同步碎石施工工艺及材料控制

摘要：随着我国经济的快速发展，公路交通建设进入了一个新的高潮期。与此同时，公路养护工作成为了公路管理部门的重要工作之一。 同步碎石封层具有强度高、表面粗糙、防滑、不透水、耐久性好、防止雨天行车水雾等优点。在欧美各国已广泛用于各等级路面，在国内尚属新型的养护技术。
关键词：同步碎石；工艺；材料

        引言
        从对沥青路面的预防性养护的角度来看，与其他的技术相比，同步碎石封层技术并没有对施工条件提出更高的要求，但是为了提高养护性能，充分发挥这种新技术的优势，还是需要有一定的条件。首先，要对公路表面损伤进行诊断，明确将要进行修补的要害问题，保证基层强度较好；充分考虑沥青结合料和骨料的质量标准，比如其润湿性、粘合性、耐磨性、抗压性等；在技术规范所允许的范围内进行摊铺操作；正确合理地选择材料，确定级配，正确操作摊铺设备。
        1  同步碎石封层施工工艺
        1.1 常用的结构  普遍采用间断级配结构，碎石封层所用石料粒径范围有严格要求，即等粒径石料最理想。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同，可2~4mm，4~6mm，6~10mm，8~12mm，10~14mm等5档，比较常用的粒径范围为4~6mm，6~10mm这两种，而8~12mm和10~14mm两档主要用于低等级公路过渡型路面的下面层或中面层。
        1.2 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，在路面平整度较差说可选用适宜粒径的石料作为下封层找平，然后再做上封层。碎石封层作为低等级公路路面时须2层或3层，各层石料粒径应互相搭配以能产生嵌挤作用，一般遵循下粗上细的原则。
        1.3 路面清扫  封层前要对原路面进行认真清扫，对路面上的污物及浮尘要彻底清理干净，以保证黏合料与原路面的结合。作业过程中应保证2台以上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能及时完成碾压定位工序。另外，封层后即可通车，但在初期应限制车速，车速限制20km/h，待2h后可完全开放交通，从而防止快速行车造成石子飞溅；通车2天后要迅速把封层完的路段上未粘结的石料清扫干净，以防止其与粘结好的石料经常摩擦，破坏路面的摩擦力。
        1.4 沥青温度  使用改性沥青作为粘结料时，为保证雾状喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜，必须保证沥青的温度在150℃~160℃范围内。
        1.5 喷洒高度  同步碎石封层车的喷油嘴高度不同，所形成的沥青膜厚度及沥青重叠情况会不同，通过调整喷嘴高度以及碎石封层车液压顶杆的高度来使得沥青膜的厚度符合要求。
        1.6 行走速度  同步碎石封层车行走速度决定沥青膜的厚度及均匀度，所以应以适宜的速度均匀行驶，在此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配。 
        1.7 原路面补强  作为表处层或磨耗层的碎石封层，其使用条件是原路面平整度和强度满足要求。所以在施工前要把原路面病害处理彻底，不能有网裂、沉陷、坑槽等病害。  2  同步碎石封层的材料及设备
        2.1 粘结料  同步碎石封层技术的领先性能很高，但对适用沥青没有特别严格的要求。可以使用不同的沥青结合料，如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等，热沥青主要由于大规模封层。
        2.2 石料  碎石要求经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，针片状石料严格控制在15%以内，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值小于14%，对石料酸碱性无特殊要求，并严格经过水洗风干，保证其干燥度，并要准备好防雨措施，防止石料雨淋。
        2.3 同步碎石封层设备  同步碎石封层技术的主要是同步碎石封层车，与1辆同步碎石封层车配套的主要机械设备有40加长臂型以上装载机1台、石料加工清洗设备1台、石料筛选设备1台、12~16t胶轮压路机2台、8t以上水车1台、路面除尘设备（空压机）1台、小型铣刨设备1台。25t热沥青加（保）温车1~2台、（乳化）沥青运输车若干台。在同步碎石封层车的使用上，该项技术对操作手的要求较高，操作人员必须懂得机械的工作原理，同时操作要相当熟练，否则将铺不出高质量的路面。
        2.4 同步碎石封层车的结构及其关键技术  同步碎石封层车的结构设计可以在稀浆封层车的基础上进行，根据碎石封层技术的特点，要求同步碎石封层车应该具有加温、喷洒、石料撒布和计量等功能。同步碎石封层车从结构上可以分为行驶底盘部分、作业部分和控制部分。行驶底盘部分完成机器的行驶任务，并支承其它部分的重量，要求工作速度能够精确控制并达到恒速；作业部分完成作业过程中各种物料的存贮、输送、喷洒、撒布等任务，这部分可以由给料系统、气路系统、摊铺系统、动力传动系统等组成；控制部分完成对车辆速度、给料速度、各种物料计量、粘结剂保温等的控制，是同步碎石车的关键部分，要有合理的粘结剂喷洒装置，保证对喷洒量及其均匀性进行精确调节与控制；要有先进合理的沥青温度控制系统；还要能够精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性，以保证粘结剂喷洒与碎石撒布要高度保持一致。在目前的沥青路面养护技术中，乳化沥青及改性沥青的生产工艺已经相当成熟。同步碎石封层车可以将粘结剂的喷洒与石料的散布同时进行，相比于传统的石屑封层设备来说必须解决一些关键技术，以完成一些特殊的技术要求。
        3  结语
        通过室内试验及铺筑试验路表明该项技术已达到国内领先水平，其中各种路用性能指标均符合现行规范要求。该项技术对石料具有较宽的适用范围，有利于就地取材，降低工程造价。经封层的路面寿命可达5年以上。该项技术成本低，延长了公路的维修周期，提高了经济效益。施工方便、快捷，开放交通迅速，节约能源，保护环境。本课题的研究成果已在山东省、辽宁省、吉林省、广西自治区以及河南省得到大量应用应用，我处现已完成同步碎石封层施工面积达550余万平方米，其它省市也已完成5100余万平方米，取得了良好的经济效益及社会效益，该项技术在我国具有广阔的应用前景。