同步碎石封层技术在山区公路预防性养护中的应用

冯国英

（甘肃省陇南公路总局宕昌公路管理段，甘肃 宕昌 748500）

【摘　要】近年来，我国山区公路建设速度不断增快，但是沥青路面病害常发，使路面使用寿命和耐久性受到严峻考验，为保证公路建设的经济效益和社会效益，必须重视公路的预防性养护措施。结合2014年G212线部分路段进行的同步碎石封层技术，对其所用材料，具备特点进行分析。

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关键词 沥青路面；预防性养护；同步碎石封层

我国是山多丘陵国家，山区在我国地形当中占有很大的比重，而山区各地区之间的联系很大程度上依赖于公路。随着近年来国民经济的飞速发展，全国路网得到不断升级完善，随之而来的是交通量的大幅增加，车辆超限超载严重，路面直接承受交通荷载和车轮磨耗，遭受气候、水文等自然因素影响，路面材料会随着时间的延长而逐步老化，特别是交通量和重型车的不断增加，原有公路的使用性能也会日渐退化，由于山区公路的建设困难度较大，重新施工无论从经济角度还是现实条件都较难实现，只有防患于未然，才能够减少公路路面的损坏，保证公路质量，加强公路的养护工作。本文结合笔者所处的陇南地区山区公路谈谈对预防性养护重要性的认识。

山区不同于平原，一是山区地形复杂，地势高低起伏，尤其是地质结构不均衡，软硬岩石和各种性质的土壤交叉错落，加上公路线性蜿蜒曲折，坡陡弯又急，使公路难修，更难养。其次，因受地势影响，山区公路中坡道和弯道磨损加剧，保护层易散失，使公路病害频繁出现，加重了养护工作负担，因此，预防性养护在山区公路的养护工作中就显得尤为重要。

1　路面预防性养护的概念

公路路面的预防性养护是为防止路面病害更深层次的发展，公路养护部门采取修补和处理措施，针对处于初期病害的路面进行养护维修，以确保公路路面的使用寿命，提高公路质量，保证道路平整度和完好度，从而延长中修或大修期限的作业方法。

２　预防性养护的必要性

由于传统的公路养护是在路面已经被彻底破坏的阶段进行维修保养，所以不但养护造价费用很高，而且道路结构已经发生损坏，维修需从基层进行，耗时较长，成本较高，且影响通行车辆，无法保证正常的交通运输量。而预防性养护是从道路破坏初期入手维修，不但容易恢复路面破损，而且养护成本较低，减少养护工作时间，大大降低了时间成本和经济成本。处治小病害是防止大病害的有效手段，小型病害不仅处治成本低，还能大大缩减处治工期。二是有利于延长公路使用寿命。预防性养护是在公路及其设施尚未发生破坏或刚出现病害迹象时，通过维修路面、加固桥梁、疏通边沟、整修路基、绿化路肩等综合性技术措施进行的强制性养护，可以有效地避免各种病害的进一步扩大，三是有利于防止公路水毁。预防性养护往往能将公路病害和安全隐患消灭于未发之时，是保护公路的一个重要手段。实践中的许多事实证明。防止道路水毁的有效措施就是积极做好公路预防性养护工作。四是有利于提高公路通行能力。因为预防性养护是在路面和路面附属结构病害初期进行维修保养，属于超前防范，所以施工工序较为简单，对交通通行的影响较小，基本上可以边施工边通车，而且修复完成后，能大大提高公路的通行能力。

2014年5月，我段选择G212线K273+600-K311+200部分路段作为同步碎石封层试验路段。同步碎石封层，作为一种可以“提高养护质量，降低养护成本，加快养护速度”的道路养护新型工艺，倍受公路交通业内人士的重视，它就是用专用设备即同步碎石封层车将碎石及粘结料（改性沥青或改性乳化沥青）同步铺洒在路面上，通过自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层。它主要作为沥青表面表层处理层使用，也可用于低等级公路的面层施工，使沥青路面的使用寿命延长10～15年。

3　同步碎石封层采用的材料

同步碎石封层所用的原料主要包括粘结料和碎石两类，它的选择主要考虑公路等级，路面类型，交通流量，气候和材料供应能力等各种因素，原材料的选择是实现同步碎石封层优良性能的关键和重要保证，它在很大程度上决定了同步碎石封层设计质量的好坏。

3.1　沥青

在同步碎石封层技术中，首先要保证沥青撒布中的温度控制、和适宜的洒布量，沥青的用量是决定封层质量好坏的一个重要的因素，如果沥青量太少，会导致封层路面出现碎石脱落现象，如果沥青量太大，则会导致路面泛油情况。所以要根据施工季节、路面情况和具体的道路交通量计量沥青用量。比如秋季施工应比夏季施工增加5%的沥青使用量，在交通量过大的道路应该降低5%的沥青用量。而对于沥青品种的选择无特殊要求，使用普通沥青，重交沥青，乳化沥青，改性沥青都可以获得很好的效果。

3.2　石料

石料是在同步碎石封层中起着承载车辆载荷压力、和行车抗滑的作用，所以它也是同步碎石封层施工中的重要材料。为保证道路质量，应该选择材质优良的石料。同步碎石封层一般要求使用经过反复破碎所得到的碎石，针片状含量应严格控制在15%以下，而且几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值不大于14%，并严格经过水洗风干，而对石料酸碱性无特殊的要求。

由于同步碎石封层将粘结剂的喷洒与碎石洒布两道工序集中在一台车上完成，可以使碎石颗粒立即与刚喷洒的流动性好的120～140℃的热沥青或乳化沥青相接触，并较深的埋入粘结剂内，因此，同步碎石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性是柔性的，能增加路面抗裂性能、治愈路面龟网裂、减少路面反射裂缝，因此提高了路面防渗水性能，若使用聚合物改性沥青则效果更佳。

2）良好的附着性和抗滑性。

同步碎石封层中被沥青粘结到路面上的骨料仍直接与轮胎接触，其粗糙度增大了与橡胶轮胎之间的摩擦系数，因此可显著提高路面的附着性和抗滑性并降低能耗。

3）良好的耐磨性和耐久性。

同步洒布的碎石和沥青形成沥青结合料，其碎石以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，这也是沥青路面采用同步碎石封层技术进行预防性养护或修复性养护、使道路使用寿命得以延长的重要因素之一。

4）良好的经济性。

同步碎石封层只需要较低的能耗，据测算每m2沥青路面使用1.5kg沥青、8-12kg碎石即可，其成本只是3cm热沥青混合罩面的50%左右，而质量要好于罩面。

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，一小时后可完全开放交通。

6）同步碎石封层的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养护维修成本。

综上作述，同步碎石封层技术仅作为沥青路面预防性养护的其中一种，正在被更多更广的应用到公路养护工作中来，只有不断的采用新的技术、新的工艺，积极探索，勇于创新，才能推进公路沥青路面面养护技术的发展。

［责任编辑：邓丽丽］