路面預防性養護開普封層技術應用

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摘要：結合開普封層技術施工流程，對開普封層施工質量影響因素進行總結，提出了開普封層技術要點，并對開普封層技術的應用效益進行分析，以確保路面預防性養護的質量，促進開普封層技術的優化發展。

關鍵詞：開普封層技術；路面預防性養護；應用

1開普封層技術的特點

開普封層(CapeSeal)是碎石封層系統(ChipSeal)與稀漿封層系統(SlurrySeal)的結合，開普封層通過底層和面層的有效結合，能夠提供一個密實的表面，較好地穩固石料，防止碎石封層粒料早期脫落，同時起到防水和抗滑的作用，能有效保護路面。特別是在春夏交替季節實施，隨著地面氣溫的升高，經過行車碾壓會進一步密實，效果更加突出；施工中瀝青、石料必須到位，道路施工為全機械化施工，施工方便、速度快，在天氣良好的情況下，乳化瀝青破乳快，開放交通的時間短。G30高速公路武山境內在5月上、中旬進行了碎石封層，5月下旬進行了稀漿封層，平均每日可完成2公里左右。開普封層的整個施工過程全部由專用設備完成，維修養護操作簡易；常溫施工，降低能耗，不釋放有害氣體，真正實現節能減排；與單獨的稀漿封層或碎石封層相比，更加有效解決了公路路面老化橫縱向裂縫反射嚴重的病害，延長公路使用年限。

2開普封層施工關鍵技術

開普封層施工步驟有：路況調查→施工準備→銑刨→碎石封層施工→碎石封層養護→微表處施工→養護成型，其中，碎石封層施工和微表處施工可視為兩個獨立的過程，碎石封層與微表處的施工間隔一般控制在7-20天，施工間隔時間要充分保證碎石封層基本成型。考慮到高速公路的交通特點，本工程采用了銑刨1.5cm+碎石封層和微表處同步施工的技術，實現了高速公路盡快開放交通的要求。

2.1路況調查及原路段治理

先對原路段進行調查，在正式施工前需對道路原有病害進行治理。對于舊路面具有的橫縫、縱縫，需對裂縫、坑槽進行補修，以恢復路面的平整性。施工段路面上有廢物與垃圾會造成施工質量不佳，需要提前對路面進行清掃，保證路面的清潔。先采用掃路機對施工段進行整體清掃。再采用灑水車對施工路面進行高壓清洗。碎石撒布開始前，由人工采用掃帚與吹風機配合對施工路段進行最后清掃。路面個別部位有雜物粘附時，需人工使用毛刷或鋼刷精細刷掃。結束清理工作以后才能正式開始開普封層施工。

2.2配比

首先是下封層中石料與橡膠瀝青的配比，需要根據碎石覆蓋率調整石料用量，再根據撒布粘結效果，調整橡膠瀝青的用量，保證二者結合緊密。其次是稀漿封層的配合比，其石料、改性乳化瀝青、水和添加劑的配比，需要根據濕輪磨耗試驗、負荷車輪粘砂試驗、小樣拌合試驗等，結合以往工程經驗進行設計。

2.3瀝青與石料

開普封層技術主要利用瀝青和碎石融合之后鋪攤在原有路面上，形成復合路面工程，增加路面的防滲水性以及對路面形成保護膜，保證其正常使用。同步碎石封層石料采用單一粒徑石料，公稱粒徑為10-15mm，撒布瀝青采用橡膠瀝青。溫度是整個工程中需要合理控制的因素之一。無論是橡膠瀝青的噴灑還是碾壓的過程，對溫度的要求都極為苛刻。橡膠瀝青需加熱至195-205℃方可攤鋪。在碾壓過程中也需要對瀝青的溫度進行控制，溫度過低，碾壓不到位，瀝青與石料粘結強度會降低。為增加石料與瀝青之間的粘結性，施工當天提前將準備好的碎石封層集料進行瀝青預裹覆，預裹覆在瀝青拌合站進行。

2.4壓路機碾壓

橡膠瀝青同步碎石撒布完畢后立即碾壓。采用30噸膠輪壓路機碾壓不少于3遍。壓完后可用5-8噸鋼輪壓路機再壓一遍，將瀝青膜與碎石壓實。碾壓后，需要對施工路面進行封閉，并全面清掃，將碎石封層上的浮石以及雜物清掃干凈。清掃階段主要使用掃路機、大型鼓風機以及人力清掃相互配合，保證路面清潔。清掃完畢后可開放交通。

2.5微表處施工

微表處是開普封層技術的最后一道工序，其配合比設計是前期準備階段的重點工作。施工主要使用微表處攤鋪機。施工前提前標定攤鋪車輛石料、瀝青、纖維、水泥、水等材料的輸出速度和輸出量，使之滿足施工配合比設計要求，使出料量與設計相符。

2.6路面性能檢測與評價

2.6.1路面抗滑性能檢測人員需要使用摩擦系數測定儀對路面的摩擦系數進行鑒定，確定其符合國家規定的抗滑性能。國家規定的摩擦系數值是大于等于55（BPN），而G30高速公路武山境內開普封層施工后實際測算的數值基本大于60（BPN），因此全面符合標準。

2.6.2滲水系數檢測滲水系數是能夠體現開普封層技術使用時養護膜形成密度的數據標準之一，國家規定的數值為每分鐘滲水速度低于50毫升，而本試驗段開普封層技術使用后的路段數值為每分鐘0毫升，完全不滲水，表現出超強的防滲水能力。

2.6.3外觀質量檢測路面在進行預防養護后，表面呈現平整、密實、清潔的狀態，沒有輪胎痕跡，銜接平順，外表色澤度一致，體現出嶄新的路面觀感。

3開普封層實施效果及反思

該段所實施的養護維修工程總體效果得到了主管部門和公路檢測部門的認可，檢測中心對該工程檢測評分較高，并得出以下結論：1）開普封層的使用雖然使用成本相對較高，但其使用年限以及使用效果、耐磨程度都超出其他技術數倍。進行一次預防養護能夠節省往后數年的維修費用，且其維護費用相對較低，不會造成維修負擔，因此具有良好的經濟效益。開普封層技術的應用能夠有效提高路面安全性，車輛行駛時更加平穩。該技術的大力發展使路面維修技術進入一個全新時代，與國際行業差距縮小，有明顯的社會效益。2）碎石封層的石料加熱溫度、除塵的時間等需要嚴格控制，石料的加熱溫度過高會引起石料自身強度下降，在道路施工碾壓中破碎；除塵的時間過短起不到除塵效果，時間過長石料之間相互碰撞摩擦會產生大量石屑，不利于石料和瀝青的粘結。3）通過工程實施后的跟蹤觀察，開普封層路段局部在施工3月后有細小裂紋出現，分析是由于該處稀漿封層時配合比沒有實時調整，骨料較少引起的。這需要在今后的施工中因地制宜、精細化施工。4）現場施工組織關系工程質量、安全生產兩大重點問題。雖然施工中沒有出現任何安全問題，但人員、機械的管理、調配，施工路段的封閉、放行并不完全正規。在今后的現場施工中需認真總結、逐人落實，文明施工、安全施工。

參考文獻

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作者：吳建鋒 單位：甘肅省天水公路局