摘要 將同步碎石封層技術(shù)應(yīng)用于普通公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)項(xiàng)目中，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)置施工材料參數(shù)，施工參數(shù)設(shè)置后即可利用灑布車攤鋪瀝青和碎石灑布，在碎石撒布處理后封層碾壓，完成普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工。根據(jù)實(shí)際工程概況，設(shè)計(jì)施工流程并施工，測(cè)試道路荷載強(qiáng)度。測(cè)試結(jié)果表明，施工后的公路最大承載壓力始終控制在400 kN/m²以上，施工效果良好符合設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞 公路養(yǎng)護(hù)；同步碎石封層；養(yǎng)護(hù)施工；應(yīng)用特點(diǎn)；施工技術(shù)

中圖分類號(hào) U418.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2024）04-0129-03

0 引言

普通公路作為國(guó)家交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，其建設(shè)和維護(hù)對(duì)于保障經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展具有重要意義。然而，由于車輛載荷、自然環(huán)境等因素的影響，普通公路容易出現(xiàn)磨損、老化等問(wèn)題，需要及時(shí)維護(hù)和修復(fù)^[1]。傳統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)施工方法如瀝青罩面、水泥混凝土修補(bǔ)等雖然可以暫時(shí)解決問(wèn)題，但存在使用壽命短、對(duì)環(huán)境影響大等缺點(diǎn)^[2]。因此，需要尋找一種更為有效、環(huán)保的養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)。

同步碎石封層技術(shù)是一種先進(jìn)的有養(yǎng)護(hù)性能的施工技術(shù)，其核心是在高溫下將碎石和黏結(jié)劑同步灑布在路面上，形成一層保護(hù)層，以達(dá)到防止水分滲透、保護(hù)路面結(jié)構(gòu)的目的。該技術(shù)具有施工速度快、環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用和研究。在國(guó)外，同步碎石封層技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和研究。例如，美國(guó)、加拿大等國(guó)家已經(jīng)將該技術(shù)應(yīng)用于高速公路、普通公路等不同類型的路面上，并取得了良好的效果。同時(shí)，這些國(guó)家也在不斷探索新的施工工藝和技術(shù)，以提高施工質(zhì)量和效率^[3]。在國(guó)內(nèi)，同步碎石封層技術(shù)也逐漸得到了應(yīng)用和研究^[4]。例如，中國(guó)交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)對(duì)該技術(shù)在普通公路養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用進(jìn)行了研究和實(shí)驗(yàn)，并取得了一定成果。此外，一些省份也在逐步推廣該技術(shù)在普通公路養(yǎng)護(hù)施工中的應(yīng)用。該文提出普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，旨在為普通公路養(yǎng)護(hù)施工提供一種更為有效的解決方案。

1 普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工方法設(shè)計(jì)

1.1 施工材料參數(shù)設(shè)置

在實(shí)際應(yīng)用中，同步碎石封層技術(shù)的重要環(huán)節(jié)之一是合理選擇橡膠瀝青材料。隨著混合橡膠粉末的增加，混合物的黏度也會(huì)相應(yīng)地增加或減少^[5]。在提高道路性能的同時(shí)，施工難度也會(huì)在一定程度上增加。因此，根據(jù)工程實(shí)際情況，選擇了90%的瀝青和30目膠粉，并將膠粉摻量控制在18%～25%的范圍內(nèi)。

噴灑型橡膠瀝青技術(shù)的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如表1所示。在該技術(shù)的使用過(guò)程中，橡膠瀝青的噴灑量應(yīng)當(dāng)在1.6～2 kg/mz之間，這樣可以有效避免路面后期出現(xiàn)瀝青膜厚度不足、漏油等問(wèn)題。

集料應(yīng)選擇堅(jiān)硬且干凈的單一顆粒尺寸，其中石頭顆粒尺寸為9.5～13.2 mm^[6]。這些石頭顆粒形態(tài)良好、強(qiáng)度高、不含雜質(zhì)，符合道路施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在使用之前，應(yīng)先加熱并清除混合裝置中的灰塵。具體的技術(shù)要求如表2所示。

以上是普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工材料參數(shù)設(shè)置的具體內(nèi)容，準(zhǔn)備施工材料后即可攤鋪瀝青和碎石灑布施工。

1.2 灑布封層

在施工期間，瀝青被儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中，并加熱至170 ℃。將加熱后的瀝青放置在密閉儲(chǔ)罐中，以避免受到墻壁、干燥和灰塵的污染^[7]。在進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)前，應(yīng)選擇干凈的石頭并將其放置在同步碎石封層機(jī)料倉(cāng)的儲(chǔ)罐中。在特殊的施工作業(yè)期間，同步碎石封閉車以5～8 km/h的速度行駛。為了保證相同瀝青的攤鋪，瀝青噴射器的高度需調(diào)整適當(dāng)，從而使瀝青材料能夠同時(shí)分散。灑布車灑布施工的過(guò)程如圖1所示。

在施工期間，發(fā)現(xiàn)每平方米路面上瀝青和骨料的選擇與整個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。對(duì)于省道建設(shè)的基本要求，精選了6～10 mm的壓縮石料，并進(jìn)行大量的試驗(yàn)分析，以確保石料的壓縮分散度在10～12 kg/m²的范圍內(nèi)。同時(shí)，也對(duì)改性瀝青的分散度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，使其保持在1 kg/m²、1.6 kg/m²的范圍內(nèi)。

在制造商噴灑原材料的過(guò)程中，必須根據(jù)道路的實(shí)際位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)原材料的噴灑量和速率。只有這樣，才能確保游離瀝青不會(huì)影響原始基層表面^[8]。這一步驟是至關(guān)重要的，因?yàn)樗梢苑乐篂r青與基層表面之間產(chǎn)生不必要的摩擦，從而確保道路施工的質(zhì)量和持久性。

此外，骨料是道路建設(shè)中的重要組成部分，其質(zhì)量和粒度對(duì)道路的性能和壽命有著直接的影響。選用的骨料粒度在6～10 mm之間，這個(gè)范圍的骨料可以提供良好的承載能力和耐久性。同時(shí)，也進(jìn)行了多次試驗(yàn)，以確定骨料的最佳配合比，從而使其能夠與瀝青材料完美結(jié)合，提高道路的整體性能。在處理接縫時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)。首先，對(duì)于縱向接縫，需要準(zhǔn)備一條寬度約為10 cm的線路，然后將它的前半部分連接到瀝青邊緣，在瀝青邊緣用碎石噴灑剩余的一半寬度。其次，對(duì)于橫向接縫，需要放置一個(gè)總寬度約為1 m的油毛氈。在所有噴霧結(jié)束后，需要立即清除油毛氈，并完成一系列清潔操作。

1.3 封層碾壓

在碎石撒布處理后，對(duì)于一些覆蓋率不符合規(guī)定的位置，應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)撒處理。在完成瀝青碎石灑布后，必須使用滾軸滾動(dòng)，但需要注意的是，滾動(dòng)速度不得超過(guò)6 km/h。在碾壓過(guò)程中，應(yīng)從中間向兩側(cè)開始，由低位向高位碾壓，如圖2所示。

在初次碾壓作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)立即撤離現(xiàn)場(chǎng)，碾壓過(guò)程中不得長(zhǎng)時(shí)間停留、轉(zhuǎn)彎或急轉(zhuǎn)彎。車輪碾壓完成后，交通可以開放2 h。為了減少路面問(wèn)題，有必要徹底清理碎石并處理當(dāng)?shù)噩F(xiàn)場(chǎng)。在路面溫度降至50 ℃后，可以開放交通，確保速度低于30 km/h。

2 同步碎石封層技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

2.1 穩(wěn)定性良好

實(shí)際的施工中，瀝青混合料是不懼高溫的，因此即使是高溫施工也可以有效地實(shí)現(xiàn)其預(yù)期效果，主要原因是其網(wǎng)格纖維纏繞結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中可以避免路面出現(xiàn)高溫泛油而對(duì)過(guò)往的車輛造成一定的危害。同時(shí)纖維碎石封層本身就有著非常優(yōu)質(zhì)的彈性模量以及延伸率，如果溫度過(guò)低，還可以有效地避免由于溫度而導(dǎo)致的裂縫，因此具有非常高的穩(wěn)定性。

2.2 耐磨性能好

同步碎石封層技術(shù)還具有非常優(yōu)質(zhì)的耐磨性能，將碎石集料進(jìn)行碾壓后，需要在施工中將其嵌入到網(wǎng)格纏繞結(jié)構(gòu)中，網(wǎng)格纏繞結(jié)構(gòu)主要由纖維和瀝青組成，在使用一段時(shí)間后，三者會(huì)牢牢地結(jié)合，通過(guò)力學(xué)體系來(lái)構(gòu)成一個(gè)非常穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，有效地提升了碎石集料的堅(jiān)固性，降低其脫落概率，從而有效地將道路耐磨性進(jìn)行了顯著的提升。

2.3 防水性能好

同步碎石封層技術(shù)在施工過(guò)程中可以將上下層的乳化瀝青進(jìn)行充分的吸附，主要是由于其纖維層的吸附能力比較強(qiáng)，其黏性是普通黏結(jié)層的4倍左右，在施工過(guò)程中利用這種方式可以有效地提升封層的密閉性，從而更加提升了瀝青的穩(wěn)定，也加強(qiáng)了路面在施工后的防水性能。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某普通公路項(xiàng)目于2010年建成通車。由于大量超載車輛在高速公路路面行駛，會(huì)出現(xiàn)不均勻下沉、橫向和縱向裂縫、坑洞、車轍、網(wǎng)狀裂縫等各種病害，降低車輛行駛的舒適性和安全性，該道路工程使用壽命降低。為有效解決上述路面病害，使用該文提出的普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)施工。

同步碎石封層施工設(shè)備要求如表3所示。

在表3中，基于上述參數(shù)，首先維護(hù)和清理道路，清除地面上所有的廢棄物，如灰塵、垃圾和碎石。為應(yīng)對(duì)各種路面問(wèn)題，修建道路路面。對(duì)于路面上的裂縫問(wèn)題，可以分為兩類來(lái)處理。一類是裂縫相對(duì)較小，其寬度約為5 mm。對(duì)于這類裂縫，需要仔細(xì)清潔，確保裂縫內(nèi)部沒(méi)有灰塵、雜質(zhì)等。清潔完成后，需要使用細(xì)小的石頭填充。填充時(shí)要注意石頭的大小和分布，確保填充均勻、密實(shí)，以避免出現(xiàn)空隙或凸起。另一類是裂縫寬度大于5 mm，這類裂縫處理起來(lái)相對(duì)較困難一些。首先需要去除裂縫周圍的松散部分，包括松動(dòng)的石頭、泥土等，以確保填充材料的穩(wěn)定性和持久性。然后需要將填充的礫石材料均勻撒入裂縫內(nèi)。需要注意的是，填充材料的選擇和配比需要根據(jù)裂縫的具體情況和工程要求嚴(yán)格篩選和調(diào)配，以確保填充效果最佳。同時(shí)，在填充過(guò)程中要保持一定的壓力，使填充材料能夠充分進(jìn)入裂縫深處，并與路面材料緊密結(jié)合。最后，需要確保道路表面與道路的原始表面高度相等。除此之外，還針對(duì)路面加固不足和道路滲水過(guò)多導(dǎo)致的斷裂進(jìn)行了維護(hù)。在維護(hù)過(guò)程中，必須拆除整個(gè)面板，重新澆筑路基，并澆筑新的混凝土面板。

在該項(xiàng)目中，將封閉措施從左到右依次實(shí)施，以確保效率。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，將采用該文道路養(yǎng)護(hù)技術(shù)，以便在陰天時(shí)最大限度地使礫石分布覆蓋道路表面。同時(shí)，在施工期間，必須確保駕駛員以穩(wěn)定和恒定的速度駕駛車輛。此外，由于該項(xiàng)目使用改性瀝青，噴涂溫度應(yīng)保持在170 ℃左右。在第一次施工之前，必須在同步泄漏車的左側(cè)灑水噴頭上安裝一個(gè)小型灑水噴頭，以防止施工過(guò)程中的泄漏。同時(shí)，在等待最終施工的過(guò)程中，還應(yīng)確保右側(cè)的噴射寬度大于石頭的噴射寬度，并采取同樣的保護(hù)措施。

3.2 施工結(jié)果

上述施工完成后，應(yīng)根據(jù)道路荷載強(qiáng)度確定道路養(yǎng)護(hù)方法的效果。具體公式如下：

式中，W——公路能夠承載的強(qiáng)度；a——道路兩側(cè)的預(yù)留寬度；e——加載的道路的最高強(qiáng)度；h——道路的寬度；u——道路的長(zhǎng)度。根據(jù)上述計(jì)算，該工程施工后道路貨運(yùn)的最大壓力強(qiáng)度應(yīng)采用道路貨運(yùn)強(qiáng)度確定。具體結(jié)果如表4所示。

如表4所示，隨著定向承載強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，道路最大承載壓力也隨之變化，并且最大承載壓力始終控制在400 kN/m²以上。測(cè)試結(jié)果表明，該普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工效果良好符合設(shè)計(jì)要求。因此，該文設(shè)計(jì)的普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)具有良好的效果和較高的應(yīng)用價(jià)值，有效提高了公路承載力。

4 結(jié)束語(yǔ)

該文提出的普通公路同步碎石封層養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)是一種先進(jìn)的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景和重要的研究?jī)r(jià)值。通過(guò)對(duì)其深入研究和探討，可以為普通公路養(yǎng)護(hù)施工提供更為有效、環(huán)保的解決方案，促進(jìn)公路交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和維護(hù)水平的提高。

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收稿日期：2023-11-29

作者簡(jiǎn)介：黨吉（1990—），男，本科，工程師，從事公路養(yǎng)護(hù)維修方面工作。