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摘要：本文總結(jié)和梳理了開普封層的適用范圍、原材料選擇和技術(shù)要求、配合比設(shè)計(jì)、施工工藝及質(zhì)量控制等方面內(nèi)容，旨在為開普封層施工提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：開普封層;預(yù)防性養(yǎng)護(hù);干線公路

近年來，開普封層在我國(guó)中、低等級(jí)公路面層新建和預(yù)防性養(yǎng)護(hù)應(yīng)用中效果良好，如甘肅省S308威武段采用橡膠瀝青碎石封層+微表處的開普封層技術(shù)，以延長(zhǎng)公路使用壽命年限，提升公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平。四川省在高等級(jí)國(guó)省干線G213樂山段上使用加纖維的開普封層，開創(chuàng)纖維開普封層在國(guó)省干線應(yīng)用的先例，推動(dòng)了該技術(shù)在高等級(jí)公路上的應(yīng)用瀝青網(wǎng)sinoasphalt.com。

1 適用范圍

實(shí)踐表明，實(shí)施開普封層的路段必須符合以下兩個(gè)基本要求。一是原路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指數(shù)SSI至少達(dá)到良等水平。若路面強(qiáng)度不足，首先要進(jìn)行基層補(bǔ)強(qiáng)。研究表明：路面強(qiáng)度是影響開普封層使用效果與壽命的關(guān)鍵因素，施工道路的路面彎沉值應(yīng)處于優(yōu)良水平。二是路面路況指數(shù)PCI和平整度指數(shù)RQI處于良等水平或以上。對(duì)運(yùn)行年限較長(zhǎng)，路面出現(xiàn)坑槽、中重度裂縫、輕微龜網(wǎng)裂、脫皮和沉陷等病害的路段，在鋪筑前應(yīng)分門別類加以處治，保證路面表面平整、密實(shí)和清潔。

2 原材料選用與技術(shù)要求

2.1 膠結(jié)料

開普封層常用的膠結(jié)料有橡膠瀝青、SBS改性瀝青和改性乳化瀝青等。研究表明：橡膠瀝青與SBS改性瀝青、改性乳化瀝青等相比，具有高黏結(jié)特性和高彈性恢復(fù)，可有效改善瀝青溫度敏感性和與礦料間的黏結(jié)作用，提高抗老化性能。因此，本文優(yōu)先選用橡膠瀝青；對(duì)于整治已經(jīng)穩(wěn)定的裂縫，建議選用SBS改性瀝青；對(duì)于裂縫寬度大于3mm且裂縫處于穩(wěn)定的情況，以選擇改性乳化瀝青為宜。

2.2 碎石

開普封層應(yīng)選用以立方體或四棱形為主的堅(jiān)硬、粗糙、耐磨、潔凈且不含風(fēng)化顆粒的堿性石料。為有效控制石料針片狀含量（通常在15%以內(nèi)），石料加工處理應(yīng)采取反擊式破碎機(jī)。實(shí)踐表明：施作同步碎石封層的碎石宜選用9.5～13.2mm單一粒徑的石灰?guī)r、白云巖等堿性石料；施作微表處/稀漿封層的集料宜選用4.75～9.5mm的級(jí)配石灰?guī)r碎石。

2.3 填料

為有效改善開普封層稀漿混合料的施工性能和路用性能，應(yīng)在混合料中添加一定數(shù)量的填料。開普封層所用的填料應(yīng)干燥、疏松、無結(jié)團(tuán)，滿足相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求。通常使用的填料有礦粉，主要作用是改善礦料級(jí)配，也可以使用水泥和消石灰等來調(diào)整稀漿混合料拌和時(shí)間、成漿狀態(tài)與成型速度。在施工中應(yīng)特別限制引氣劑和早強(qiáng)水泥的使用數(shù)量，盡可能減少瀝青與填料“抱團(tuán)”現(xiàn)象的發(fā)生。

2.4 添加劑

添加劑可用來調(diào)節(jié)混合料拌和時(shí)間，加快瀝青破乳速度，縮短開放交通的時(shí)間，改善混合料的耐久性和路用性能。施工中應(yīng)該嚴(yán)格控制添加劑的使用劑量，未經(jīng)驗(yàn)證的添加劑不得在施工中采用。

3 配合比設(shè)計(jì)

開普封層配合比設(shè)計(jì)內(nèi)容分為下封層同步碎石的設(shè)計(jì)和上承層微表處或稀漿封層的設(shè)計(jì)。經(jīng)驗(yàn)配比法和理論計(jì)算法是同步碎石封層的兩種主要設(shè)計(jì)方法，而微表處/稀漿封層設(shè)計(jì)尚處經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，主要是根據(jù)相關(guān)規(guī)范和具體試驗(yàn)來確定施工參數(shù)。

3.1 同步碎石封層配合比設(shè)計(jì)

同步碎石封層配合比設(shè)計(jì)必須綜合考慮原有線路的交通流量、路面技術(shù)狀況、施工工藝水平和施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等因素。碎石層的設(shè)計(jì)應(yīng)著重考慮碎石粒徑和碎石撒布量：如果碎石撒布過多，碎石層就會(huì)出現(xiàn)重疊，導(dǎo)致上層石料與瀝青膜裹附面積減小，黏結(jié)力下降；如果碎石撒布過少，會(huì)導(dǎo)致瀝青膜局部覆蓋效果不佳，壓路機(jī)碾壓出現(xiàn)嚴(yán)重的卡輪，甚至無法施工。

3.2 微表處/稀漿封層配合比設(shè)計(jì)

一是通過理論和經(jīng)驗(yàn)初步確定各種參數(shù)的用量，在規(guī)定的試驗(yàn)溫度下進(jìn)行拌和與粘聚力等功能性試驗(yàn)，特別需注意試驗(yàn)溫度，拌和試驗(yàn)溫度應(yīng)著重考慮最高施工溫度，粘聚力試驗(yàn)應(yīng)考慮施工中可能遇到的最低溫度；二是根據(jù)初步試驗(yàn)結(jié)果，篩選合適的混合料配合比，按規(guī)范要求進(jìn)行稠度、破乳時(shí)間、濕輪磨耗、負(fù)荷車輪黏附砂量和輪轍變形試驗(yàn)寬度變化率等性能試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)原材料配合比進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，直至結(jié)果滿足要求為止。

4 施工工藝和質(zhì)量控制

開普封層施工受雨水和氣溫等干擾性大，有效施工時(shí)間短，因此在施工中應(yīng)全部由專用設(shè)備完成，保證施工質(zhì)量、滿足交通開放的要求，實(shí)現(xiàn)綠色低碳環(huán)保。

4.1 施工工藝

施作開普封層前，應(yīng)對(duì)原路面強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，強(qiáng)度不足的路段應(yīng)做補(bǔ)強(qiáng)處理。原路面上的坑槽、車轍、沉陷、擁包、龜網(wǎng)裂和5mm寬以上的裂縫等病害需做相應(yīng)的修補(bǔ)處理，必要時(shí)要對(duì)整個(gè)路面銑刨，使原路面平整度RQI達(dá)90分以上。

路面病害處理后，要仔細(xì)清掃路面病害處置時(shí)留下的施工廢棄物、塵土和雜物等。對(duì)黏結(jié)于路面上的廢棄物應(yīng)用鐵鍬鏟除，并用水沖洗干凈，待晾曬24h后進(jìn)行瀝青乳液粘層油的噴灑作業(yè)。

為保證實(shí)施路段的施工工藝和質(zhì)量，應(yīng)通過鋪筑試驗(yàn)路段對(duì)碎石撒布量、瀝青灑布量和行進(jìn)速度等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定和校正，待試驗(yàn)路段驗(yàn)收后，按校正的參數(shù)大面積施工。為確保施工過程中產(chǎn)生均勻、等厚的瀝青膜，瀝青霧狀噴灑量應(yīng)控制在2.5L/m2～3.0L/m2，改性乳化瀝青灑布溫度宜控制在50℃～75℃，橡膠瀝青灑布溫度宜控制在180℃～195℃。瀝青灑布過程中應(yīng)確保原路面溫度不低于13℃，施工環(huán)境溫度不低于16℃且不高于43℃。嚴(yán)禁在雨天施工。碎石撒布前應(yīng)對(duì)碎石預(yù)加熱，保證碎石在撒布時(shí)溫度不低于160℃，或摻加0.7%～1.0%的瀝青預(yù)裹覆。碎石撒布應(yīng)采用自行式碎石撒布機(jī)或同步碎石撒布車，撒布量應(yīng)恒定均勻，覆蓋面積應(yīng)控制在稍大于90%以上。局部路段應(yīng)采取人工輔助，排除碎石上下重疊的情況。

在瀝青灑布與碎石撒布前可預(yù)先在原路面上施畫引導(dǎo)線，有標(biāo)線的可將標(biāo)線作為參考線。在施工過程中，碎石撒布機(jī)或同步碎石撒布車應(yīng)與瀝青灑布車保持20m～30m的距離，保證碎石在膠結(jié)料中有50%～70%嵌入量。瀝青和碎石灑布施工過后，應(yīng)立即安排人工進(jìn)行修補(bǔ)，特別要對(duì)實(shí)施段落的起點(diǎn)、終點(diǎn)和縱向接縫，施作面層過厚、過薄或不平處等重點(diǎn)部位展開修補(bǔ)。碎石撒布后90s內(nèi)應(yīng)立即碾壓，用16t輪胎壓路機(jī)緊跟碾壓2～3遍，以充分壓實(shí)骨料。膠輪壓路機(jī)與碎石撒布機(jī)距離應(yīng)小于60m。壓路機(jī)宜采用5～8km/h的速度慢速碾壓。壓路機(jī)碾壓過程中不得灑水、隨意剎車或掉頭。碾壓成型后即可立即開放交通，通過行車碾壓7d后開展下一步工序。

微表處/稀漿封層作業(yè)前應(yīng)對(duì)同步碎石封層路面進(jìn)行機(jī)械或人工清掃，清除路面遺留的粉塵、雜物、浮石、泥土和其他多余的雜物，按設(shè)計(jì)要求攤鋪微表處/稀漿封層。施工中，應(yīng)注意做好縱線接縫及邊緣處理、稀漿稠度和平整度等方面的控制，保證開普封層實(shí)施效果。碾壓結(jié)束后，進(jìn)入初期養(yǎng)護(hù)階段，不得有人員和車輛在上面行走，直至上封層凝結(jié)成型后方可開放交通。

4.2 施工質(zhì)量控制

同步碎石封層施工質(zhì)量的控制是開普封層質(zhì)量控制的重點(diǎn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件要求施作是保證同步碎石封層成功的關(guān)鍵因素。開普封層施工中，需密切關(guān)注瀝青灑布量和碎石撒布量，應(yīng)在瀝青灑布車前進(jìn)方向上設(shè)置油氈，通過稱量瀝青灑布車和碎石撒布車經(jīng)過前后的油氈質(zhì)量來比較實(shí)際中瀝青灑布量、碎石撒布量與設(shè)計(jì)值的差異。要特別注意瀝青與碎石溫度的控制，可通過拉拔力的測(cè)量來評(píng)定碎石與瀝青的黏附性，用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不間斷指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。微表處/稀漿封層施工中應(yīng)重點(diǎn)檢驗(yàn)混合料油石比、施工和易性、集料級(jí)配和路用性能等指標(biāo)，確保施工所用材料能最大程度滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

開普封層施工的關(guān)鍵在于對(duì)原路面病害的處理和試驗(yàn)路段的鋪筑。試驗(yàn)段采集的參數(shù)可校正設(shè)計(jì)方案中的碎石撒布量、瀝青灑布量、行車速度、瀝青灑布溫度等，為大規(guī)模施工作業(yè)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。另外，同步碎石封層鋪筑碾壓完成后即可立即開放交通，待行車碾壓穩(wěn)定后可進(jìn)行微表處/稀漿封層施工作業(yè)。