改性沥青同步碎石封层的材料要求和施工工艺

改性沥青同步碎石封层的材料要求和施工工艺

作者：朱利勇

来源：《科技与创新》2014年第03期

摘 要：通过对同步碎石封层在预防性养护中的应用进行了简要介绍，对同步碎石封层的材料要求和施工工艺进行了描述，以期为今后同类工程提供经验、借鉴。 关键词：预防性养护；同步碎石封层；材料要求；施工工艺

中图分类号：TU57 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）03-0077-02 1 工程概述

黄马路是北京市大兴区一条重要的东西向道路，道路等级为一级，它连接了大兴区、亦庄开发区、通州区等，道路西侧起点为黄村，路线向东，终点为大兴与通州区界。该路于2009年完成道路大修，到2012年已经使用了3年。随着大兴地区的经济持续发展，交通量快速增长，路面局部出现裂缝、网裂和车辙等病害，且有进一步发展的趋势。通过对该路的交通量、弯沉、路面病害等因素综合分析，决定对该路进行改性沥青同步碎石封层的预防性养护措施。 2 同步碎石封层技术特点

同步碎石封层为用同步碎石封层车将碎石和黏结料同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。同步碎石封层技术的最大优点是同步铺洒黏结材料和石料，实现喷洒到路面上的高温黏结料在不降温的条件下即时与碎石结合的效果，从而确保黏结料和石料之间的牢固结合。同步碎石封层具有如下技术特点：①防滑性较好。沥青结合料将碎石黏结在旧沥青路面上，碎石的粗糙增加了它与车轮轮胎间的摩擦力，达到路面防滑性能的要求。②防水性较好。沥青结合料能够渗入旧路沥青裂缝内，起到封闭裂缝的作用，防止路面雨水沿路面裂缝渗入基层。铺洒在沥青旧路面层上的碎石磨耗层相当于防水层，起到了防水的作用。③耐磨耗和耐久性较好。高黏结合料将骨料与旧沥青面层有效地黏结在一起，将约2/3的碎石骨料嵌入高黏结合料中，使高黏结合料与骨料之间形成最大的接触面，防止碎石被车轮碾飞。④经济性好。同步碎石封层因其厚度较薄，一般设计厚度与骨料的粒径相接近，比普通沥青摊铺要薄很多，且骨料和沥青结合料在施工过程中同步喷洒，无需搅拌，有效地降低了施工成本。⑤工艺简单，施工速度快。同步碎石封层涉及到两种原材料，即骨料和高黏结合料，两者同步施工，施工速度较快，且养生后即可开放交通，无需断路施工。 3 材料要求

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3.1 石料

碎石封层的石料可采用石灰岩或玄武岩，本工程采用的石料为宣武岩。碎石封层石料规格与用量如下：石料规格为S12、石料粒径8～10 mm、封层厚度10 mm、石料用量9～12 mm。石料粒径需与同步碎石封层的设计厚度相匹配，否则施工完成后验收的厚度达不到设计厚度的要求。

碎石封层所用石料技术要求如下：压碎值≤16%，洛杉矶磨耗值≤15%，表观相对密度≥2.6，吸水率≤2.0%，坚固性≤12%，针片状含量≤6%，水洗法 3.2 沥青胶结料

为将碎石与旧路面很好地黏结在一起，碎石封层采用高黏改性乳化沥青。高黏改性乳化沥青技术要求如下：蒸馏残留物含量>65%，赛波特黏度（50 ℃，s）>30，储存稳定（1 d，%）≤1%，筛上剩余量（0.85 mm，%）≤0.1%，电荷为+，破乳速度为快裂/中裂。蒸发残留物性质如下：针入度（100 g，5 s，25 ℃）为60～120（0.1 mm），溶解度（三氯乙烯）>97.5%，软化点（℃，环球法 ）>55 ℃，延度（25 ℃，5 cm/min，mm）>30 mm，动力黏度（60 ℃，Pa·s）>500 Pa·s。 4 施工工艺

4.1 同步碎石封层施工工艺

同步碎石封层施工前，先对路缘石、雨水口和各种管线检查井等路面附属物进行相应处理。将路面清扫干净并保持干燥，不得有明显灰尘、积水，原路面结构强度不足应先予以补强，无需对旧路路面沥青进行铣刨。

同步碎石施工车的标定：乳化沥青泵入同步碎石封层车的沥青贮存罐后，应通过同步碎石封层车的加热设备对高黏度改性乳化沥青加热、保温，以保证高黏度改性乳化沥青的洒布技术要求。装好乳化沥青和碎石的同步碎石封层车开至施工现场后，应根据试验段确定乳化沥青喷洒量和石料的撒布量，并根据标定的参数在电脑上准确设置乳化沥青的喷洒量和碎石的撒布量。根据测量放样结果，准确调整好同步碎石封层车的位置后方可开始施工。

乳化沥青喷洒温度控制在50～60 ℃，洒布量在1.2～1.6 kg/m2之间，从左向右进行封层施工。施工第一幅时，应在左侧石料撒布器上加上夹板，防止石料飞溅；施工最后一幅时，与左侧采用同样方法；撒布中间路幅时，要保持右侧乳化沥青喷洒宽度比石料的喷撒宽度多8～10 mm，碎石撒布要分散、均匀、厚度一致，石料覆盖率应大于90%. 当局部缺料或料过多时，应人工及时找补或清除。

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横向接缝处理：横向接缝采用平缝搭接的施工技术。合理安排每车摊铺，做到每车满载摊铺，尽可能减少横缝的数量。施工时，在起点采用铺垫油毛毡接缝技术，摊铺机前进后，及时将油毛毡连同上面的混合料一起拿走，保证接缝平顺、整齐。

碎石撒布后，采用胶轮压路机碾压。相邻两幅初压完成后，即可进行错轮碾压，全幅碾压不少于5遍。碾压时，应由路边缘向中间碾压，每次轮迹应重叠30 cm，碾压速度控制在2～4 km/h，每次折回的位置避免在同一断面上，压路机在封层上碾压时不得停留、调头或急转弯。 同步碎石封层结束后，应及时清扫、回收多余的骨料和浮料，养生后即可开放交通，但前提条件是4 h内未降雨。 4.2 碎石封层质量检评标准

碎石封层摊铺前，原路面处理质量标准如下：平整度没有明显凸起和下凹，每200 m检查1次；清洁与干燥方面要求无明显灰尘、积水，频率为随机。

碎石封层施工技术和质量检评标准如下：乳化沥青洒布量1.2～1.6 kg/m2，每天检查1次；喷洒均匀性为肉眼观测无明显囤积、流淌或漏洒，频率为随机；碎石撒布量为8～12 kg/m2，每千米每车道检查2次；碎石撒布覆盖率为（95±10）%，频率为随机； 碎石撒布均匀性为肉眼观测无明显囤积、漏撒，频率为随机。 4.3 同步碎石封层施工技术要点

具体包括以下几点：①选择技术状态良好的同步碎石封层机是施工质量和施工效率的保证，其中主要包括沥青喷洒装置结构合理、沥青控制系统先进合理、碎石的撒铺量和均匀性调整精确、沥青和碎石撒布高度合理。②为使沥青膜厚度适宜，施工前需调整喷嘴高度。③在施工过程中，沥青温度需保持在160～170 ℃范围内，保证改性沥青雾状喷洒形成均匀、等厚度的沥青膜。④碎石和沥青的撒布量需匹配，要求同步碎石封层机前进速度均匀。⑤严格控制石料的粒径范围，针片状石料要控制在15%以内，不含石粉和杂质，压碎值小于14%，石料经过水洗后风干。⑥旧路路面的强度和平整度需满足要求后方可进行同步碎石封层施工。⑦一般路面进行一次同步碎石封层就可以达到预防性养护效果。旧沥青路面平整度较差或低等级公路采用同步碎石封层时，须铺设两层或三层，这是为了防止各层碎石产生嵌挤，粒径应为互相搭配的。⑧施工前，需将旧沥青路面清扫干净，防止路面灰尘影响黏结剂的黏结效果。⑨为了在热沥青温度降低之前或乳化沥青破乳后能及时完成碾压，在施工过程中要保证轮胎压路机数量足够。

4.4 同步碎石封层施工应注意的问题

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为使同步碎石封层施工达到预期效果，需注意以下几个问题：①施工前，需对旧路不同类型的病害彻底处理后方可施工；②沥青材料性能与碎石材料性能之间要有良好的兼容性，要根据现场条件选择合适的沥青和碎石；③同步碎石封层机和施工器械性能良好；④必须进行试验段，试验段的目的就是要检验各项施工机械的使用性能和相互配合情况，确定施工所需的技术参数，确定设备的技术参数； ⑤为了让员工熟悉操作施工机械，施工前需对员工加强培训。 5 结束语

通过对黄马路同步碎石封层的设计证明，高黏改性乳化沥青将碎石与原沥青路面很好地黏结在一起。这对原路的裂缝和车辙有很好的修复作用，使铺筑后的碎石封层有较好的抗裂性能，减少路面裂缝的产生。同步碎石封层所具有的防水性、耐磨性、防滑性和施工速度快等优势，将使该技术作为一种新的沥青路面预防性养护措施，在今后这类施工中得到广泛推广。 参考文献

[1]黄颂昌，徐剑，秦永春.改性乳化沥青与微表处技术[M].北京：人民交通出版社，2010. 〔编辑：白洁）