摘要：通過在上海地區(qū)修筑同步碎石封層試驗(yàn)路并對各路況指標(biāo)進(jìn)行跟蹤檢測，驗(yàn)證了同步碎石封層對原路面行駛質(zhì)量、路面損壞狀況、抗滑能力的改善效果及其防滲水作用，從而得出同步碎石封層具有優(yōu)良路面養(yǎng)護(hù)性能的結(jié)論。
前言
所謂同步碎石封層，是指采用專用設(shè)備即同步碎石封層車將符合一定技術(shù)要求的碎石及粘結(jié)材料f改性熱瀝青)同步鋪灑在路面上，然后立即用膠輪壓路機(jī)壓實(shí)而在原路面上形成的單層瀝青碎石磨耗層。同步碎石封層適用于中、小交通量或速度不大的道路．由于松動(dòng)石料可能打碎汽車擋風(fēng)玻璃．因而大交通量道路不推薦使用；它的使用要求路面狀況和基層狀況處于良好狀態(tài)；同時(shí)，其施工對天氣條件有一定的要求，最好在溫暖、有太陽、濕度低的天氣使用，一般要求溫度高于15℃ ，相對濕度低于75％。同步碎石封層不僅具有高度的耐磨性、抗滑性和防水性，而且耗能小、壽命長，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。
作為一種新的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)措施，同步碎石封層在歐洲得到了廣泛的應(yīng)用，并獲得了一致好評。然而目前，同步碎石封層在國內(nèi)的應(yīng)用還僅限于高速公路路面和橋面的下封層。而沒有真正用于公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)。為了考察同步碎石封層技術(shù)對路面的實(shí)際養(yǎng)護(hù)效果，檢驗(yàn)其在上海地區(qū)的適用性，并最終在上海地區(qū)推廣應(yīng)用的可能性。2004年9月上海市公路管理處和同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合在浦星公路上修筑了一段500m長的同步碎石封層試驗(yàn)路。試驗(yàn)路為一級公路，交通量為每天4 000輛左右．樁號為K22+600～K23+100。
1 原材料的選擇與檢測
同步碎石封層所用原材料主要包括粘結(jié)料和碎石兩類，其選擇需要考慮公路等級、路面類型、交通流量、氣候和材料供應(yīng)能力等各種因素。原材料的選擇是實(shí)現(xiàn)同步碎石封層優(yōu)良性能的關(guān)鍵和重要保證．它在很大程度上決定了同步碎石封層設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞。因而原材料的選擇和檢測工作十分重要。
1．1 粘結(jié)料
同步碎石封層主要依靠粘結(jié)料將碎石粘結(jié)在一起，形成整體，共同抵抗行車作用。如果粘結(jié)料的性能不好，則會造成大量的石料損失和脫落．最終導(dǎo)致同步碎石封層的失敗。因此，粘結(jié)料性能的好壞極其關(guān)鍵。為了增強(qiáng)與碎石的粘結(jié)力，試驗(yàn)路所用的粘結(jié)料采用SBS I-C型改性熱瀝青，其技術(shù)要求與檢測結(jié)果列于表1。施工時(shí)分兩層噴灑，下層的用量為1．0～1．2kg／m^2，上層的用量為0．3～0．5kg／m^2，施工時(shí)的加熱溫度選擇160℃。
1 .2 石料
石料是同步碎石封層的重要組成部分之一，它主要承受車輛的荷載作用，并為行車提供抗滑作用，因而應(yīng)選用材質(zhì)優(yōu)良的石料。同步碎石封層一般要求使用經(jīng)過反擊破碎(或錘擊破碎)所得到的碎石，針片狀含量應(yīng)嚴(yán)格限制在15％以下，而且?guī)缀纬叽缫?，不含雜質(zhì)和石粉，壓碎值≤14％ ，并嚴(yán)格經(jīng)過水洗風(fēng)干，而對石料酸堿性無特殊的要求 。由于輝綠巖不僅性能良好，而且價(jià)格低廉，所以試驗(yàn)路選擇了輝綠巖，其技術(shù)要求與檢測結(jié)果列于表2。同步碎石封層對石料沒有級配要求，但對石料規(guī)格有嚴(yán)格的要求。國外常用的石料規(guī)格主要是2—4mm、4—6mm、6—10mm、10—14mm四個(gè)規(guī)格。試驗(yàn)路選擇了2-4mm和6—10mm兩個(gè)最常用的規(guī)格，分兩層攤鋪。
2 同步碎石封層試驗(yàn)路的施工
除原材料的選擇和檢測外，先進(jìn)的施工機(jī)械和良好的施工技術(shù)也是保證同步碎石封層成功的關(guān)鍵。同步碎石封層施工的關(guān)鍵技術(shù)主要包括施工機(jī)械、原路面處理和施工工藝三方面。
2．1 施工機(jī)械
施工機(jī)械是同步碎石封層的關(guān)鍵技術(shù)之一，目前國內(nèi)外使用的施工機(jī)械主要是賽格瑪同步碎石封層機(jī)，試驗(yàn)路使用的是40型的賽格瑪同步碎石封層機(jī)。另外還有一臺9t的膠輪壓路機(jī)以及吹風(fēng)機(jī)等一些小型機(jī)具。同步碎石封層的施工，要求對同步碎石封層機(jī)的操作比較熟練，同時(shí)對材料噴灑量和攤鋪速度有良好的控制。否則，就難以攤鋪出良好的同步碎石封層路面。
2．2 原路面處理
由于同步碎石封層的厚度很薄，只有一層石料的厚度。因而，在施工前，應(yīng)對原路面進(jìn)行處理。較寬的裂縫需要預(yù)先填充，擁包應(yīng)鏟平，坑槽應(yīng)填補(bǔ)，較深的車轍應(yīng)預(yù)先填平，即應(yīng)保持路面平整。由于原路面狀況較好。只呈現(xiàn)輕微的松散和老化，行車道上只有幾處0．5cm深的車轍，基本沒有裂縫，因而施工前不必要對原路面進(jìn)行處理。
2．3 施工工藝
施工路段清掃：封閉施工路段交通后，用吹風(fēng)機(jī)將路面的灰塵和雜質(zhì)吹掉，使路面干凈。
施工放樣：施工路段設(shè)路攔及專人負(fù)責(zé)控制交通．并沿原路面兩側(cè)放出準(zhǔn)確順直的施工走向控制基準(zhǔn)線。
施工過程：同步碎石封層分兩層施工。首先，同步碎石封層車行至施工起點(diǎn)處，同步噴灑熱瀝青和6—10mm的石料，并迅速用膠輪壓路機(jī)碾壓，石料撒布率為85％，即為第一層，其施工過程見圖1。壓實(shí)后同步碎石封層車返回施工起點(diǎn)處，再同步噴灑熱瀝青和2—4mm的石料，撒布率為15％ ，并迅速用膠輪壓路機(jī)碾壓，即為第二層。
開放交通：待碾壓數(shù)次后，掃去少量多余的自由石料，即可可放交通。但在開放交通初期，為了保證行車安全，應(yīng)限制車速至40km／h以內(nèi)。施工后路面變得平整、粗糙、密實(shí)(見圖2)
3 試驗(yàn)路的路況跟蹤檢測與評價(jià)
為了考察同步碎石封層對原路面的路面損壞狀況、路面行駛質(zhì)量和抗滑能力的改善效果及其防滲水性能，獲取實(shí)際的工程數(shù)據(jù)，在施工前和施工后3個(gè)月、7個(gè)月分別對試驗(yàn)路段的路面狀況指數(shù)(Pavement Condition Index， 簡稱PCI)、行駛質(zhì)量指數(shù)(Ride Quality Index，簡稱RQI)、摩阻系數(shù)(擺值BPN)和滲水系數(shù)進(jìn)行了跟蹤檢測，檢測結(jié)果列于表3。由表3可以看出，實(shí)施同步碎石封層后，原路面的PCI、BPN和滲水系數(shù)均有較大程度的改善；RQI略有下降，但其下降速率已經(jīng)大大延緩。
另外，同步碎石封層對原路面的外觀也有很大程度的改善，見圖3～圖6(注：圖中深色部分為同步碎石封層)。 
4 結(jié) 論
通過對同步碎石封層試驗(yàn)路的跟蹤檢測，可以得到以下幾條結(jié)論：
(1)同步碎石封層可以大大改善路面狀況，對原路面的輕微病害，如麻面、松散、車轍等具有良好的修復(fù)作用：
(2)同步碎石封層對原路面的輕微不平整具有一定的改善作用．可以延緩路面平整度衰變的速率；
(3)同步碎石封層表面粗糙、構(gòu)造深度較大，可大大提高原路面的抗滑性能：
(4)同步碎石封層可以密封原路面，具有良好的防滲水性能；
(5)同步碎石封層對原路面外觀具有良好的改善效果。
總之， 同步碎石封層對公路瀝青路面具有優(yōu)良的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)性能，完全適合上海市公路的特點(diǎn)，可以在上海市公路瀝青路面的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)工作中推廣應(yīng)用。
