刘师霞

十堰利路达公路建设有限公司 湖北 十堰 442000

开普封层技术在公路路面铺筑作业中应用非常广泛，它有鲜明的技术特点和应用优势，非常适用于公路工程施工。施工企业须科学落实开普封层技术，做好工艺执行期间的技术要点控制和注意事项，结合同步碎石封层工艺以及稀浆封层技术应用，选择合适路段实验性铺筑，取得准确技术参数，同时做好粘层工艺和质量控制措施，充分挖掘利用开普封层技术的价值，促进公路工程施工高质量完成。

1 工程概况

十堰城区2023年国省道大中修养护工程项目涵盖18个路段，总里程达100.95km，其中包括5段大修工程，总长17.487 km，以及13段中修工程，总长83.463km。主要涉及国省道G209、G316、S281和S446四条重要道路。工程的主要任务包括路面病害处治、挖除修补老旧路基、铣刨旧路面、加铺沥青面层、开普封层(改性乳化沥青粘层+0.8-1.0cm改性沥青同步碎石封层+1.0cmES-3稀浆封层)、1.0cm沥青微表处、水泥混凝土路面碎石化后加铺沥青面层及标志标线的恢复。在路面加铺和修复方面，采用了沥青材料和水泥混凝土，以确保路面质量。由于项目的工作量庞大，覆盖面广，因此对施工组织和质量控制提出了较高的要求。这个工程旨在改善道路状况，提高交通安全，为当地居民和交通运输提供更好的道路条件。

2 开普封层施工工艺

2.1 开普封层施工工艺

开普封层通常采用以下工艺流程：封闭(管制)交通→清扫路面→施工准备面→轮迹带车辙填充→碎石封层施工→微表处施工→养护成型。施工过程中，工作人员要注意施工设备走线顺直，并掌握各种突发状况应对措施，确保工程的质量。开普封层下封层同步碎石封层施工完，待热沥青冷却后即可进行微表处施工。

2.1.1 开普封层施工关键点

1) 封闭交通：确保施工区域内的交通得以封闭，确保施工人员和车辆的安全。

2) 清扫路面：在施工前，对道路进行仔细的清扫，确保路面无杂物和积尘。

3) 施工准备面：准备工作区域，包括设立施工标志和路障，设置施工区域。

4) 填充轮迹：填充路面上的不平整和损坏部位，确保路面平整。

5) 碎石封层施工：使用合适的碎石材料进行封层施工，确保均匀覆盖整个道路表面。

6) 微表处施工：进行微表面处理，提高路面的耐磨性和抗滑性。

7) 养护成型：对新施工的路面进行养护和整形，确保施工完工后路面质量。

8) 施工设备要保证走线顺直：在施工过程中，确保施工机械和设备按照规定的走线进行操作，以保证路面的平整度和一致性[1]。

2.1.2 同步碎石封层施工工艺

1) 详细调研和病害治理：在施工前，进行全面的路面调查，确定需要治理的病害和问题区域，以便有针对性地进行修复和改进。

2) 碎石和沥青预拌：选择合适的9.5-13.2mm碎石，并确保沥青的掺量控制在0.5%以内，进行充分的预拌，以保证碎石和沥青的均匀混合。

3) 装载预拌碎石：使用轮式装载机将预拌碎石装载到施工车料斗中，确保装载的碎石均匀、稳定。

4) 沥青泵送：从高温沥青罐车（通常在180 ℃左右）中泵送沥青到施工车的沥青储罐中，确保沥青的稳定供应。

5) 防止沥青滴漏：采用铁质容器等适当的设备，防止沥青管道滴漏，以维护施工区域的清洁和安全。

6) 温度和质量控制：在整个施工过程中，密切关注沥青和碎石的温度，确保它们在适宜的温度范围内，并严格控制施工速度和均匀性，以确保最终的施工质量达到标准[2]。

2.1.3 喷洒热沥青和预拌碎石

1) 沥青喷洒速度控制：确保沥青的喷洒速度不超过2.5 km/h，以保证均匀和连续的覆盖。过快的喷洒速度可能导致沥青不均匀分布。起步及终止时采取措施，避免喷量过多或过少。

2) 沥青量控制：沥青的喷洒量应在1.0-1.5 kg/m2之间，温度应保持在165 ℃-180 ℃，并控制误差在±5%以内。这有助于确保沥青的正确用量和温度。

3) 喷嘴调整：定期调整喷嘴，以确保沥青膜的厚度均匀，避免出现过厚或过薄的情况。

4) 横向接缝处理：特别关注横向接缝处，横向搭接处应调整好宽度，避免搭接处喷量过多或漏洒现象。沥青喷洒以横向不流淌、有一定的厚度和油膜均匀为标准，不得出现空白、缺边现象。

5) 碎石覆盖率控制：要确保碎石的覆盖率在70-80%之间，避免碎石重叠或散乱，以保持路面的均匀性和平整度。以洒布后小石子不重迭、不松散、不成堆和不露出沥青为准。

6) 薄处和接头修补：沥青与碎石洒布后，及时发现薄处和接头，进行人工修补或补洒，并使用竹扫帚将散落的碎石扫回，以维护路面的一致性和平滑度。

7) 材料管理：确保使用的材料充足，用完后及时关闭，同时核对余量和准确性，以防止材料不足或浪费。

8) 严格控制质量：在整个施工过程中，严格控制质量，定期进行检查和测试，以确保每个步骤都符合标准和规范，从而保证最终施工的高质量。

这些技术要点对于同步碎石封层施工的成功至关重要，它们有助于确保道路表面平整性、耐久性、安全性，并提供高质量的交通道路。

2.1.4 碾压

1) 沥青温度控制：在碾压之前，确保沥青的温度降至约100 ℃左右，这有助于在碾压时获得最佳的沥青粘合效果。

2) 碾压顺序：按照从低处到高处、从边缘到中间的顺序进行碾压，以确保路面的均匀压实和排水性能。

3) 碾压重叠：每次轮胎重叠约30 cm，压满一遍被定义为完成一遍碾压。这有助于确保碾压的均匀性和一致性。

4) 粘轮处理：在碾压时，如果发现有少量骨料未粘附到沥青上，可以补撒少量骨料并重新压实，以确保路面的均匀性。

5) 清扫：在碾压完成后，要对路面进行清扫，以清除可能留在路面上的松散碎石，确保路面的整洁和安全。

6) 质量检查：定期检查沥青和石子的分布均匀性，确保路面表面没有过厚或过薄的部分。

7) 总量检测：对每个控制段内使用的沥青和碎石总量进行检测和控制，以确保用量符合设计要求。

8) 单点检测：对路面的不同点进行单点检测，以评估沥青和碎石的均匀性。确保单点用量与设计量的误差在±100 g/m2以内，以保证路面的一致性和质量。

2.2 稀浆封层施工工艺

2.2.1 设备

1)具备自动化计量能力的稀浆封层机。

2)使用的主要设备包括自动计量稀浆封层机、装载机、洒水车、洒布车以及必要的配套运输车辆等，这些设备在施工过程中起到关键作用。

3)施工前要进行彻底的准备工作，包括清扫路面，将路面吹净以去除透层，准备好所需的材料和设备，并采取措施保护周边的结构物，以确保施工的顺利进行和周边环境的安全。试验段的材料、设备和施工方法必须符合相关规定和要求，以确保施工的质量和安全性。每个环节都需要严格遵循规范和标准。

2.2.2 施工准备

在正式施工之前，首先进行约200 m的试验段施工，目的是验证工艺、配合比等参数。在试验段中确定车速、作业面长度、接缝处理方式以及符合标准的施工方法。试验段的存在是为了总结经验教训，为正式施工提供依据。通过试验段的施工，可以及时发现和解决问题，确保正式施工的顺利进行[3]。

2.2.3 稀浆封层施工工艺

使用稀浆封层铺筑机进行施工：稀浆封层铺筑机应具备多功能特性，包括准确的计量、精确的配料、有效的拌和以及均匀的摊铺。这些功能是确保施工过程的精密性和效率的关键因素。应按下列程序进行施工：清洁基层→放样划线→浇洒乳化沥青→上料→拌和→摊铺→初期养护。

精准控制各料的配合比：在施工过程中，必须仔细控制各种原材料的配合比例，以确保混合物的均一性和一致性。这有助于避免离析（即组分分离）的问题，提高了封层的质量和性能。

摊铺要均匀、厚度符合要求、表面平整：摊铺是关键步骤之一，应确保均匀的厚度分布，以满足设计要求。表面应保持平整，不得有凹凸或不均匀的区域。

缝部补料，保证顺平：在施工中，特别是在长距离的情况下，可能会出现缝隙或不完全覆盖的区域。这些区域需要补料以确保封层的平整和连续性。

定期取样检测质量：施工过程中，应定期采样并进行质量检测。这些样本可用于验证混合物的成分和性能，以确保其符合标准和规范。

破乳后用压路机全面碾压，提高与基层结合度：破乳是指去除混合物中的气泡和浆液，以提高其密实性。随后，应使用压路机对封层进行全面碾压，以确保与基层的良好结合，增强封层的稳定性和耐久性。

破乳后开放交通，清扫杂物，防止损坏：施工完成后，应及时开放交通，并进行清扫以去除施工过程中产生的杂物和碎屑，以防止损坏封层表面。

施工中应注意事项：施工气温低于 10℃时，不得进行乳化沥青施工。保持在10℃以上组织施工，有利于沥青液破乳和水份蒸发；大风天及雨天不得从事乳化沥青施工，应待地表面干燥无水时方可进行乳化沥青施工；每一批乳化沥青在出厂时必须有分析报告书，以保证拌和设备中使用的基质沥青含量基本一致；严禁将沥青液喷洒在防撞护栏、路缘石等构造物上，若因施工不慎而造成污染的必须及时清冼干净；稀浆封层铺筑时应将路面宽度均匀分为数条铺道，摊铺板宽度应基本保持与分条宽度大致相等，使全路面均能使用机械铺筑，减少人工补缺。同时，铺筑过程中应辅以人工将其结合部的多余料清除及对个别缺料处进行补充，使结合部平整、顺适；稀浆封层在开放交通过程中被损坏的，应进行人工修复，补铺稀浆封层。

3 质量控制

3.1 施工中应对混合料进行抽样检测

在施工过程中，必须定期对混合料进行抽样检测，以确保其质量和符合要求。

3.1.1 检测项目

1)沥青含量：检测沥青的含量，以确保其在混合料中的比例符合设计要求。

2)水泥用量：监测水泥的使用量，确保它不超过或低于规定的用量。

3)矿料级配：检查矿料的级配，以验证其粒径分布是否符合设计规范。

3.1.2 检测频率

质量控制检测应根据以下频率进行，每天2次，每个施工工作日至少进行两次检测，以跟踪混合料的一致性。每5000平方米1次，当施工面积达到一定范围（例如每5000平方米）时，也应进行一次检测，以确保质量在大面积上得到控制。

3.1.3 允许误差

为了确保混合料的质量符合标准，应设置允许的误差范围。沥青含量允许误差为±0.3%，这表示沥青含量在设计要求的正负0.3% 范围内是可接受的。水泥用量允许误差为±3%，水泥用量允许在设计要求的正负3% 范围内浮动。矿料级配应符合要求，不应有明显的偏离。

3.1.4 检测方法

可以采用以下方法进行检测：

1)现场快速检测：使用便携式仪器和试剂进行即时的现场检测，以迅速获取结果。

2)送检化验室：将混合料样品送至专业化验室进行详细分析，以获取更准确的数据。这种方法通常用于确认现场快速检测结果或进行更深入的研究。

3.2 检验要点

3.2.1 稠度检验方法

1) 划痕法：通过使用特定工具（如稠度杯）将沥青混合料划痕，并测量痕迹的长度来评估混合料的稠度。较长的痕迹表示较低的稠度，反之亦然。

2) 反光观察法：使用反光镜或其他光学设备观察混合料的反光特性，根据反光特性的变化来判断稠度。通常，稠度与反光特性呈反比关系。

3.2.2 油石比检验方法

采用“三控检验法”以确保混合料的油石比（沥青与矿料的比例）控制在合适范围内：

1)每天检查配比是否符合设计：确认混合料的成分配比是否与设计要求一致。

2)抽样检测油石比：从混合料中抽取样品，然后使用适当的方法测定沥青与矿料的比例，确保其在规定的范围内。

3)统计计算平均油石比：在一段时间内对多个样品进行测试，并计算平均油石比，以更全面地评估混合料的质量。

3.2.3 完工后的检查

在工程完工后，应对道路进行检查，通常按1-3 km的段落进行，以确保施工质量和道路性能。检查内容有平整度、厚度、粘结力。

1)平整度：检查道路表面的平整度，确保没有凹凸不平的区域。

2)厚度：测量封层的厚度，确保其符合设计要求。

3)粘结力：评估封层与基层的粘结力，确保良好的结合。

3.2.4 粘层喷洒

粘层的喷洒是关键的施工步骤，需要特别关注以下方面：喷洒应均匀，以确保沥青均匀覆盖矿料表面，避免不均匀的区域。不得发生漏喷或堆积的情况，以保持混合料的一致性和稳定性。如有必要，应进行补洒以确保完全覆盖，但要避免刮除过量的粘层。喷洒后禁止车辆通过，并采取措施保护周边结构物，以防止意外损坏和污染。

这些控制和检查项目对于确保开普封层施工的质量和性能至关重要，有助于避免施工中和施工后的问题，并确保道路达到预期的标准和要求。

4 结束语

总而言之，开普封层技术因发端于南非开普敦市区域附近而得名，它是一种公路工程预防性养护技术，主要用于沥青混凝土材料铺筑的公路工程路面，它的应用可以促进公路路面提升防滑系数和防水性能，但是无法在公路路面铺筑作业中直接作为表层应用，须结合微表处处理技术一起使用达到公路路面坚固耐用的目的。作业人员须规范化落实开普封层技术的工艺流程，加强技术应用期间的质量控制和注意事项控制，提升公路工程路面质量性能。