同步碎石封层技术简介

陷等病害, 主要用于道路的预防性养护和矫正性养
( 2) 同步碎石封层粗糙表面大大提高了原路面
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护, 以及提高高等级路面的防滑性能, 无论是高速公 的磨擦系数即防滑性能, 并能使路面平整度得到一
路还是普通公路都可以使用此项养护新技术, 在法 定程度的恢复;
国及欧洲 95% 以上的公路均采用同步碎石 封层进
随着我国经济的蓬勃发展, 各等级公路建设进 入了又一个新的高潮期, 公路总里程在逐年大比例 增加。但在公路建设取得巨大成就的同时, 日益繁 重的公路养护工作也摆在我们面前, 公路运营过程 中由于温度、行车荷载、材料老化等综合因素作用, 其面层在不同时期会产生多种不同的病害, 必须根 据病害特点和周期性相应地对公路进行预养护、矫 正性养护、中修养护直至大修养护, 因此公路养护已 经成为公路管理部门的重点工作之一。另外, 公路 面层结构不尽合理、材料质量不好、施工管理及监理 不严格, 以及超载重载严重等多种不利因素造成公 路早期破坏现象严重, 也使得公路维修养护工作更 为提前。所以说, 我国的公路养护工作急需采用加 快养护速度、提高养护质量、降低养护成本的新材料
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同步碎石封层所用材料主要包括粘结材料和碎
石, 其技术要求如下:
4. 2. 1 碎石 表 1 石料技术指标
指标
规定值
试验方法
压碎值
落杉矶磨耗损失 岩
石 性
破碎面、几何形状
质
与( 乳 化) 沥 青 的
粘附性
14% 30
4 个破碎面以上、近 似立方体
20%
T0316- 94 T0317- 94
-
见注 1
2~ 4mm、4~ 6mm、6~ 10m m、8~ 12mm、10~ 14mm 成石子飞溅。
等 5 档, 比较常用的粒径范围为 4~ 6mm、6~ 10mm 5 同步碎石封层技术在我省推广应用的可行性
两种, 而 8~ 12mm 和 10~ 14m m 两档主要用于低等
我省现有沥青路面 2 万多公里, 按 10 年一个使
SBS、SBR、橡胶等改性沥青或改性乳化沥青, 使用之 前须严格检测其与石料的粘附性, 选用改性乳化沥 青时应保证喷 出的乳化沥青与石料结 合后及时破 乳。 4. 3 同步碎石封层的技术要点
( 1) 使用改性沥青作为粘结料时, 为保证雾状 喷洒而形成均匀、等厚度的沥青膜, 必须保证沥青在 温度 160~ 170 范围内;
和新工艺, 如同步碎石封层技术作为经济、有效的路 面养护新技术已在国外应用多年, 本文主要介绍这 项技术在法国的应用情况。 1 同步碎石封层的定义和特点
所谓同步碎石封层, 就是用专用设备即同步碎 石封层车将碎石及粘结材料( 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, 它主要作为路面表处层使用, 也 可用于低等级公路面层( 见图 1) 。同步碎石封层技 术的最大优点是同步铺洒粘结材料和石料, 实现喷 洒到路面上的高温粘结料在不降温的条件下即时与 碎石结合的效果, 从而确保粘结料和石料之间的牢 固结合。图 2 很形象地说明同步碎石封层的优越性 和必要性。
Synchronous Crushed Stone Seal Coat T echnology
Abstract Synchronous crushed stone seal coat t echnolog y applied in F rance were m ainly introduced. Keyword crushed stone seal coat hot asphalt bituminous emulsion
杂 针片壮含量 质 粉尘含量 含 软石含量
15%
T0312- 94
1%
T0310- 94
5%
T0320- 94
注: 1: 该 试验项目 采用法国 实验方法; 2: 碎石一 般采用反 击破
( 或锤破) 加工方式, 对酸碱 性无 特殊的 要求, 须 经过严 格的水 洗风
干。
4. 2. 2 粘结料 考虑到高 低温 稳定 性要 求, 在辽 宁 省主 要是
第 26 卷第 1 期
东北公路
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同步碎石封层技术简介
刘贤惠
武泽锋 李 巍
潘学政
( 辽宁省交通厅质量监督站, 沈阳 110005) ( 辽宁省交通厅公路管理局, 沈阳 110005) ( 浙江杭州公路工程监理咨询公司, 杭州 310000)
摘 要 主要介绍同步碎石封层技术在法国的应用情况。 关键词 碎石封层 热沥青 乳化沥青
4. 1 机械设备
除尘设备 1 台、小型铣刨设备 1 台、25T 热沥青加
与 1 台同步碎石封层机配套的主要机械设备有 ( 保) 温车 1 台、( 乳化) 沥青运输车若干台。
50 型以上装载机 1 台、石料( 加工) 清洗设备 1 台、 4. 2 材料技术指标
第 26 卷第 1 期
刘贤惠 武泽锋等: 同步碎石封层技术简介
在公路建设资金不足的情况下, 采用造价低廉的同
( 4) 同 步碎石封层 作为低等 级公路过 度型路
步碎石封层作为低等级公路路面无疑是提高路网铺 面, 以缓解公路建设资金严重不足的矛盾;
装率的行之有效的措施。同步碎石封层的主要性能
( 5) 同步碎石封层工序简单、施工速度快、可即
有:
时限速开放交通;
( 1) 同步碎石封层实质是靠一定厚度沥青膜( 1
单位重, 以达最低空隙率, 得最致密的混合料。 4结 论
本研究在混凝土致密配合比设计思想 的基础 上, 着重从经济性及施工方面考虑, 提出在前期工作
线 36 万 km、乡村及其它低等级公路 60 万 km, 目前 用 20 年以上。另外, 法国之所以能实现路面铺装率
路面铺装率接近 100% 。同步碎石封层技术在法国 100% , 主要原因是 40% 以上的公路直接采用同步
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东北公路
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碎石封层路面。在美国, 据记载同步碎石封层可延 长路面使用寿命 10 年以上。澳大利亚有关机构研
( 6) 无论用于道路养护还是作为过渡型路面,
~ 2mm) 粘结的超薄沥青碎石表面 处治层, 其 整体 同步碎石封层的性能( 使用年限) 价格比明显优于其
力学特征是柔性的, 能增加路面抗裂性能、治愈路面 它表处方法, 从而大大降低道路的维修养护成本。
图 3 同步碎石封层路面
4 同步碎石封层施工工艺
12- 16T 胶轮压路机 1 台、8T 以上水车一台、路面
在今后的施工中不断总结经验、逐步加以解决。 6 结束语
同步碎石封层技术无论是用于高等级公路路面 养护, 还是作为低等级公路过渡型路面, 其经济性能 和技术性能都十分优越。因此, 在我省乃至全国推 广应用这项技术十分必要, 这对于发展道路养护技 术和提高路网服务水平作用巨大。同步碎石封层在 国外已经是成熟技术, 我们没有必要因担心其可行 性而徘徊不前, 应该尽快着手于该项技术的引进工 作。目前我省推广同步碎石封层技术的主要工作可 以归纳为三项, 一是结合本地区的特点在原有基础 上进一步深入开发研制改性沥青和改性乳化沥青粘 结材料, 二是配套石料加工( 清洗) 和沥青加温( 贮 存) 设备, 三是编制我省的同步碎石封层施工技术指 南。总之, 同步碎石封层技术在我省应用的时机和 条件都已成熟, 我们应沿着引进、消化、吸收、改进、 提高的技术路线将该项技术早日推广到公路建设和 养护生产中, 为我省公路事业的发展做出新贡献。
究表明同步碎石封层能使损坏比较严重的道路寿命 增加 10~ 15 年。
图 2 法国同步碎石封层路面
3 同步碎石封层的性能和用途
龟网裂、减少路面反射裂缝、提高路面防渗水性能,
同步碎石封层具有良好的抗滑性能和防渗水性 用于道路养护可延长路面使用寿命 10 年以上, 若使
能, 能有效治愈路面贫油、掉粒、轻微网裂、车辙、沉 用聚合物改性粘结料效果更佳;
互相搭配以能产生嵌挤作用, 一般遵循下粗上细的 万余公里乡级公路绝大部分为砂石路面, 在公路建
原则。
设资金严重不足的情况下采用同步碎石封层作为过
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渡性路面是提高我省公路铺装率的有效措施, 能从 根本上改善整个路网的服务水平。
自 九五 以后, 我省公路各级领导对科技进步 越来越重视, 特别是对于新技术、新材料、新工艺的 引进、开发工作给予特别关注。近年来我省公路在 改性沥青材料、乳化沥青材料、常温材料等新材料和 稀浆封层、改性沥青路面、SMA 路面等新技术的推 广应用方面工作成绩显著, 取得了巨大的经济效益 和社会效益。为引进同步碎石封层技术, 省公路局 2002 年 5 月组织专人赴法国实地考察同步 碎石封 层技术, 8 月份引进一台同步碎石封层机, 9 月份在 国省干线铺筑了近 10 万 m2 的同步碎石封层路段, 据在场法国专家讲, 试验路效果已超过法国的水平。 目前, 我省公路掌握了同步碎石封层的核心技术, 其 所用的主要材料( 改性沥青或改性乳化沥青) 的生产 技术早已成熟、产品质量完全能满足使用要求, 从而 为大规模推广应用这项新技术奠定了良好的基础。 当然, 同步碎石封层技术的一些细节问题还有待于
( 上接第 11 页) 所以, Wf Ws Wg= 0. 12Ws/ 0. 88 Ws Ws/ 0. 88
= 0. 12 0. 88 1 3. 4 由曲线拟合及数据处理结果可知
正填、逆填两种顺序不同的方法 最大单位重基本相近 U wmax 2130kg/ 砂、石所用质量比几乎相同 粉煤灰用量正填多于逆填 无论填加顺序先后, 都逐次逼近最值, 即最大
( 2) 喷油嘴高度不同沥青膜厚度不同( 各个喷 嘴喷出的扇形雾状沥青重叠情况不同) , 通过调整喷 嘴高度使得沥青膜厚度适宜;
图 4 同步碎石封层所用的石料及其用量实验
( 3) 碎石封层车应以适宜的速度匀速行驶, 在
( 7) 封层前要对原路面要进行认真清扫, 作业
此前提下石料和粘结料两者的撒布率必须匹配;
石料的粒径范围, 一般路面养护进行一次碎石封层 可大大延迟整个路网的维修期。另外, 我省山区公
即可, 在路面平整度较差时可选用适宜粒径的石料 路较多, 高速公路总里程也在国内处于领先, 路面的
作为下封层找平, 然后再做上封层。碎石封层作为 抗滑性能不足一直是影响安全运营的隐患, 同步碎
低等级公路路面时须两层或三层, 各层石料粒径应 石封层无疑是解决这一弊症的良方。还有, 我省 2
图 1 法国同步碎石封层设备和施工现场
2 同步碎石封层技术在法国的应用
及欧洲应用相当普遍, 95% 以上的公路均采用这项
同步碎石封层技术作为一种路面养护新技术, 技术进行养护。法国公路设计年限一般为 10 年, 基
已在欧美各国被广泛采用。该技术 80 年代起源于 层主要采用水结碎( 砾) 石, 面层为 25cm 以上的热
过程中应保证足够数量的胶轮压路机以便在沥青温
( 4) 碎石封层所用石料没有级配要求, 但粒径 度降低之前或乳化沥青破乳后能及时完成碾压定位
范围有严格要求, 即等粒径石料最理想。考虑到石 工序。另外, 封层后既可以通车, 但在初期应限制车
料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同分为 速, 待 1h 后可完全开放交通, 从而防止快速行车造
法国, 90 年代传播到整个欧洲各国及美国。法国位 于西欧, 国土面积 55 万 km2, 现有各级公路 100 万
沥青混凝土, 路面正常运营 10 年后即采用同步碎石 封层进行中期养护。根据法国交通管理部门的统计
km, 其中国家 级道路( 高速公路) 36000km、地 方干 数据, 经过一次同步碎石封层养护的路面大致可使
级公路过渡型路面的下面层或中面层;
用周期计算每 年进入大中修养护期限 的路面就近
( 5) 作为表处层或磨耗层碎石封层的使用条件 2000 多公里, 如果还沿用传统养护模式每年就需投
是路面平整度和强度满足要求;
资 6~ 10 亿。若采用稀浆封层、碎石封层技术、玻璃
( 6) 根据路面平整度情况和抗滑性能要求确定 丝纤维布罩面、常温材料、冷灌缝等成套养护新技术
( 3) 通过采用局部多层摊铺不同粒径石料的施
行路面养护。另外, 同步碎石封层还可以作为低等 工方法, 同步碎石封层能有效治愈深达 10cm, 以上
级公路面层, 在法国有 40% 以上的公路就是直接采 的车辙、沉陷等病害, 这一点是其它养护方法无法比
用碎石封层作为路面, 目前使用效果良好。所以说, 拟的;