热沥青单一碎石封层在山区公路维修中的应用

1、 热沥青单一碎石封层在山区公路维修中的应用1 引言G218线K550-K590段为山岭重丘区三级公路，公路纵坡大，弯道多，路基宽8.5米，路面宽7米，路肩两侧硬化0.5米。路面结构类型为：4cm细粒式沥青砼面层+15cm水泥稳定砂砾基层+ 15cm天然砂砾底基层。该段于2001年11月建成通车。近几年因经济的快速发展，超载超限车辆数量剧增，尤其是矿石运输车辆的反复碾压，及使用年限的增长，最终导致原路面出现严重裂缝、坑槽、水损、松散等一系列路面病害，以往都是采用常规的补油方式：直接在清除破损面层的水稳基层上洒透层油，然后再摊铺沥青面层，往往坚持不了几天，路面就推移了，同一个地方一年补好几次，浪费

2、大量的人力、资源。针对重复修补这个难题，经库尔勒公路管路局工程技术人员现场分析总结，认为新补路面推移开裂的主要原因是半刚性基层和沥青面层本身结合较弱，容易在二者之间产生推移、拥包等病害。为解决上述问题，决定在半刚性基层和沥青面层之间增设热沥青单一碎石下封层，保证基层和面层之间的有效结合，使整个路面结构层形成良好的连续接触受力状态。经过铺筑试验段及其后一年的路面修补应用，在G218线K550-K590段共补油四万多平方，都没有出现推移、开裂现象。2 热沥青单一碎石封层技术2.1定义热沥青单一碎石封层是在路面基层表面撒铺一定数量的热石油沥青（它的标号一般与下面层沥青相同），然后在上面撒铺单一粒径碎

3、石，之后通过胶轮压路机多次碾压以及在行车荷载的碾压下而形成的沥青碎石面层。目前此项技术已广泛应用于公路路面表层、下封层、应力吸收层和桥面防水等。该工艺可做单层，也可做双层。单层施工时，可用粒径较小的石料形成致密的碎石层，作为公路养护技术为路面罩面，也可用粒径较大的碎石做应力吸收层，不但可以防水，还可以有效防止反射裂缝，而且由于碎石的粘结，可以有效提高该层的抗剪能力，提高层间粘结。双层施工时，下封层使用较大粒径石料作为骨料承担主要荷载，上封层使用较小粒径石料吸附沥青，填充骨料缝隙。2.2作用机理1）增强层间联结 沥青面层与半刚性基层在结构、组成材料、施工工艺与时间等方面有差异，面层与基层之间客观

4、上形成了一个滑动面。增设下封层后，能使基层有效的联成一体。2）传递荷载沥青面层与半刚性基层在路面结构体系中分别起着不同的作用。沥青要起着防滑、密水、降噪声、抗剪切滑移和裂缝以及向基层传递荷载的作用达到传递荷载的目的，必须使面层与基层之间有着较强的连续性，这种可通过下封层的作用来实现。3）提高强度增设下封层后，能使层间产生阻止面层移动的摩阻力与粘结力，且承担层间的粘结、过渡任务，使面层与基层、垫层和土基一起抵抗荷载作用达到提高路面整体强度的目的。4）防水抗渗下封层能够在基层顶面形成一个密封层，防止了外部水侵入。2.3 施工工艺流程 1）准备下承层清除基层表面所有的杂物及松动的石料、泥土

5、及障碍物，尽量使基层顶面集料颗粒外露，然后利用清扫车全面清扫，再用吹风机逐排吹净浮灰。并保持表面湿润且无积水。防止喷洒的沥青被粉尘包裹而形成隔离层。清扫后的基层应封闭交通，禁止行人及车辆通行。 2）热沥青的喷洒采用沥青撒布车喷洒热沥青,撒布时应保持稳定的速度和喷油量。撒布车在整个撒布宽度内必须喷洒均匀,不得有漏洒露白,不得污染其他构筑物。施工前检查沥青撒布车的油泵系统、输油管道、油量表、保温设施等,将一定数量的热沥青装油罐,在路上先行试洒,确定喷洒速度、喷油高度及洒油量。喷油嘴应始终保持干净,管道畅通,且喷油嘴的角度须一致,并与洒油管成1525°的夹角,洒油管的高度应使同一地点接受2

6、-3个喷油嘴喷洒的沥青，不得出现花白条。沥青的撒布温度控制在130170，洒布用量约为1.2kg/-1.6kg/.当发现撒布沥青后有空白时,应及时进行人工补洒；当有沥青积聚时应刮除防止因沥青结合料的不均匀喷洒导致的剥离、斑纹和泛油。3） 碎石的撒布热沥青喷洒后面紧跟着撒布碎石,碎石为单一粒径，碎石粒径的大小与封层上铺筑沥青混凝土粒径相匹配。碎石撒布要均匀，颗粒不重叠、不成堆，石料覆盖率达到70%左右。撒布过多，容易造成镶嵌效果差，不经济，还会增加额外的清扫量;撒布过少，路面能明显看到沥青，而且碎石不能嵌入沥青到一定深度，碎石容易脱落。碎石以不黏附压路机的轮胎为最佳。4） 碾压在碎石撒布后应用胶

7、轮压路机立即碾压，碾压时应由路边缘向中间碾压，有超高的路段应由低侧向高侧进行碾压，压路机在封层上碾压时不得停留、调头和急转弯。胶轮压路机一般碾压3-4遍，在不断的碾压过程中完成石料与沥青的粘接、裹覆。5）开放交通封层碾压完毕后的1h(或2h)可以开放交通，但需要对通行车辆限速(40km/h即可)，以防止快速行车造成碎石飞溅3 热沥青单一碎石封层施工技术要求1）石料与沥青的选择及用量。石料应使用应坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质的碎石，过多的矿粉会大量吸附沥青，造成沥青的浪费，而且严重影响粘结效果，石料的棱角不但可以增大碎石层构造深度，提高摩擦系数，而且有棱角的石料比圆石料更容易粘结，更不容易脱

8、落；另外石料应大小统一，粒径均匀，对轻交通道路宜选择粒径尺寸较小的碎石集料，对重交通道路宜选择粒径尺寸较大的碎石集料。本工程采用10mm-15mm碎石，覆盖率控制在60%-70%。沥青采用克拉玛依90号沥青,洒布量控制在1.2-1.6kg/m2。2）施工温度要求：热沥青单一碎石封层施工对温度的要求较高。施工时地表温度不应低于15，地表温度过低，会造成返潮现象，导致铺筑层与原路面粘结不牢固，造成脱皮或卷皮。热沥青现场洒布温度控制在130-170度之间.3）清扫：对于碎石封层这种层状结构，层与层之间的结合效果极大的影响着封层最终的效果，因此清扫环节也尤为重要，过多的浮尘会更多的吸附沥青，从而造成沥

9、青的浪费；路面上的泥块本身与路面的粘结就不稳定，如不清除，会造成封层与原路面的脱离；水迹更是要用吹风机彻底吹干，如果路面有残留水迹，沥青在喷洒到路面的一瞬间就立刻冷却，并且与原路面间夹着一层水膜，完全没有粘结力，一旦受力就会脱落；油渍则要用矿粉或土覆盖，扫开，吹净，否则会将喷洒的沥青溶解，脱落，造成病害。保证沥青的喷洒温度是施工的重要环节，合适的温度可以确保沥青的雾化，喷洒的均匀，以及与石料的裹覆。4 热沥青单一碎石封层特点1）采用热沥青撒布，半刚性基层与面层的粘结效果好，可提高层间抗剪强度。2）沥青膜后2-4mm，防水效果好，同时起到应力吸收层的效果，可延缓基层收缩开裂形成的反射裂缝，3）沥青碎石封层的石料为单一粒径，不会出现离析的现象。当摊铺上层沥青面层时，高温沥青混合料嵌入碎石间隙中，高温碾压使封层沥青上浮，“白碎石”变成“黑碎石”与上层沥青混合料融为一体，并在结构层底部形成1.5左右的“富油层”，起到防水和提高整体强度作用。5结语1）在山区公路半刚性基层上面做下封层是十分必要的，热沥青单一碎石封层提高了层间联结强度和抗剪强度，对增强路面结构层的强度、稳定性与防水能力起到事半功倍