时维护和修复^[1]。传统的养护施工方法如沥青罩面、水泥混凝土修补等虽然可以暂时解决问题，但存在使用寿命短、对环境影响大等缺点^[2]。因此，需要寻找一种更为有效、环保的养护施工技术。

同步碎石封层技术是一种先进的有养护性能的施工技术，其核心是在高温下将碎石和黏结剂同步洒布在路面上，形成一层保护层，以达到防止水分渗透、保护路面结构的目的。该技术具有施工速度快、环保、使用寿命长等优点，因此近年来在国内外得到了广泛的应用和研究。在国外，同步碎石封层技术已经得到了广泛的应用和研究。例如，美国、加拿大等国家已经将该技术应用于高速公路、普通公路等不同类型的路面上，并取得了良好的效果。同时，这些国家也在不断探索新的施工工艺和技术，以提高施工质量和效率^[3]。在国内，同步碎石封层技术也逐渐得到了应用和研究^[4]。例如，中國交通运输部公路科学研究院等机构对该技术在普通公路养护施工中的应用进行了研究和实验，并取得了一定成果。此外，一些省份也在逐步推广该技术在普通公路养护施工中的应用。该文提出普通公路同步碎石封层养护施工技术，旨在为普通公路养护施工提供一种更为有效的解决方案。

1 普通公路同步碎石封层养护施工方法设计

1.1 施工材料参数设置

在实际应用中，同步碎石封层技术的重要环节之一是合理选择橡胶沥青材料。随着混合橡胶粉末的增加，混合物的黏度也会相应地增加或减少^[5]。在提高道路性能的同时，施工难度也会在一定程度上增加。因此，根据工程实际情况，选择了90%的沥青和30目胶粉，并将胶粉掺量控制在18%～25%的范围内。

喷洒型橡胶沥青技术的技术参数指标如表1所示。在该技术的使用过程中，橡胶沥青的喷洒量应当在1.6～2 kg/mz之间，这样可以有效避免路面后期出现沥青膜厚度不足、漏油等问题。

集料应选择坚硬且干净的单一颗粒尺寸，其中石头颗粒尺寸为9.5～13.2 mm^[6]。这些石头颗粒形态良好、强度高、不含杂质，符合道路施工技术标准。在使用之前，应先加热并清除混合装置中的灰尘。具体的技术要求如表2所示。

以上是普通公路同步碎石封层养护施工材料参数设置的具体内容，准备施工材料后即可摊铺沥青和碎石洒布施工。

1.2 洒布封层

在施工期间，沥青被储存在储罐中，并加热至170 ℃。将加热后的沥青放置在密闭储罐中，以避免受到墙壁、干燥和灰尘的污染^[7]。在进入施工现场前，应选择干净的石头并将其放置在同步碎石封层机料仓的储罐中。在特殊的施工作业期间，同步碎石封闭车以5～8 km/h的速度行驶。为了保证相同沥青的摊铺，沥青喷射器的高度需调整适当，从而使沥青材料能够同时分散。洒布车洒布施工的过程如图1所示。

在施工期间，发现每平方米路面上沥青和骨料的选择与整个建设项目的发展有着密切的联系。对于省道建设的基本要求，精选了6～10 mm的压缩石料，并进行大量的试验分析，以确保石料的压缩分散度在10～12 kg/m²的范围内。同时，也对改性沥青的分散度进行了严格的控制，使其保持在1 kg/m²、1.6 kg/m²的范围内。

在制造商喷洒原材料的过程中，必须根据道路的实际位置，实时监测原材料的喷洒量和速率。只有这样，才能确保游离沥青不会影响原始基层表面^[8]。这一步骤是至关重要的，因为它可以防止沥青与基层表面之间产生不必要的摩擦，从而确保道路施工的质量和持久性。

此外，骨料是道路建设中的重要组成部分，其质量和粒度对道路的性能和寿命有着直接的影响。选用的骨料粒度在6～10 mm之间，这个范围的骨料可以提供良好的承载能力和耐久性。同时，也进行了多次试验，以确定骨料的最佳配合比，从而使其能够与沥青材料完美结合，提高道路的整体性能。在处理接缝时，需要注意以下几点。首先，对于纵向接缝，需要准备一条宽度约为10 cm的线路，然后将它的前半部分连接到沥青边缘，在沥青边缘用碎石喷洒剩余的一半宽度。其次，对于横向接缝，需要放置一个总宽度约为1 m的油毛毡。在所有喷雾结束后，需要立即清除油毛毡，并完成一系列清洁操作。

1.3 封层碾压

在碎石撒布处理后，对于一些覆盖率不符合规定的位置，应及时人工补撒处理。在完成沥青碎石洒布后，必须使用滚轴滚动，但需要注意的是，滚动速度不得超过6 km/h。在碾压过程中，应从中间向两侧开始，由低位向高位碾压，如图2所示。

在初次碾压作业结束后，应立即撤离现场，碾压过程中不得长时间停留、转弯或急转弯。车轮碾压完成后，交通可以开放2 h。为了减少路面问题，有必要彻底清理碎石并处理当地现场。在路面温度降至50 ℃后，可以开放交通，确保速度低于30 km/h。

2 同步碎石封层技术的应用特点

2.1 稳定性良好

实际的施工中，沥青混合料是不惧高温的，因此即使是高温施工也可以有效地实现其预期效果，主要原因是其网格纤维缠绕结构，在施工过程中可以避免路面出现高温泛油而对过往的车辆造成一定的危害。同时纤维碎石封层本身就有着非常优质的弹性模量以及延伸率，如果温度过低，还可以有效地避免由于温度而导致的裂缝，因此具有非常高的稳定性。

2.2 耐磨性能好

同步碎石封层技术还具有非常优质的耐磨性能，将碎石集料进行碾压后，需要在施工中将其嵌入到网格缠绕结构中，网格缠绕结构主要由纤维和沥青组成，在使用一段时间后，三者会牢牢地结合，通过力学体系来构成一个非常稳固的结构，有效地提升了碎石集料的坚固性，降低其脱落概率，从而有效地将道路耐磨性进行了显著的提升。

2.3 防水性能好

同步碎石封层技术在施工过程中可以将上下层的乳化沥青进行充分的吸附，主要是由于其纤维层的吸附能力比较强，其黏性是普通黏结层的4倍左右，在施工过程中利用这种方式可以有效地提升封层的密闭性，从而更加提升了沥青的稳定，也加强了路面在施工后的防水性能。

3 工程实例

3.1 工程概况

某普通公路项目于2010年建成通车。由于大量超载车辆在高速公路路面行驶，会出现不均匀下沉、横向和纵向裂缝、坑洞、车辙、网状裂缝等各种病害，降低车辆行驶的舒适性和安全性，该道路工程使用寿命降低。为有效解决上述路面病害，使用该文提出的普通公路同步碎石封层养护施工技术对其进行养护施工。

同步碎石封层施工设备要求如表3所示。

在表3中，基于上述参数，首先维护和清理道路，清除地面上所有的废弃物，如灰尘、垃圾和碎石。为应對各种路面问题，修建道路路面。对于路面上的裂缝问题，可以分为两类来处理。一类是裂缝相对较小，其宽度约为5 mm。对于这类裂缝，需要仔细清洁，确保裂缝内部没有灰尘、杂质等。清洁完成后，需要使用细小的石头填充。填充时要注意石头的大小和分布，确保填充均匀、密实，以避免出现空隙或凸起。另一类是裂缝宽度大于5 mm，这类裂缝处理起来相对较困难一些。首先需要去除裂缝周围的松散部分，包括松动的石头、泥土等，以确保填充材料的稳定性和持久性。然后需要将填充的砾石材料均匀撒入裂缝内。需要注意的是，填充材料的选择和配比需要根据裂缝的具体情况和工程要求严格筛选和调配，以确保填充效果最佳。同时，在填充过程中要保持一定的压力，使填充材料能够充分进入裂缝深处，并与路面材料紧密结合。最后，需要确保道路表面与道路的原始表面高度相等。除此之外，还针对路面加固不足和道路渗水过多导致的断裂进行了维护。在维护过程中，必须拆除整个面板，重新浇筑路基，并浇筑新的混凝土面板。

在该项目中，将封闭措施从左到右依次实施，以确保效率。为了实现这一目标，将采用该文道路养护技术，以便在阴天时最大限度地使砾石分布覆盖道路表面。同时，在施工期间，必须确保驾驶员以稳定和恒定的速度驾驶车辆。此外，由于该项目使用改性沥青，喷涂温度应保持在170 ℃左右。在第一次施工之前，必须在同步泄漏车的左侧洒水喷头上安装一个小型洒水喷头，以防止施工过程中的泄漏。同时，在等待最终施工的过程中，还应确保右侧的喷射宽度大于石头的喷射宽度，并采取同样的保护措施。

3.2 施工结果

上述施工完成后，应根据道路荷载强度确定道路养护方法的效果。具体公式如下：

式中，W——公路能够承载的强度；a——道路两侧的预留宽度；e——加载的道路的最高强度；h——道路的宽度；u——道路的长度。根据上述计算，该工程施工后道路货运的最大压力强度应采用道路货运强度确定。具体结果如表4所示。

如表4所示，随着定向承载强度不断加强，道路最大承载压力也随之变化，并且最大承载压力始终控制在400 kN/m²以上。测试结果表明，该普通公路同步碎石封层养护施工效果良好符合设计要求。因此，该文设计的普通公路同步碎石封层养护施工技术具有良好的效果和较高的应用价值，有效提高了公路承载力。

4 结束语

该文提出的普通公路同步碎石封层养护施工技术是一种先进的预防性养护施工技术，具有广泛的应用前景和重要的研究价值。通过对其深入研究和探讨，可以为普通公路养护施工提供更为有效、环保的解决方案，促进公路交通基础设施的建设和维护水平的提高。

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收稿日期：2023-11-29

作者简介：党吉（1990—），男，本科，工程师，从事公路养护维修方面工作。