白永忠

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

SBS同步瀝青碎石封層施工技術(shù)就是用專用的同步碎石封層機(jī)將粘結(jié)材料(改性瀝青或改性乳化瀝青)和級(jí)配集料同步鋪灑在路面上，通過自然行車碾壓或輪胎壓路機(jī)碾壓形成單層瀝青碎石磨耗層。我單位沒有類似的施工經(jīng)驗(yàn)，因此在龍城高速公路路面施工中我單位專門成立了課題組，進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，虛心向兄弟單位學(xué)習(xí)，在碎石封層施工中后期，對(duì)總體施工質(zhì)量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，評(píng)定結(jié)果為符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2 適用范圍

SBS同步瀝青碎石封層一般用于道路養(yǎng)護(hù)罩面，新建路面磨耗層，新建中輕交通道路面層，應(yīng)力吸收膜粘結(jié)層，路面下封層。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工前的準(zhǔn)備

1)首先保證透層油的滲透時(shí)間達(dá)到48 h以上，并檢測(cè)確認(rèn)透層瀝青中的煤油已充分揮發(fā)。

2)在施工路段內(nèi)設(shè)置道路施工提示標(biāo)志。

3)若透層的表面有泥土等雜物，應(yīng)用空壓機(jī)吹干凈，并保持干燥。

4)確定瀝青、碎石、配套機(jī)具已準(zhǔn)備就緒。

5)將施工區(qū)的結(jié)構(gòu)物加以覆蓋進(jìn)行保護(hù)，以避免受到瀝青污染。

3.2 試驗(yàn)路段的施工

300 m試驗(yàn)段鋪筑成功后，我們可以達(dá)到下列目的:

1)驗(yàn)證用于正式施工的改性瀝青灑布量和碎石撒布量;2)確定灑布車行駛的速度、灑布寬度;3)確定改性瀝青灑布的溫度;4)確定每一作業(yè)面的合適長(zhǎng)度;5)確定壓路機(jī)碾壓的遍數(shù);6)確定接縫的處理方案。使用的原材料、施工機(jī)械、施工方法及試驗(yàn)段各項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目均要符合規(guī)范規(guī)定，經(jīng)監(jiān)理抽檢確認(rèn)合格，即可按以上內(nèi)容編寫《試驗(yàn)段施工總結(jié)》，經(jīng)總監(jiān)辦審核批復(fù)，即可開始1 km標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)段，試驗(yàn)段結(jié)束后上報(bào)總結(jié)報(bào)告，即可作為申報(bào)正式施工的依據(jù)。

3.3 施工工藝

1)向基層表面均勻噴灑SBS改性瀝青，霧狀噴灑的瀝青膜不但要均勻而且要等厚度，瀝青溫度應(yīng)控制在170℃～180℃之間，且噴嘴高度適宜。2)在噴灑SBS改性瀝青的同時(shí)，應(yīng)立即均勻撒布碎石，局部采用人工輔助方法(用掃把)不使碎石上下重疊。3)鋪筑時(shí)封層機(jī)的作業(yè)速度要?jiǎng)蛩?，行駛?yīng)適宜，并滿足此條件下的碎石和瀝青灑布量。4)采用16 t輪胎壓路機(jī)碾壓1遍～2遍，碾壓時(shí)壓路機(jī)不得掉頭、剎車、灑水。5)碾壓完畢后，應(yīng)立即封閉交通，禁止行人和車輛進(jìn)入，以防止行車造成封層破壞。6)對(duì)縱向接縫，應(yīng)在先做封層一側(cè)暫留10 cm～15 cm寬度不撒布碎石，待另一側(cè)封層時(shí)沿預(yù)留瀝青邊緣進(jìn)行同步碎石撒布。7)橫向接縫，應(yīng)在接縫處放置長(zhǎng)度不小于50 cm的或與灑布寬度同寬的鋼板，待灑布車通過之后，應(yīng)立即將其清洗干凈。8)施工時(shí)要隨時(shí)監(jiān)測(cè)，首先要控制好SBS改性瀝青灑布量，每平方米SBS改性瀝青的灑布量、碎石撒布量以及碎石覆蓋率都要依據(jù)施工季節(jié)并通過試驗(yàn)檢測(cè)而確定，一般情況下應(yīng)在60%～80%，做到瀝青灑布均勻，無漏油、無花白現(xiàn)象。

4 材料與設(shè)備

4.1 所用材料

4.1.1 瀝青

封層的瀝青材料采用SBS改性熱瀝青，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足SBS(1-C)改性瀝青技術(shù)指標(biāo)及設(shè)計(jì)要求。

4.1.2 集料

橋面、隧道內(nèi)封層石料采用4.75 mm～9.5 mm;水穩(wěn)基層上的封層石料采用9.5 mm～13.2 mm，且應(yīng)與下面層為同一料源，并經(jīng)烘干、除塵處理，粉塵含量不大于0.3%，其他各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均應(yīng)符合規(guī)范要求。

4.2 設(shè)備選擇

此封層的設(shè)備選擇同步碎石封層機(jī)而施工，同時(shí)配備兩臺(tái)16 t以上輪胎壓路機(jī)，若干臺(tái)空壓機(jī)。

5 質(zhì)量控制

5.1 原材料質(zhì)量控制

5.1.1 瀝青粘結(jié)料

瀝青碎石同步封層最常用的是90號(hào)和110號(hào)普通道路石油瀝青，瀝青粘結(jié)料應(yīng)符合JTGF-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范的相關(guān)規(guī)定和技術(shù)要求。

5.1.2 碎石

碎石需經(jīng)過反擊(錘式)破碎加工而成，碎石要求潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)，形狀規(guī)正，并具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗性的單級(jí)配集料。其中針片狀石料在15%以下，不含雜質(zhì)和石粉，粉塵含量不大于1%，壓碎值小于20%。碎石規(guī)格為10 mm～14 mm，用量控制在10 m3/1000 m2～12 m3/1000 m2;碎石規(guī)格為10 mm～20 mm，用量控制在12 m3/1000 m2～14 m3/1000 m2。嚴(yán)格控制粉塵含量及含水量:當(dāng)進(jìn)場(chǎng)后的碎石粉塵含量高時(shí)，采用裝載機(jī)配合吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行除塵，與采取水洗風(fēng)干或拌合樓加熱攪拌除塵措施相比速度快，且節(jié)約成本;當(dāng)碎石潮濕時(shí)，如果離施工時(shí)間較長(zhǎng)，采用裝載機(jī)進(jìn)行翻曬處理，如果時(shí)間緊，可采用拌合樓加熱除濕除塵，即時(shí)應(yīng)用。

5.2 施工過程質(zhì)量控制

5.2.1 施工氣溫條件

瀝青碎石封層宜選在干燥和炎熱的夏季施工。施工時(shí)各工序必須緊密銜接，不得脫節(jié)，當(dāng)天施工的路段必須當(dāng)天完成。由于天氣狀況對(duì)瀝青碎石封層的性能影響較大，禁止在出現(xiàn)大風(fēng)、雨天和低溫(路面溫度低于10℃)天氣施工。同時(shí)，要密切關(guān)注氣象信息，在雨后路面濕度大(75%)和雨前(1 h)不能保障碾壓成型時(shí)，應(yīng)當(dāng)暫停施工。

5.2.2 原路面病害處理

施工前，應(yīng)對(duì)原路翻漿、沉陷、壅包、裂縫等病害進(jìn)行全面詳細(xì)的調(diào)查和徹底處理，禁止在存在上述病害的路面上實(shí)施瀝青碎石封層。

5.2.3 路面清潔

對(duì)欲與碎石封層的層面進(jìn)行清潔，將松散材料、雜物及塵土都清掃干凈，防止粉塵包裹了噴灑的瀝青，形成隔離層，并應(yīng)保持原路面層干燥。

5.3 瀝青碎石同步封層質(zhì)量控制

5.3.1 瀝青溫度控制

瀝青溫度控制是非常重要的環(huán)節(jié)，瀝青加熱時(shí)溫度應(yīng)隨時(shí)量測(cè)控制，對(duì)于普通道路石油瀝青加熱溫度控制在165℃～170℃，不得超過170℃，防止溫度過高導(dǎo)致瀝青老化。瀝青灑布溫度易控制在155℃～170℃。

5.3.2 瀝青用量控制

瀝青碎石同步封層，瀝青最佳用量是碎石落到瀝青面上，由于流體瀝青的表面張力，使熱瀝青沿石料表面向上爬升高度約為石料高度的2/3，并在石料表面形成一個(gè)半月面，使石料被瀝青裹覆的面積達(dá)到70%的瀝青灑布量。經(jīng)實(shí)際量測(cè)，使用10 mm～14 mm碎石，瀝青灑布量易控制在1.5 kg/m2～1.6 kg/m2內(nèi);使用10 mm～20 mm碎石，瀝青灑布量易控制在1.6 kg/m2～1.7 kg/m2內(nèi)。瀝青灑布時(shí)，要求瀝青噴灑后應(yīng)形成均勻、等厚度的瀝青膜，防止因?yàn)r青不均勻?qū)е率系膭冸x、斑紋。瀝青灑布形狀規(guī)則，線形順直。

5.3.3 SBS同步瀝青碎石封層車的標(biāo)定

施工前，應(yīng)對(duì)同步碎石分層車的計(jì)量系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)及碎石撒布控制系統(tǒng)等進(jìn)行標(biāo)定，通過試灑(撒)，確定瀝青灑布量和碎石撒布厚度、均勻度、寬度是否滿足施工要求，經(jīng)檢查確認(rèn)設(shè)備正常完好后方可投入使用。同步碎石封層車灑(撒)布后，除在兩幅搭接處預(yù)留10 cm不撒石料外，碎石覆蓋率應(yīng)達(dá)到100%。

5.3.4 緊跟同步碎石封層車，隨時(shí)掌握封層情況

由于原路面平整度較差、路面超高值較大或機(jī)械故障，對(duì)出現(xiàn)小的零星的瀝青膜外露部分，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工補(bǔ)料，盡量不出現(xiàn)碎石重疊、瀝青膜外露現(xiàn)象。當(dāng)瀝青膜外露形成條寬時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉噴油嘴和料門，并檢查噴油嘴和料門的性能完好。

5.4 膠輪壓路機(jī)碾壓質(zhì)量控制

在碎石撒布的同時(shí)，應(yīng)立即采用26 t以上膠輪壓路機(jī)緊跟碾壓。碾壓時(shí)應(yīng)保持2 km/h～3 km/h勻速行駛，每次碾壓的遍數(shù)為2遍，輪跡重疊30 cm，碾壓時(shí)先慢后快、先兩邊后中間。碾壓后，使集料之間嵌擠緊密，石料不得出現(xiàn)較多壓碎現(xiàn)象。

5.5 清掃浮動(dòng)石料

碾壓結(jié)束后，如仍出現(xiàn)較多浮動(dòng)石料時(shí)，應(yīng)在開放交通前將其掃除，防止浮動(dòng)石料對(duì)已經(jīng)粘著在位石料挫動(dòng)、脫落。

5.6 接縫處理質(zhì)量控制

1)橫向接縫。在封層起點(diǎn)前及前一車封層尾1.5 m范圍內(nèi)，用與封層寬度同寬的鐵板或油毛氈進(jìn)行橫鋪，可以有效避免重復(fù)封層造成的橫向接槎凹凸現(xiàn)象。2)縱向接縫。瀝青同步封層車要求行車直順，縱向搭接處瀝青灑布重疊部分不得超過10 cm，避免縱向條帶狀泛油及接槎處偏高現(xiàn)象。

5.7 開放交通及初期養(yǎng)護(hù)

SBS同步瀝青碎石封層鋪筑完畢之后的2 h內(nèi)，應(yīng)有專人控制通行車輛的速度不得超過30 km/h。在成型后，對(duì)泛油部分，應(yīng)薄撒、勤撒5 mm～8 mm的嵌縫料，并應(yīng)掃勻。

6 安全措施

安全生產(chǎn)的措施:現(xiàn)場(chǎng)配備專職安全員一名，各項(xiàng)工作嚴(yán)格按照操作規(guī)程執(zhí)行，杜絕各類事故發(fā)生，定期檢查、盡早發(fā)現(xiàn)事故隱患。做好安全生產(chǎn)、安全施工才能保障工程的順利進(jìn)行。

6.1 組織保證措施

1)建立健全以經(jīng)理部為主的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，強(qiáng)調(diào)“管生產(chǎn)必須管安全”的生產(chǎn)原則，推行全員安全生產(chǎn)責(zé)任制。2)成立第一負(fù)責(zé)人為核心的安全領(lǐng)導(dǎo)小組，以管理人員和專職安全員為骨干，推行全員安全生產(chǎn)責(zé)任制。

6.2 管理保證措施

1)加強(qiáng)宣傳教育工作，強(qiáng)化全員安全意識(shí)，建立安全保證體系，使安全管理制度化，教育經(jīng)?；?。2)堅(jiān)持定期的安全教育、講話和檢查制度，設(shè)立安全監(jiān)督崗，支持和發(fā)揮安全人員的作用。3)加強(qiáng)制度建設(shè)和主要負(fù)責(zé)人簽訂安全協(xié)議。4)制定安全組織設(shè)計(jì)，實(shí)行安全技術(shù)交底制度。

6.3 技術(shù)保證措施

1)瀝青操作人員均應(yīng)進(jìn)行體檢。凡患有結(jié)膜炎、皮膚病及對(duì)瀝青過敏反應(yīng)者不宜從事瀝青作業(yè)。瀝青作業(yè)要配防水、防火設(shè)備。2)用電線路架設(shè)應(yīng)符合規(guī)定要求，配電箱和閘刀盒應(yīng)上鎖。室外配電箱和閘刀盒應(yīng)有良好的防護(hù)措施。工地修建的臨時(shí)房、料庫(kù)、瀝青存放場(chǎng)地等架設(shè)的動(dòng)力照明線路設(shè)置的電箱等都必須符合防水、防火、防觸電、防雷擊、防爆的要求，配備足夠的消防設(shè)施，安裝避雷設(shè)備。

6.4 瀝青面層施工安全保證措施

1)從事瀝青工作人員應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)并掌握瀝青工程的安全知識(shí)，上崗前必須進(jìn)行體檢，合格后方可從事瀝青方面的工作。2)瀝青工作人員必須穿工作服、戴口罩、手套，露在外面的手、臉和頸部需涂抹防護(hù)藥膏。下班后必須用熱水洗澡。3)骨料倉(cāng)附近從事骨料供應(yīng)的工作人員需配戴防塵面具和防護(hù)眼鏡。4)拌合結(jié)束，把保險(xiǎn)拉下方能清理場(chǎng)地。5)在各個(gè)瀝青工程作業(yè)面，特別是瀝青拌合場(chǎng)地和瀝青試驗(yàn)室要配備防火消防器材。

7 環(huán)保措施

環(huán)境保護(hù)措施:嚴(yán)格組織施工和管理，保護(hù)好周圍環(huán)境，防止瀝青泄漏，對(duì)廢棄物嚴(yán)禁隨意丟棄，保護(hù)周邊植物、水體，確保路面整潔。文明施工措施:現(xiàn)場(chǎng)材料按不同規(guī)格堆放并設(shè)立標(biāo)識(shí)牌、施工牌，加強(qiáng)文明施工宣傳力度。1)碎石堆場(chǎng)及運(yùn)輸車輛經(jīng)過的道路上灑水，避免出現(xiàn)煙塵污染周圍環(huán)境。2)所有運(yùn)料車輛車廂加設(shè)邊板并限量裝料，避免運(yùn)料過程中混合料灑落污染周圍環(huán)境。3)瀝青廢料不得亂丟亂棄，應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，防止周邊污染環(huán)境。4)施工時(shí)，結(jié)構(gòu)物應(yīng)避免受瀝青污染。避免各工序交叉干擾，以防杜絕施工、運(yùn)輸污染。

8 效益分析

8.1 同步瀝青碎石封層需要的能耗較低

據(jù)測(cè)算每平方米路面使用1.5 kg瀝青結(jié)合料，8 kg～12 kg骨料即可，其成本是4 cm熱鋪瀝青混凝土的50%左右，龍城高速公路的同步瀝青碎石封層的單價(jià)為6元/m2，其造價(jià)比4 cm熱鋪瀝青混凝土造價(jià)節(jié)約50%左右。

8.2 同步瀝青碎石封層需要的設(shè)備簡(jiǎn)單

同步碎石封層機(jī)1臺(tái)，ZL50型裝載機(jī)1臺(tái)，26 t膠輪壓路機(jī)2臺(tái)，20 t瀝青運(yùn)輸車1臺(tái)以及其他小型機(jī)具。工作效率為10000 m2/臺(tái)班。不需要使用熱拌瀝青混凝土拌合站及拌合料的長(zhǎng)距離運(yùn)輸，從而節(jié)約了運(yùn)輸和設(shè)備成本費(fèi)用。不需要使用瀝青混凝土攤鋪機(jī)和鋼輪壓路機(jī)，大大提高了施工效率。

8.3 同步瀝青碎石封層有效提高整體道路質(zhì)量

由于采用了科學(xué)的施工工藝，碎石瀝青薄膜裹覆達(dá)到了70%以上，有效避免了花白料的產(chǎn)生和因?yàn)r青用量過大而無法施工的現(xiàn)象，更加有利于碎石與熱瀝青的粘結(jié)，全面提高了同步碎石封層質(zhì)量。龍城高速公路的路面施工是在瀝青混凝土面層之下，透層之上，采用改性瀝青同步碎石封層的鋪筑方法，這樣既使路面整體力學(xué)性能得到了提高，又延長(zhǎng)了瀝青路面的使用壽命，不僅起到了防水層的作用，而且還起到了半剛性基層與柔性路面過渡層的作用。能夠使剪切滑移得到有效的抵抗，瀝青路面的病害也減少發(fā)生，瀝青路面維護(hù)費(fèi)用也大大降低。這種施工方法既提高下封層施工質(zhì)量，又能節(jié)約材料用量，還能減少用工數(shù)量，降低職業(yè)病的危害，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。

以上表明，龍城高速采用改性瀝青同步碎石封層不僅能夠在施工過程中有效節(jié)約材料用量，降低職業(yè)病可能造成的危害，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益，全面提高封層的施工質(zhì)量，還能在正常通車后，對(duì)半剛性基層起到防水作用，減少瀝青路面病害的發(fā)生，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，大大降低瀝青路面維護(hù)費(fèi)用。

9 應(yīng)用實(shí)例

龍城高速公路(山西省榆次龍白至祁縣城趙高速公路)起點(diǎn)位于榆次龍白村西南方向約800 m處，終點(diǎn)位于祁縣城趙鎮(zhèn)修繕村西北700 m。龍城高速公路路面第二分部開工時(shí)間為2012年1月1日，完工時(shí)間為2012年6月18日，起點(diǎn)為K21+400，終點(diǎn)為K42+400，全長(zhǎng)約21 km。龍城高速公路路面二分部的同步瀝青碎石封層733812 m2。

9.1 優(yōu)點(diǎn)

1)延長(zhǎng)了道路使用壽命;2)夠通行大型載重車，可承受40000輛/日的交通量;3)路面反射裂縫明顯減少;4)提高防滑及防水性能;5)可以在控制交通速度的情況下盡快恢復(fù)交通;6)進(jìn)一步降低道路的維修養(yǎng)護(hù)成本;7)快速實(shí)現(xiàn)道路的養(yǎng)護(hù)，確保道路的正常使用。

9.2 缺點(diǎn)

1)沒有同步碎石封層技術(shù)規(guī)范，施工工藝還不完全成熟，缺乏施工經(jīng)驗(yàn)，泛油、脫粒等;2)同步碎石封層原材料的選用和評(píng)價(jià)指標(biāo)等問題的研究還處于空白;3)寒冷氣候地區(qū)，同步碎石結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)早期碎石流失的現(xiàn)象。

同步瀝青碎石封層技術(shù)是法國(guó)賽格瑪公司在40多年的實(shí)際道路鋪筑養(yǎng)護(hù)中總結(jié)發(fā)明的新一代道路建設(shè)和養(yǎng)護(hù)技術(shù)，20世紀(jì)80年代在法國(guó)被大規(guī)模采用，20世紀(jì)90年代傳播到歐洲各國(guó)及美國(guó)，還在俄羅斯、非洲、印度等數(shù)十個(gè)國(guó)家和地區(qū)得到推廣。2002年由北京埃蒙泰公司引入中國(guó)，已在國(guó)內(nèi)完成了多項(xiàng)工程，在我國(guó)湖南省、遼寧省等地的高速公路下封層及國(guó)道、省道的養(yǎng)護(hù)中同步碎石也得到了應(yīng)用。2005年，西安市公路管理局在省道及地方道路的養(yǎng)護(hù)中大力推廣同步碎石封層作為磨耗層的新型養(yǎng)護(hù)技術(shù)，共處理44萬m2。湖南長(zhǎng)潭高速、安徽合徐高速、河南駐信高速、山西同源高速等均采用了同步碎石封層技術(shù)，都收到了比較好的效果。

綜上所述，我們可以得出:同步瀝青碎石封層作為等級(jí)道路新一代養(yǎng)護(hù)技術(shù)，在普通瀝青混凝土路面養(yǎng)護(hù)中將會(huì)起到十分重要的作用。