摘要：通過在上海地區(qū)修筑同步碎石封層試驗路并對各路況指標進行跟蹤檢測，驗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)護性能的結論。
前言
所謂同步碎石封層，是指采用專用設備即同步碎石封層車將符合一定技術要求的碎石及粘結材料f改性熱瀝青)同步鋪灑在路面上，然后立即用膠輪壓路機壓實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．由于松動石料可能打碎汽車擋風玻璃．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，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)濟效益。
作為一種新的預防性養(yǎng)護措施，同步碎石封層在歐洲得到了廣泛的應用，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防性養(yǎng)護。為了考察同步碎石封層技術對路面的實際養(yǎng)護效果，檢驗其在上海地區(qū)的適用性，并最終在上海地區(qū)推廣應用的可能性。2004年9月上海市公路管理處和同濟大學聯(lián)合在浦星公路上修筑了一段500m長的同步碎石封層試驗路。試驗路為一級公路，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、氣候和材料供應能力等各種因素。原材料的選擇是實現(xiàn)同步碎石封層優(yōu)良性能的關鍵和重要保證．它在很大程度上決定了同步碎石封層設計質(zhì)量的好壞。因而原材料的選擇和檢測工作十分重要。
1．1 粘結料
同步碎石封層主要依靠粘結料將碎石粘結在一起，形成整體，共同抵抗行車作用。如果粘結料的性能不好，則會造成大量的石料損失和脫落．最終導致同步碎石封層的失敗。因此，粘結料性能的好壞極其關鍵。為了增強與碎石的粘結力，試驗路所用的粘結料采用SBS I-C型改性熱瀝青，其技術要求與檢測結果列于表1。施工時分兩層噴灑，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，針片狀含量應嚴格限制在15％以下，而且?guī)缀纬叽缫?，不含雜質(zhì)和石粉，壓碎值≤14％ ，并嚴格經(jīng)過水洗風干，而對石料酸堿性無特殊的要求 。由于輝綠巖不僅性能良好，而且價格低廉，所以試驗路選擇了輝綠巖，其技術要求與檢測結果列于表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四個規(guī)格。試驗路選擇了2-4mm和6—10mm兩個最常用的規(guī)格，分兩層攤鋪。
2 同步碎石封層試驗路的施工
除原材料的選擇和檢測外，先進的施工機械和良好的施工技術也是保證同步碎石封層成功的關鍵。同步碎石封層施工的關鍵技術主要包括施工機械、原路面處理和施工工藝三方面。
2．1 施工機械
施工機械是同步碎石封層的關鍵技術之一，目前國內(nèi)外使用的施工機械主要是賽格瑪同步碎石封層機，試驗路使用的是40型的賽格瑪同步碎石封層機。另外還有一臺9t的膠輪壓路機以及吹風機等一些小型機具。同步碎石封層的施工，要求對同步碎石封層機的操作比較熟練，同時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，應對原路面進行處理。較寬的裂縫需要預先填充，擁包應鏟平，坑槽應填補，較深的車轍應預先填平，即應保持路面平整。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，用吹風機將路面的灰塵和雜質(zhì)吹掉，使路面干凈。
施工放樣：施工路段設路攔及專人負責控制交通．并沿原路面兩側放出準確順直的施工走向控制基準線。
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處，同步噴灑熱瀝青和6—10mm的石料，并迅速用膠輪壓路機碾壓，石料撒布率為85％，即為第一層，其施工過程見圖1。壓實后同步碎石封層車返回施工起點處，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，應限制車速至40km／h以內(nèi)。施工后路面變得平整、粗糙、密實(見圖2)
3 試驗路的路況跟蹤檢測與評價
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，獲取實際的工程數(shù)據(jù)，在施工前和施工后3個月、7個月分別對試驗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)進行了跟蹤檢測，檢測結果列于表3。由表3可以看出，實施同步碎石封層后，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 論
通過對同步碎石封層試驗路的跟蹤檢測，可以得到以下幾條結論：
(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)良的預防性養(yǎng)護性能，完全適合上海市公路的特點，可以在上海市公路瀝青路面的預防性養(yǎng)護工作中推廣應用。
