六威高速熱瀝青同步碎石封層施工試驗應用

孟 芹 孫祺華 張翊波 謝進太

(1.貴州交通職業技術學院，貴州 貴陽 550001;2.貴州高速公路集團有限公司，貴州貴陽 550001; 3.貴州路橋集團有限公司，貴州貴陽 550001)

0 引言

貴州省高速公路建設中，其瀝青路面結構層的封層多采用稀漿封層形式。但稀漿封層存在諸多缺點，比如稀漿封層鋪筑后需要一段時間的養護才能通行車輛;天氣寒冷時無法破乳，造成稀漿封層的質量缺陷，其最大的缺點為稀漿封層固化后為剛性，最怕震動壓路機的碾壓造成碾碎，上下層之間成了夾心餅干，對質量造成影響。所謂同步碎石封層，就是用同步碎石封層車將粘結劑(瀝青或改性瀝青)的噴灑與集料撒布兩道工序集中在一臺車上同時完成。同步碎石封層具有較強的高溫穩定性、低溫抗裂性，以及抗老化、抗疲勞、抗水損壞的特性，而且施工后即可進行下道工序的施工，固化后仍然有一定韌性，即使上下層存在一定限度的變形時，仍保持良好的整體性。同步碎石封層技術縮短了粘結劑噴灑和集料撒布之間的間隔，增加了集料顆粒與粘結劑的裹覆面積，更易保證兩者之間的穩定的比例關系，提高了作業效率，減少了設備配置，降低了施工成本。本次依托工程為貴州省六威高速公路，其高海拔、低氣溫的氣候環境，以及重交通量大的特性，是比較適宜采用熱瀝青同步碎石封層。

1 試驗段概況

本次選取六盤水至威寧高速公路ZK37+150～ZK+975共825 m作為熱瀝青同步碎石封層試驗段。地處云貴高原腹地，平均海拔2 200 m。在冬季風盛行時，北方南下的冷空氣受到高原大地形的阻擋，在西南地區形成滇黔(又稱西南)準靜止鋒。由于鋒后地區陰雨綿綿，當地面溫度低于0℃時，降水在及地前成為過冷卻雨滴，進而形成冬季貴州山區常見的氣象災害——凝凍。試驗當天天氣陰轉晴，氣溫10℃ ～14℃，微風。路面主要結構形式為:26 cm低劑量水泥碎石底基層+32 cm水泥碎石基層+8 cm粗粒式瀝青混凝土(Sup-25)+6 cm中粒式瀝青混凝土(Sup-20)+4 cm SMA-13瀝青瑪脂碎石路面，總厚度為76 cm;其中封層采用熱瀝青同步碎石厚1 cm。

2 原材料規格

2.1 集料

集料規格必須符合JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范表4.8.3，S10的規格要求，具體見表1。本次試驗集料采用堅硬、清潔、干燥、無風化、無雜質的石灰巖，碎石粒級為9.5 mm～16 mm，碎石用量7 kg/m2～9 kg/m2，覆蓋70%(m3/1 000 m2)～80%(m3/1 000 m2)之間。

表1 集料技術要求

2.2 粘結劑

粘結劑采用70號A級道路石油熱瀝青，其具體技術指標見表2。試驗的瀝青用量在0.7 kg/m2～1.0 kg/m2之間。

表2 70號A級道路石油瀝青技術要求

3 施工機械設備

本次試驗前，同步碎石封層車、碎石運輸車、裝載機等主要機械設備均進行了檢查調試，使機械設備處于良好的工作狀態，并配備齊全易損配件，做好開工前的維修、保養、試機工作，路面工程的試驗檢測工作十分關鍵，試驗檢測工作是工程質量控制的重要手段，也是科學文明施工的具體表現，熱瀝青同步碎石封層檢測施工的試驗設備，見表3。

表3 機械設備

4 施工工藝

本次同步碎石封層碎石封層，遵循以下施工工藝:

1)首先對原材料進行質量試驗檢測，合格后方可使用。

2)強力清掃車清理透層頂面上散落的雜物，然后用水車沖洗透層頂面上的泥塵，待表面干燥后施工熱瀝青同步碎石封層。

3)對封層車進行調試，試撒布確定瀝青量及碎石量。為保證瀝青呈霧狀噴灑而形成均勻、等厚度的瀝青膜，必須保持瀝青在155℃～165℃的溫度范圍內，且噴嘴高度適宜。同步碎石封層車電腦控制系統設置乳化瀝青灑布量為0.85 kg/m2，施工現場情況見圖1。

4)噴灑瀝青的同時，立即撒布碎石，使其均勻，碎石控制參數設定為4.5。局部不均勻地方可采用人工用掃把平整的輔助方式，確保碎石不上下重疊。

5)控制同步碎石封層車以4 km/h～5 km/h的作業速度勻速行駛，然后用輕型膠輪壓路機靜壓2遍～3遍，壓路機不得灑水、掉頭和隨意剎車。

6)本次采用全幅寬度施工，對于橫向接縫，在接縫處放置與撒布寬度同寬的鋼板，長度50 cm，待撒布車通過后，應立即將其清洗干凈。

7)碾壓完畢后，進行交通管制尤其是重交通量，以防止熱瀝青碎石粘連在輪胎上，造成質量病害。

8)中分帶路緣石污染控制:施工前為防止污染中分帶路緣石、溝蓋板及路面邊部路緣石，施工現場采用土工布或彩條布等覆蓋措施防止造成污染，見圖2。

圖1 同步碎石封層施工現場圖

圖2 同步碎石封層施工前防污染措施

5 施工質量檢測

1)施工過程中應隨時進行外觀檢查，確保材料灑(撒)布均勻，數量符合規定。發現不滿足要求時應立即停止施工，采取措施后再恢復施工，對不符合要求部分應及時處理。

2)碎石封層的檢測項目、頻率、技術標準及試驗方法應符合表4的規定。

表4 碎石封層檢測技術標準

6 結語

通過質量檢測，本次試驗取得了良好的效果。提高了封層的高溫抗剪強度和改善了低溫開裂性，有效的保護了路面基層和瀝青混凝土面層。為高海拔、低氣溫的氣候環境，以及重交通量大的特性，采用熱瀝青同步碎石封層提供了工程經驗。