碎石封层技术简介

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1、同步碎石封层技术简介1 同步碎石封层概念 同步碎石封层是一种有效的沥青路面预防性养护和修复性养 护的新工艺、新技术。所谓同步碎石封层，是指采用专用设备即同 步碎石封层车，将符合一定技术要求的碎石及粘结材料（热沥青、 乳化沥青、改性沥青）同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压或胶 轮压路机碾压形成单层沥青碎石磨耗层。沥青路面经过同步碎石封 层处治后，使路面具有良好的防渗水性能和抗滑性能，能有效治愈 路面贫油、松散、轻微网裂、车辙、沉陷等病害，使沥青路面的使 用寿命延长10 年左右。作为一种新的预防性养护措施，同步碎石封层技术，从 20 世 纪 80 年代开始在法国被大规模采用， 90 年代传播到整个

2、欧洲各国 及美国等数十个国家和地区并得到推广，据统计，在欧洲有 95%以 上的公路均采用这项技术进行养护。同步碎石封层技术在我国近几 年才开始尝试，目前，同步碎石封层技术在我省、湖南省等地的高 速公路下封层及国道、省道的中修工程已得到较好应用。2同步碎石封层工作原理同步碎石封层的形成同步碎石封层技术的核心在于同 一设备可以在一秒钟内同时洒铺沥青 结合料和石料。也就是说，沥青与石料 在一秒钟内完成结合。结合时，沥青温 度下降很小，喷洒时热沥青的温度为140r,结合时温度可保证在120C以上，此时沥青结合料的流动性仍很好，与石料结合面积大，增强了与石料结合的牢固性；同时，由于沥青结合料的毛吸引力，

3、使沥青表面形成一个半月面，比自由高度上升约 2/3，使沥青结合料与石料的粘附变得更容易，从而 保证了沥青与石料的结合强度。而传统的表面封层技术，一般是 通过两种不同的设备：一辆沥青洒布车、一辆碎石撒布车来进行。由于两道工序的时间间隔较长，使得沥青的温度下降很多（约为 70C）,石料与沥青的粘结效果较差，从而造成石料的大量流失, 影响了封层的性能。3 同步碎石封层特点由于同步碎石封层将粘结剂（热沥青、乳化沥青、改性沥青）的喷洒与碎石撒布两道工序集中在一台车上同时完成（相隔仅 1S） 可以使碎石颗粒立即与刚喷洒的流动性好的120140C的热沥青 或乳化沥青相接触，并较深地埋入粘结剂内，因此同步碎石

4、封层技 术具有以下几个特点:1、良好的防水性。同步碎石封层整体力学特征是柔性的，能 增加路面抗裂性能、治愈路面轻度龟网裂、减少路面反射裂缝，因此提高了路面防渗水性能，若使用改性沥青则效果更佳。2、良好的附着性和防滑性。同步碎石封层中被沥青粘结到路面上的骨料能直接与轮胎接触，其粗糙度增大了与轮胎之间的摩擦 系数，因此可显著提高路面的附着性和防滑性。3、良好的耐磨性和耐久性。同步铺洒的碎石和沥青形成沥青 结合料，其碎石颗粒2/3 的高度陷入沥青，增大了两者的接触面积， 并且由于沥青结合料的毛吸引力可以形成一个凹面，该凹面与碎石 紧密结合，防止碎石流失，因此使同步碎石封层具有良好的耐磨性 和耐久性。

5、这也是同步碎石封层技术延长道路使用寿命的重要因素 之一。4、良好的经济性。同步碎石封层只需要较低的能耗，其性价 比明显优于其他道路表面处治方法，从而大大降低道路的维修养护 成本。5、同步碎石封层施工工序简单、施工速度快，可及时限速开 放交通，约一小时后可完全开放交通。4 同步碎石封层应用1、用于大修改建公路投入使用一段时间后的中修，既能以其 防水性延长路面的使用寿命，又以其平整度和防滑性提高公路的服 务质量，以较少的资金投入和能源消耗，获得成倍的经济效益和社 会效益。2、用于将旧水泥路面改造为沥青路面，其中防水粘结层的形 成与性能是关键。过少的沥青用量将不能起到必须的粘结作用，会 导致施工后上

6、层新路面剥离；过多的沥青用量则会形成润滑作用， 使上层路面作水平移动，然后剥离。同步碎石封层技术能够较准确 地控制沥青和碎石的洒铺量，形成上乘质量的防水粘结层。3、同步碎石封层可以作为低等级公路的过渡型路面，以缓解 公路建设资金严重不足的矛盾。4、与沥青表面处治、贯入式等结合施工，多种施工工艺相结 合是应对不同路段不同要求的组合施工方式。同步碎石封层可作为 双层或三层表处、贯入式路面的后几层施工，能够较好保证沥青温 度、沥青用量及碎石用量，施工质量和外观效果俱佳。5、同步碎石封层也可用于大修改扩建公路的下封层，以便及 早开放交通。5同步碎石封层设备和材料为了保证同步碎石封层施工的高性能，需要进

7、行相关试验来确 定骨料和沥青之间的物理化学相容性。与此同时，以同步碎石封层 车为基础，选用相应的机械、机具与其配套、联合作业，以获得高 质量、高效率的封层效果。1、设备的选用同步碎石封层车是专用于同步碎石封层施工的主要设备，是将 粘结剂的喷洒与集料撒布两道工序集中在一台车上，沥青喷洒与碎 石撒布几乎同步（相隔仅1S），使两者之间有最充分的表面接触， 以达到它们之间最大限度粘结合的智能化高科技专用设备。该设备 的关键技术：1） 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；2）先进合理的沥青温度控制系统；3）能够精确调节和控制碎石的撒布量及其均匀性；4）保证粘结剂喷洒与碎石撒

8、布要高度保持一致。我省现已购置两台同步碎石封层车，法国赛格玛（SECMAIR）公 司生产的40 通用型和41 通用型， 41型较之 40 型的优点是拥有较 低的翻斗车身，翻斗升起角为 10 度，反方向升起，计算机监控系 统和一系列可用于公路表面处理的顶级创新技术。同步碎石封层车 最大摊铺宽度4m,沥青结合料储量6000升，骨料储量10立方米， 设计额定作业面积35000 天,设备整体尺寸（带牵引车）长14.5m, 高 3.8m。与同步碎石封层车配套作业的机械还有50型装载机一台、9 16t胶轮压路机两台、2540t沥青运输车一台、8t洒水车一台、 路面除尘设备等。在同步碎石封层车的使用上，该项

9、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、沥青的选择和使用 用于同步碎石封层的沥青必须具有较高的粘度和与石料有良 好的粘附性，以及足够的高温稳定性和低温韧性。其主要技术指标 应符合以下技术要求：针入度（25C、5S、100g）80T00软化点44C160Pa S60 C动力粘度100cm15C延度溶解度99.5%在保证沥青正确的洒布温度、洒布量的前提下，使用普通沥青、 乳化沥青、改性沥青都可以获得很好的效果，热沥青主要用于大规 模封层。应注意的是，施工中沥青用量是决定封层质量好坏的一个 十分重要的因素。沥青过少时所封层的路面有

10、可能出现严重的碎石 脱粒；若过多时，则会出现泛油现象。因此沥青用量要根据交通量、 路面状况、施工季节等进行调整，如大交通量的道路用量宜减少 5%10%,秋季施工用量比夏季的应增加5%左右。3、石料的选择和使用同步碎石封层技术对石料种类无特殊要求,花岗岩、玄武岩、 石灰岩等都可以。但碎石须是经过反击破碎（或锤式破碎）得到的 碎石,要满足一定的磨耗值及压碎值指标,几何尺寸要好,不含杂 质和石粉,并严格经过水洗风干,如表1 所示。相关试验有石料的 洛杉矶磨耗值试验,压碎值试验,筛分试验,针片状试验,含尘量 试验。表1材料项目质量要求试验方法咼速公路、一级公路表面层其它公路表面层石料压碎值W2630T

11、0316针片装含量15%20%T0312粉尘率1%1%T0310洛杉矶磨耗值2835T0317磨光值（BPN）三40实测T0321与沥青粘附性三4三4T0663/T0616碎石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，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，一般分为24mm、46mm、610mm、812mm 和1014mm等5档，其中粒径范围46mm圭寸层，行车噪音小，不 容易脱落，适用于城市道路；610mm封层，适用于普通公路、高 速公路；812mm、1014mm圭寸层，行车噪音较大，行车或者冬季 机械除雪时容易脱落，适用于重交通公路或复合封层

12、的下封层或中 封层。6 同步碎石封层施工工艺现以旧沥青路面加铺防水磨耗层的典型预防性养护为例，介绍 同步碎石封层的施工工艺。1 、准备工作1）石料应根据工程量和工程进展情况分批备料和堆放，且每批 料不得混杂堆放。2）由于同步碎石封层的厚度很薄，只有一层石料的厚度。因而， 在施工前，应对原路面除轻度龟网裂和轻度裂缝以外的病害进行彻 底处治。较宽的裂缝需要预先填充，拥包应铲平，坑槽应填补，较 深的车辙应预先填平，路面不平整的进行找平。3）施工前清除原路面上的所有杂物、泥块、尘土及松散颗粒， 保证路面的清洁。一般情况下，通过清扫车和吹风机的反复清扫， 可以满足施工要求。但对于路面沉积的泥饼层，需一边

13、清扫一边用 高压水枪清洗，并待路面水份蒸发后方可施工。4）提前封闭交通，设置好安全帽、指示牌、限速牌等交通警示 标志。5）同步碎石封层车在进行作业前，应对沥青泵、管道及喷洒装 置进行预热，直至喷嘴能够喷出流畅均匀、雾化良好的沥青为止。6）同步碎石封层车装满石料，并用容量盒做标定实验，确定喷 洒时石料用量，装石料时注意石料与左右挡板保持一致，以免工作 时石料从箱顶洒落。2、碎石封层施工1）确定洒布宽度：设定沥青及石料的洒布宽度。封层施工一般 都是由左向右施工，为此在第一幅及封层最后一幅的前一幅中，设 定沥青喷洒与石料撒布在左侧对齐，右侧沥青比石料要宽810cm。 多出的沥青是为接缝的需要。在最后

14、一幅，沥青与石料等幅。2）同步碎石封层施工参数设定。标定石料用量，行车速度，沥 青流量，喷洒杆高度等。沥青流量设定是依油石比而定。3）在施工起始线上，提前铺上1米长同单幅封层等宽的油毡纸， 目的是在封层车启动工作时，不影响原路面，同时为了使封层接缝 整齐平整，无跳车感觉。4）封层车进入现场，摆正车身后，确定参照物，打开导向标尺。 行车封层时，司机按参照物匀速行走，保证封层线形匀称、顺直。 行车速度一般在 3.64.2km/h。5）举升料斗，达到要求位置，沥青罐内温度达到工作温度，开 始同步碎石封层施工。在封层过程中，封层车行驶平稳、匀速，按 标定线行走。根据施工情况，操作手随时调整沥青用量及石

15、料撒布 量。车上材料如有一种用完时，应立即关闭石料及沥青开关，停止 施工。6）胶轮压路机碾压。改性沥青或普通沥青在封层后立即进行整 幅碾压，封层车保持同步；乳化沥青或改性乳化沥青要等到乳化沥 青刚破乳时碾压。胶轮压路机碾压次数不少于5 遍，最高速度不大 于 30 公里每小时。若采用自然行车碾压，通行车辆则必须限速行 驶。3、接缝施工1）横接缝a、对接方法接缝。对封层接头进行取直处理，在已封层路面 垫铺隔离物（一般用油毡纸），使隔离物边与封层接头对齐，隔离 物宽与封层等宽或略宽。隔离纸长度不得小于1 米。施工时封层在 隔离物上开始，封层过后立即拿起隔离物，此时新旧封层面无缝完 美对接。b、重叠沥青法接缝。碎石封层施工快结束时，先关闭碎石料 门，沥青继续喷洒沥青油面1米长。在下次封层时，封层车在接近 沥青油面时，先打开石料斗门，行至沥青面层时，再打开沥青喷洒 按钮。此种方法要求地表温度在40C以上。2）纵接缝分幅进行封层施工时，另一幅可以开放交通。要做好分幅封层 搭接缝的处理工作:第一幅封层时暂留810cm宽度不撒布碎石， 待第二幅封层时沿预留沥青边缘进行同步碎石撒布。4、开放交通 胶轮压路机碾压完后，尽快开放交通。在开放2 小时内，行车 限速，最高速度不高