王正勇

摘要 預裹覆瀝青碎石同步封層技術是通過瀝青拌和設備對碎石除塵、加溫、摻配少量瀝青形成瀝青膜裹覆于碎石表面，灑布時瀝青與碎石溫度相差不大，且碎石溫度降低較慢，能很好地實現封層時碎石與瀝青的有效黏結，大大提高了封層質量，降低了環(huán)境污染。文章依據《公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術規(guī)范》要求，對預裹覆瀝青同步碎石封層施工技術進行探究，并通過實踐表明該技術可以在瀝青路面預防性養(yǎng)護工作加以推廣運用。

關鍵詞 預裹覆瀝青；同步碎石；封層；施工技術

中圖分類號 U416.2文獻標識碼 A文章編號 2096-8949（2023）13-0060-03

0 引言

預防性養(yǎng)護是在路面狀況較為良好的狀況下，對路面進行有計劃并且把成本費用和效益相結合的養(yǎng)護方式。瀝青路面預防性養(yǎng)護不同于日常性維修養(yǎng)護，而是以恢復路面使用功能為目的，防止進一步損壞的主動性養(yǎng)護。經過實踐證明，因地制宜、對癥下藥，選擇安全可靠、經濟適用、施工便捷、綠色環(huán)保的預防性養(yǎng)護工藝，就能做到事半功倍，實現降低養(yǎng)護成本，提高養(yǎng)護效率的目的。曲靖公路局根據管養(yǎng)公路實際，2018—2022年在局管國省干線三、四級公路主要采用預裹覆瀝青同步碎石封層預防性養(yǎng)護技術對瀝青路面早期病害進行處治，預裹覆瀝青同步碎石封層實施里程近300 km，通過實踐檢驗，預裹覆瀝青碎石封層實施后的路面性能提升較大，耐久性更強。

1 預裹覆瀝青碎石同步封層技術的提出

公路建設是發(fā)展，公路養(yǎng)護管理是可持續(xù)發(fā)展，“公路三分靠建，七分靠養(yǎng)”理念已在行業(yè)內形成共識，公路養(yǎng)護管理的重要作用越來越凸顯。為了避免瀝青路面早期病害的進一步擴展，減緩路面使用性能的惡化進程，提升公路服務效能，延長公路的使用壽命，實現節(jié)約養(yǎng)護維修資金目標，必須采取行之有效的預防性養(yǎng)護技術及時對瀝青路面早期病害進行處治。

預防性養(yǎng)護是公路從業(yè)人員必須掌握并運用好的一項工程技術。預防性養(yǎng)護的理念就是在合適的時間，針對不同狀況的路面采用合理的處理措施進行維護，從而達到減緩路面損壞、延長公路使用壽命的目的。預防性養(yǎng)護技術可分為封層、罩面、地熱再生等類型。同步碎石封層技術是預防性養(yǎng)護技術中工藝簡便、質量宜控、工期較短，成本較低的一種養(yǎng)護技術。同步碎石封層技術適用于路面產生輕微縱橫向裂縫，有輕微的磨耗或松散，路面滲水強，路面存在輕微平整度不好的瀝青路面。

普通碎石同步封層施工中，瀝青灑布后雖然碎石同步覆蓋，但因碎石表面有粉塵，碎石為常溫，與灑布的熱瀝青溫差大，兩者結合時造成瀝青溫度急劇下降，碎石不能很好地與瀝青黏結形成一個非常完整的結構層，導致封層效果不好。該工藝在施工中還存在粉塵污染，飛砂現象較為突出，封層后未黏附的碎石還要及時清除，一定程度存在安全隱患，對沿線居民的生產生活造成很大影響。預裹覆瀝青碎石封層技術預先將封層用碎石通過瀝青拌和設備除塵加溫后摻加少量瀝青進行裹覆，在進行瀝青碎石同步封層施工時，瀝青與碎石的結合就變?yōu)闉r青與瀝青的結合，大大提高了瀝青對碎石的裹覆率，它很好地解決了碎石同步封層技術存在的不足。

2 基本情況

近二十多年來，云南公路事業(yè)發(fā)展迅猛，截至2022年底，云南省公路通車總里程達316 000 km，農村公路通車里程超過270 000 km，高速公路里程突破10 000 km，兩項均居全國第2位。曲靖公路局管養(yǎng)著1 246 km國省干線公路，瀝青路面占比95%以上，2018—2022年實施的預防性養(yǎng)護（包括同步封層、微表處、罩面）里程達407 km，其中預裹覆瀝青碎石封層里程近300 km。

3 預裹覆瀝青碎石封層養(yǎng)護工程設計

因曲靖市屬于煤炭資源產出大市，國省干線公路交通量大、重載車較多，故預裹覆瀝青碎石封層采用雙層式設計，下層為中粒式，上層為細粒式。中粒式碎石最大粒徑為15 mm，細粒式碎石最大粒徑為10 mm。該施工方案增加了瀝青拌和設備拌和工序，養(yǎng)護成本雖有增加，但封層質量大大提高，又綠色環(huán)保。

封層用碎石考慮施工成本，采用本地盛產的石灰?guī)r破碎而成，為接近單一粒徑集料。集料技術要求見表1。

瀝青：由于曲靖公路局管養(yǎng)的公路大部分屬于重載交通，考慮重載和高溫性能，對比普通基質瀝青和SBS改性瀝青后，確定SBS改性瀝青作為噴灑膠結材料，并對其針入度、軟化點、延度等多項指標進行試驗檢測。

采用瀝青拌和設備對碎石進行烘干除塵拌和實現瀝青預裹覆。封層材料規(guī)格和用量見表2。

根據工程情況和具體措施，預裹覆瀝青同步碎石封層的施工圖設計包括下列內容：總體設計說明；養(yǎng)護目標和設計年限；原路面技術狀況、病害情況及成因；原路面局部病害處治方案；技術方案及施工工藝；材料組成設計；交通組織和應急預案；工程數量及施工圖預算；效益費用分析等[1]。

4 預裹覆瀝青同步碎石封層施工技術流程

原路面病害處理→路面清潔→交通管制→拌和預裹覆瀝青碎石料→同步封層→人工補料→膠輪壓路機碾壓→開放交通。

對原路面進行病害處理，針對原路面上的翻漿、擁包、沉陷、裂縫等情況進行全面清查和對癥處理，確保修復后的路面平整度符合要求。

對將實施預裹覆瀝青碎石同步封層施工的路面進行徹底清掃，當用水沖洗時，必須等水分完全蒸發(fā)后才能進行封層施工。

設備準備：2000型瀝青拌和設備一套、裝載機2臺、碎石封層車一臺、16 t噸膠輪壓路機一臺、瀝青運輸車2輛及其他輔助機具，混合料運輸車數量滿足施工組織設計。

對瀝青混合料拌和設備檢查標定，利用瀝青拌和設備對碎石進行篩分、除塵、加熱，按確定的油石比拌和混合料（瀝青拌和設備除塵裝置完好，達到環(huán)保生產要求的標準）。通過試拌確定生產油石比，通常油石比采用0.3%～0.4%，確保在灑布碎石時不發(fā)生黏團現象。

碎石封層車的標定：在施工之前，對預裹覆瀝青碎石封層車的溫控、計量、碎石灑布系統(tǒng)等進行標定，通過試灑，確定瀝青灑布量和碎石灑布量，確保施工時計量準確。

瀝青噴灑設備標定按以下步驟進行：①準備3塊形狀規(guī)則的塑料布，測得其面積S1和質量M1；②將塑料布平鋪到路面上，啟動噴灑車，按設定速度和噴灑量駛過；③稱取塑料布與其上材料的總質量M2；④按下列公式計算噴灑率S2，S2=（M2?M1）/S1；⑤通過三次試驗后計算噴灑率的平均值作為測試結果[1]。

石料灑布設備標定按以下步驟進行：①準備3塊形狀規(guī)則的木板，測得其面積S1和質量M1；②將木板放置到路面上，啟動集料灑布車，按設定速度和灑布量駛過；③稱取木板與其上材料的總質量M2；④按下列公式計算灑布率S2，S2=（M2?M1）/S1；⑤通過三次試驗后計算灑布率的平均值作為測試結果[1]。標定準確方可進行同步封層施工。

封層開始前，確定好灑布范圍，用生石灰劃定封層施工區(qū)域。對施工路段按照公路養(yǎng)護作業(yè)現場安全管理標準規(guī)范設置安全標志設施，封閉施工的半幅路面，安排專人進行交通疏導，做好安全保通措施。

預裹覆瀝青碎石混合料和瀝青等材料就位后，啟動碎石同步車，瀝青溫度保持在160～170 ℃范圍內，同步灑布瀝青和碎石混合料，如瀝青噴灑出現條狀時及時停機處理，對局部碎石灑布量不足的地方進行人工補料。試驗路段鋪筑長度不宜小于200 m，根據試驗路段情況對設計瀝青噴灑率和石料灑布率作適當調節(jié)，并確定施工工藝各參數。

瀝青和碎石灑布完成后，采用16 t膠輪壓路機緊跟碾壓。由于封層厚度較薄，要通過膠輪壓路機揉搓作用使碎石緊固鑲嵌在瀝青中，所以初壓時控制碾壓速度為1.5 km/h左右，后續(xù)可逐步提高碾壓速度，但最快不得超過3 km/h，每一遍碾壓時壓路機輪跡帶部分重疊，碾壓軌跡重疊30 cm，碾壓遍數不少于4遍。嚴禁在碾壓時急剎車或急打方向，碾壓時遵循從外到內的原則，碾壓后使集料之間嵌擠緊密，與瀝青很好黏結。

終壓完畢后，對漏撒或少撒處進行人工補撒，清除封層上未黏結松散碎石，驗收合格后及時開放交通。每天施工結束前，組織人工對路面上多余的集料進行清除。在開放交通初期，安排專人指揮交通，控制行車速度，行車速度在20 km/h以內。

5 預裹覆瀝青同步碎石封層施工技術的質量控制

5.1 瀝青溫度的控制

為保證瀝青噴灑后形成均勻、等厚度的瀝青膜，不出現因瀝青溫度不夠導致噴灑不勻出現條狀而不能全面覆蓋路面，瀝青溫度必須在160 ℃以上，但瀝青溫度也不能高于170 ℃。瀝青溫度太高容易引起瀝青的老化，降低封層的使用效能和使用壽命。

5.2 瀝青用量的控制

瀝青灑布量中粒式控制在2.0 kg/m2左右，細粒式控制在1.2 kg/m2左右，施工中嚴格控制瀝青用量，避免瀝青過少導致碎石不能很好地與瀝青黏結，過多時又出現泛油現象且增加養(yǎng)護成本。

5.3 碎石混合料質量要求

為保證施工的平整度和抗滑性能要求，要嚴格控制所用石料的粒徑范圍，利用瀝青拌和設備對超粒徑骨料進行再次篩除?；旌狭蠌陌韬蛨鲞\輸到封層現場時確保溫度保持在140 ℃以上，運輸過程中用篷布覆蓋，防止溫度損失。

5.4 碎石與瀝青要充分裹覆

除了瀝青的灑布量、碎石的灑布量對瀝青與碎石的裹覆效果有影響外，灑布的均勻性，施工溫度及碾壓的及時性也會對裹覆效果產生直接的影響，在施工中要注意觀察裹覆情況，裹覆率過大，容易造成碾壓時粘輪現象嚴重，裹覆率不夠則會造成飛砂現象嚴重。在施工中如果出現瀝青條紋狀灑布或泄漏的情況，應立即停止作業(yè)，查找出問題并解決。

5.5 碾壓

碎石灑布完成后，應盡快碾壓。瀝青噴灑、碎石灑布、碾壓各工序的間隔時間盡量縮短。為保證施工起點和終點位置的噴灑邊緣整齊，每天在施工的起點和終點位置預鋪設油毛氈。封層的橫向和縱向接縫處要順滑銜接，避免由于漏灑導致橫向接縫處出現跳車現象，平整度不達標導致施工質量下降。

5.6 施工時間

施工氣溫不低于15 ℃，大風、雨天、濃霧天氣不得施工。施工時間宜選在上午10：30～16：30前進行，中午施工效果最佳，現場施工人員要隨時掌握天氣動態(tài)，如天氣驟變不宜施工就要立即停工并采取應對措施。

6 施工期間的安全保障措施

在施工中要認真貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的安全生產方針，統(tǒng)籌發(fā)展和安全，樹牢安全發(fā)展理念，以萬無一失的責任感把安全生產工作抓實抓細。要遵照國家頒發(fā)的有關安全技術規(guī)程和安全操作規(guī)程施工，對全員進行安全教育培訓，做好現場安全技術交底，形成人人、時時、處處講安全、抓安全，從而確保施工過程安全。

施工現場要按照《云南省普通國省干線公路養(yǎng)護安全作業(yè)規(guī)程解析》要求規(guī)范設置安全作業(yè)控制區(qū)，對車輛通行的半幅路面每隔5～6 m擺放一個安全錐桶，并安排專人進行交通指揮，現場施工人員按規(guī)定穿著反光服、佩戴標志帽，操作人員的防護措施必須到位。

7 文明施工及環(huán)境保護

7.1 文明施工措施

施工時要合理進行施工組織，做到工完料盡，現場干凈整潔，設備停放規(guī)范，不影響行車安全。施工人員要尊重當地民風民俗，遵守鄉(xiāng)規(guī)民約，與當地群眾和睦相處，建設安全文明標準工地。

7.2 環(huán)境保護措施

要牢固樹立綠色發(fā)展理念，做到綠色環(huán)保施工，并制定切實可行的環(huán)境保護措施。施工期間，對已封層路段通車路段進行灑水降塵。運料車輛按規(guī)定進行覆蓋，以減少施工揚塵，以免污染空氣。施工中防止施工機械漏油，施工完畢后清洗機械設備的廢水和生產廢水采取集中回收至沉淀池自然沉淀后排出，避免污染地下水源。

8 施工效果

8.1 提高同步碎石封層質量

通過對碎石進行瀝青預裹覆，有利于瀝青和碎石的粘接，很好地形成一個整體上封層，大大提高了瀝青路面的整體力學性能。

8.2 提高封層平整度指標

預裹覆瀝青碎石與瀝青黏結效果好，不會形成縱向條痕，能在很大程度上提高路面的平整度。

8.3 節(jié)能環(huán)保方面有顯著提升

由于預裹覆瀝青封層用碎石在封層中大大提高了瀝青與碎石的黏結性，通車后的飛砂、松散現象很少，大大降低了施工時的粉塵污染。

8.4 病害修復的快捷性

預裹覆瀝青同步封層機械化程度高、施工速度快，可及時限速開放交通，降低施工安全風險。

9 結語

預裹覆瀝青碎石同步封層技術能封閉路面表面細小裂縫，形成一個有效的防水層，從而減少路面反射裂縫。它還具有良好的抗滑性和耐磨性，能有效防止路面表面松散，延緩路面老化。通過實踐運用，其防水抗滑性能及耐久性均得到較大改善。該施工工藝具有工序簡單、成本低、機械化程度高、能耗小、施工速度快、可即時開放交通等諸多優(yōu)點，可加大其在瀝青路面預防性養(yǎng)護中的運用推廣，不僅能提高瀝青路面的路用性能，也極大地延長了公路使用壽命，并充分發(fā)揮好資金的使用效益和績效，滿足了人民對美好交通出行的迫切需要。

參考文獻

[1]公路瀝青路面預防性養(yǎng)護技術規(guī)范： JTG/T 5142-01—2021[S]. 北京：人民交通出版社股份有限公司， 2021.