浅析同步碎石封层技术在公路养护中的应用

郭晓军

摘 要：多年来，我国高度重视预防性养护项目的实施，先后引进国内外多个预防性养护项目，并在各地推广与应用。同步碎石封层技术具有良好的防水、抗滑、稳定等性能优势，在公路养护维修中应用效果显著。为此，本文在全面了解同步碎石封层技术原理的基础上，结合具体案例，对同步碎石封层技术要点进行了分析与探讨。

关键词：同步碎石封层;技术原理;公路养护

0 引言

目前，我国大规模公路建设工作基本结束，很多公路进入了养护维修期。不同养护技术对原路面病害的处置程度存在一定差异，预防性养护是在路面发生病害早期实施的一项养护措施，通过预防性养护可以有效避免病害范围扩大、发展。同步碎石封层是最常用的一种公路预防性养护技术，其具有良好的防水、抗滑、稳定等性能优势，能有效降低和减少沥青混凝土路面开裂、沉陷、车辙等病害发生。在沥青混凝土路面养护施工中大力推广与应用同步碎石封层技术，可为道路交通保通保畅和安全建设提供强大支撑。

1 同步碎石封层技术原理

碎石封层是通过一定厚度的粘结材料将相应粒径的集料粘结起来形成一个薄层。施工中，可通过碎石封层设备将集料等材料铺设到路面，经碾压可形成沥青碎石层。按照不同的方式，碎石封层的类型也很多，以施工工艺划分，可分为普通碎石封层、同步碎石封层、纤维碎石封层。同步碎石封层是指通过同步碎石封层车在路面上同步铺洒碎石、改性沥青或改性乳化沥青等粘结材料，随后经自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。在施工当中，封层主要用于路面表层。相比其他碎石封层技术，同步碎石封层技术的优点在于可以同步铺洒不同材料，在不降温条件下，喷洒到路面上的高温粘结料可及时与碎石粘结，从而增强材料间的粘结能力。同步碎石封层可提升路面抗滑能力、减轻水损害，进而保护路面结构，延长道路使用寿命。

2 工程概况

某公路工程在使用過程中，超载超限现象严重，路面已出现了不同程度的损坏，包括路面开裂、车辙、坑槽，并且局部沉陷导致路面积水。经实地勘查可知，路面病害原因如下：

第一，路面开裂。旧路面基层破坏或路基失稳开裂反射到面层，产生反射裂缝。此外，在行车荷载作用下，沥青面层沥青材料老化严重，进而引起路面开裂。

第二，车辙。由于本路段超载超限问题严重，加之沥青混凝土配合比不合理，导致路面出现了轻微车辙病害。

第三，沉陷。在地下水作用下，路基或路面基层局部被破坏，产生沉陷问题。

第四，坑槽。因沥青混凝土配比不合理，碾压不到位等因素产生坑槽病害。

经研究决定，为延长道路使用寿命，采用沥青同步碎石封层技术对路面进行养护维修。

3 原材料选择

（1）沥青。本工程当中，采用的沥青材料为橡胶改性沥青。橡胶改性沥青是在基质沥青内掺入适当废旧轮胎橡胶粉制备的材料。使用前，需按照沥青混合料试验规程相关要求进行橡胶改性沥青性能指标检测，保证各项指标均可满足规定要求。

（2）碎石。碎石是同步碎石封层养护施工的主要材料，碎石颗粒选择较为规则的形状，筛分时，需剔除大粒径碎石，避免对封层车出料口造成堵塞。碎石材料应具有坚硬、洁净、干燥、无杂质，且针片状含量不得过高。同步碎石封层施工，碎石和沥青材料需要相互作用，因此，碎石可采用碱性或者弱酸性碎石，若采用了酸性碎石，需掺加适量抗剥落剂，并做好材料性能检测工作，确保达到粘附性需求。根据本工程实际情况，可采用玄武岩。

4 同步碎石封层施工技术要点

4.1 施工准备

按照设计撒布率、沥青用量，结合封层车行驶速度等条件，准确确定沥青泵进料量、喷油嘴角度等参数，用于施工参考。在实际铺筑施工中，应根据铺筑效果做适当调整，保证参数正确无误。针对本路段局部较为严重的病害情况，可先进行病害处理，随后通过人工或机械的方式清理干净路面，保证作业面平整、洁净。

4.2 同步封层铺筑

根据标定好的参数进行撒铺施工。根据工程实际情况，铺筑时车辆行驶速度不宜过快，可控制在3 km/h～4 km/h，撒布宽度为3.5 m。为保证撒布均匀，可在起点处，均匀铺设油毛毡，避免沥青飞溅，此外，还可以起到接缝美观的效果。在接缝处理当中，不仅要铺设油毛毡，还应保证施工质量，认真做好施工纵、横向接缝，接缝胶结料重叠不得大于5 cm，尽可能防止泛油、漏洒等情况。本工程采用改性橡胶沥青、碎石两种材料，同步撒布当中，温度、湿度等因素会影响改性橡胶沥青材料的性能，因此，严禁在温度0℃以下或湿度75%以上进行施工。同步封层车行驶当中，速度要始终一致，不得忽慢忽快。根据规定要求，在存储设备当中，改性橡胶沥青的温度可控制在200℃，温度过低的话，将会影响封层和面层之间的黏结作用。撒布过程中，需严格按照已确定的撒布量进行作业，沥青喷洒量为1.7 kg/m2，碎石撒布量为8 kg/m2。同步撒布过程中，要确保衔接紧密，不得出现漏撒等问题。若碎石撒布不均，需及时指派专人进行补料，确保撒布质量。

4.3 胶轮压路机碾压

由于同步碎石封层厚度较小，属于薄层封面，因此，碾压时不宜采用重型压路机，采取6～8吨轻型胶轮压路机即可。碾压过程中，需按照一定碾压顺序，比如从路边碾压至中心位置，每次轮迹要有一定重叠，重叠长度为30 cm左右。碾压前期，压路机行驶速度不宜过快，可控制在2 km/h以内。随着碾压遍数的增加，速度可适当提升，但仍需控制在5 km/h

以内。当作业面无浮动碎石，石料镶嵌良好时，便可停止碾压，碾压遍数为3～4遍，不得碾压过度。

4.4 注意事项

（1）石料缺陷。同步封层车在撒布时，极易产生局部碎石重叠等情况，此时可通过人工方式清理干净多余的碎石材料，一般要清扫掉那些多余浮动的碎石材料，对于那些已经黏住的碎石则不得过多揉搓，避免出现掉粒等情况。要在碾压施工前，修补石料缺陷部位。

（2）沥青缺陷。撒布过程中，若出现沥青洒布不均匀现象，需及时通过人工方式进行补洒。对于沥青重叠部位，可采取人工方式铲除，避免因沥青材料洒布不均匀，出现泛油、掉粒等情况。要求在碾压施工前修补沥青缺陷。

（3）多余骨料清扫。施工当中，对于多余的碎石骨料，需及时清理，便于后期回收利用。一般来讲，及时清扫干净多余骨料，可以让石料和沥青材料充分粘结，避免掉粒问题出现。然而，若是在沥青和石料尚未粘结稳固的情况下清扫，将会破坏碎石和沥青材料的粘结作用。为此，必须严格按照沥青粘结碎石的程度确定最佳的清扫时间。通常封层粘结强度经过晚上气温下降便基本形成，可在第二天进行清扫，可进行2、3次清扫。

（4）开放交通时间。当封层温度下降到50℃以下，铺筑后2～3小时，便可开放交通。此时，碎石和沥青粘结效果基本稳定。

5 结束语

综上所述，在行车荷载和自然因素的作用下，常常会出现大量早期病害，如裂缝、车辙、泛油、坑槽等，严重影响路面的路用性能和行车舒适性。为此，必须采取切实可行的措施进行路面养护维修。同步碎石封层技术是公路预防性养护的一种高效方法，通过同步碎石封层技术的应用，可以显著提升路面的防水性能和抗滑性能，具有良好的社会效益和经济效益。

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