同步碎石封层施工：沥青路面施工作业与养护决策

目前，国内外碎石封层技术主要有同步碎石封层和异步碎石封层。同步碎石封层铺筑的路面性能明显优于异步碎石封层铺筑的路面。所以本部分主要阐述同步碎石封层施工及其相关工序。

1.准备工作

（1）原路面既有病害的处治。

碎石封层施工前，应对原路面坑槽、车辙、沉陷、大裂缝等既有病害进行处治；同时确保原路面上方的净空不低于6.4 m，以满足碎石封层车料斗卸料时的工作高度。

（2）人员配备及分工。

沥青碎石封层施工质量，有赖于一支高素质的施工队伍，取决于他们的知识、经验和技巧。施工队的人员基本组成应包括队长1名，驾驶员1名，操作手2名，路面清扫工若干。

（3）交通管理与控制。

刚施工完的沥青碎石封层需有一段养护成型期。在路面达到一定强度前，应严禁车辆和行人进入；待路面达到一定强度后，才允许车辆通行，但是车辆应限速为40 km/h。交通管制对沥青碎石封层的性能非常重要，因此应采取足够的交通管制措施。①施工前必须与当地交通管理部门取得联系，并共同制订交通管制方案。②必须保证施工后有足够的养护成型时间。③采取措施尽可能减少施工对交通的影响。④最大可能使用快速开放交通的沥青碎石封层材料。⑤交通标志应醒目。

（4）沥青洒布参数的确定。

同步碎石封层车施工时，相当于乳化沥青和碎石单独洒（撒）布。对于乳化沥青的洒布，其主要参数有分层洒布量和洒布路段的长度。

①分层洒布量的确定。同步碎石封层车分层洒布乳化沥青时，应先确定每层的洒布量。单位面积的沥青洒布量与洒布机的行驶速度、洒布宽度以及沥青泵的生产率有关，见式（9.1）。

式中：Q——沥青泵的生产率（kg/min）；

q——单位面积的沥青洒布量（kg/m2）；

v——洒布机的行驶速度（m/min）；

B——洒布宽度（m）。

根据沥青泵的生产率、洒布宽度可以确定洒布机的行驶速度。确定速度后，将洒布宽度的各种控制阀由洒布手控制，驾驶员按设计的速度行驶，即可保证达到适宜的洒布量。确定洒布量后，应进一步确定每一罐的洒布路段长度。

②每次洒布路段长度的确定。为了便于施工，当沥青洒布量确定后，应进一步确定每一罐料能洒布路段的长度，计算公式见式（9.2）。

式中：L——洒布路段的长度（m）；

K——两洒布带重叠系数（0.9～0.95）；

V——洒布机储料箱容积（kg）；

q——单位面积的沥青洒布量（kg/m2）；

B——洒布宽度（m）。

（5）施工机具的选用。

①同步碎石封层车的选用。同步沥青碎石封层车是整个沥青碎石封层施工过程中的主要机械。同步沥青碎石封层机的主要功能是将黏结材料（沥青、改性沥青、乳化沥青或改性乳化沥青）和碎石同步洒铺在路面上，通过压路机碾压成型。

不同的工程，其沥青洒布量、洒布宽度、洒布长度、开放交通时间、工程进度要求都有所不同。同步碎石封层车的选用应根据沥青洒布量、洒布宽度和洒布长度、沥青加热时间等因素确定。

②压路机的选用。一般来说，机械化施工程度高，则应选用压实功能大、作业效率高的压路机；机械化施工程度低，则应选用具有相应功能且经济的压路机。在选用压路机时，还应该考虑压路机与其他配套施工机械之间可以协调工作，由于沥青碎石封层厚度较薄，所以不适合采用振动压路机。通常初压采用胶轮压路机，复压采用钢轮压路机。

2.施工工艺

碎石封层的施工十分简便，主要包括沥青洒布、石料撒布、碾压、清扫和开放交通5个工序。每个工序都会对施工质量产生影响。用到的机械也比较少，主要机械有同步碎石封层车、沥青保温油罐车、胶轮压路机和钢轮压路机。

（1）施工步骤。(www.xing528.com)

①基层的检查。在乳化沥青同步碎石封层施工前，应对已喷洒透层的基层顶面进行检查，有破损的地方应进行修补；若有其他污染或杂物应进行冲洗或清扫，当用水冲洗时，应等水分蒸发、表面完全干燥后才可进行乳化沥青同步碎石封层的施工。

②同步碎石封层车施工。在施工现场，采用轮式装载机向同步碎石封层车的集料斗装载符合要求的单粒径石灰岩碎石，用沥青高温罐车泵吸乳化沥青（75～80℃）到同步碎石封层车沥青储罐内。为防止高温沥青罐车的输油管阀滴漏沥青，应采用铁质容器接收滴漏沥青；将装好料的同步碎石封层车开至施工起点。操作手调整好各个系统的工作参数，然后指挥驾驶员沿预先设置的控制线起步，行驶速度应控制在2 km/h左右；打开各料门控制开关，使沥青喷出，同时撒布碎石。乳化沥青洒布量的参数设定要按规定进行设定。设定后，同步碎石封层车的控制系统就会根据车速自动调节沥青流量，使洒布量控制在设定值，误差绝对值控制在5%以内。碎石撒布量也应按试验取得的要求值设定。

③初压。初压时压路机应从外侧向中间碾压，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。当边缘有挡板、路缘石、路肩等支挡时，应紧靠支挡碾压。胶轮压路机的碾压时间为：同步碎石封层车洒（撒）布完沥青和碎石后，待乳化沥青刚破乳完成时开始碾压。根据试验测得的乳化沥青破乳时间，用胶轮压路机以2 km/h的速度碾压两遍，使单粒径碎石嵌入乳化沥青之中且牢固，没必要进行过多碾压。压实完成后，检查压实路面的平整度、路拱；不满足要求时需调整。

④复压。钢轮压路机的压实是在胶轮压路机碾压两遍后，对沥青碎石封层进行进一步的碾压，使其达到预期的强度。碾压速度应高于初压速度，碾压顺序还是从外侧向中间，相邻碾压带应重叠1/3～1/2轮宽。

双层沥青碎石封层的施工步骤与单层同步沥青碎石封层的施工步骤一致，只是沥青和碎石的配合比及粒径有所不同。

（2）施工要点与注意事项。

①使用改性沥青作为黏结料时，为保证沥青能雾状喷洒并形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保证沥青温度为180～190℃，石料撒布温度不小于100℃。

②由于各个喷油嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同，沥青膜的厚度也有所不同，可通过调整喷油嘴高度使得沥青膜厚度适宜。

③同步碎石封层车应以适宜的速度行驶，在此前提下石料和黏结料两者的撒布率必须匹配。

④沥青洒布→石料撒布→初压→人工修补→复压→终压，各个工序间的距离应分别为“≤20 m”“≤5 m”“≤10 m”“≤5 m”“≤10 m”。

⑤派专人手拿竹扫帚紧跟在同步碎石封层车后边，及时把弹出摊铺宽度（沥青洒布宽度）外的碎石扫到摊铺宽度内，或加挡板防止碎石弹出摊铺宽度，并将有重叠的个别碎石扫除，不够的地方人工补洒。

⑥碎石封层所用石料没有级配要求，但粒径范围有严格要求，等粒径石料最理想。石料根据加工的难易程度及路面抗滑性能的要求不同分为2～4 mm、4～6 mm、6～10 mm、8～12 mm、10～14 mm 5档。常用的粒径范围为4～6 mm、6～10 mm两种，而8～12 mm、10～14 mm两档主要用于低等级公路过渡型路面的下面层或中面层。

⑦根据路面平整度情况和抗滑性能要求确定石料的粒径范围。一般路面养护进行一次碎石封层即可。在路面平整度较差时可选适宜粒径的石料用作下封层找平，然后再做上封层。其中，用于下封层的集料粒径应为上封层集料粒径的2倍。

⑧封层前对原路面要进行认真清扫，作业过程中应保证足够数量的胶轮压路机，以便在沥青温度降低之前或乳化沥青破乳后及时完成碾压定位工序。

3.质量控制

同步碎石封层施工过程中应随时对所用材料进行原材料试验和进场检验，并且在施工后对路面表观质量（表观效果、横向接缝、纵向接缝、边线等）、抗滑性能（摆式仪摆值、构造深度）以及渗水系数、厚度等进行检测。

（1）施工监控。

①乳化沥青。每批或每100 t乳化沥青分别按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）所列检验项目，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）检测其技术指标。每次取样试验的分析结果，应及时提交监理工程师审查。对现场制作的改性沥青，取样后应立即灌制试样进行试验，不得在冷却后重新加热或用室内改性沥青制作加工后再做试验；同时，基质沥青每批或每100 t按照规范所列检验项目，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20—2011）检测其技术指标。每次取样试验的分析结果，应及时提交监理工程师审查。

②集料。每批集料进场均应按《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）所列技术指标进行取样检验。每次取样的分析结果，应及时提交监理工程师审查。

③洒布量。乳化沥青同步碎石封层的乳化沥青洒布应均匀，无漏洒和油层过厚现象，且必须对两旁结构物或设施采取覆盖措施，以防污染；乳化沥青同步碎石封层的单粒径碎石撒布应均匀，不重复不遗漏。

（2）质量检测。

①构造深度检测。施工后对路面按《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）规定方法进行路面构造深度检测。按照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中的规定，要求沥青碎石封层路面的构造深度TD≥0.55 mm。

②渗水系数检测。施工后对路面按《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）规定方法进行路面渗水系数检测。根据《公路工程质量检验评定标准　第一册　土建工程》（JTG F80/1—2017）及《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）规定：普通沥青路面路表渗水系数不大于300 mL/min，SMA沥青路面路表渗水系数不大于200 mL/min；建议沥青碎石封层路表渗水系数不大于250 mL/min。

③平整度检测。以3 m直尺与路面的最大间隙为测定结构，连续测定10次，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值；或以平整度仪与路面的标准差为测定结构，全线每车道连续测量，每100 m计算一次标准差（σ）或国际平整度指数（IRI）。

根据《公路工程质量检验评定标准　第一册　土建工程》（JTG F80/1—2017）及《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）规定，并结合具体情况，建议沥青碎石封层后路面平整度检验评定要求最大间隙h≤5 mm，标准差σ≤2.5 mm。

④压实度检测。施工后对路面按《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）规定方法进行路面压实度检测。按照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中的规定，沥青路面压实度应大于95%，则沥青碎石封层路面的压实度也应大于95%。

⑤摩擦系数检测。施工后对路面按《公路路基路面现场测试规程》（JTG 3450—2019）规定方法进行路面摩擦系数抗滑摆值检测。按照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2017）中的规定，沥青路面的摩擦系数抗滑摆值F≥45B PN，则沥青碎石封层的摩擦系数抗滑摆值要求F≥45 BPN。