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【摘 要】碎石封层（Chip Seal）路面养护技术由于具有良好的防水、应力吸收、层间联接、调平等功能，目前已经普遍应用于路面的预养护和日常养护中。本文从碎石封层的特点入手，讨论其作为下封层在路面结构组合设计中的应用。
作为路面结构的功能层，既可以应用于旧路改造结构设计中，又可以应用于新建路面结构中。碎石封层用于路面结构的下封层，有较其它技术的特殊优势。碎石封层设计应根据其在结构层中的特点进行设计。
【关键词】碎石封层；下封层；应力吸收层
1.碎石封层的技术特点
（1）碎石封层具有良好的路表纹理，增大了层间摩阻力；
（2）碎石封层材料沥青膜厚且致密，其防水、阻水能力更强；
（3）碎石封层不仅在修复车辙或填平凹陷方面功效显著，而且对基层表面的平整度的提高作用重大；
（4）对裂缝反射具有应力吸收的功能，从而可以使反射裂缝产生的几率降低。
1.1碎石封层与其他防裂措施的比较
路面防裂措施有聚酯玻纤布、玻纤格栅、防裂贴、碎石封层等手段，各个手段的施工效果、工艺复杂程度、成本高低各不相同，下面对各防裂技术进行比较，见表1
从表1中我们可以分析得出碎石封层无论是在封水效果、应力吸收效果、调平方面都由于其它三种，并且施工便捷，成本不高。总的来看，碎石封层的防裂效果高于其他。
1.2碎石封层与其他层间接触状况的改善措施的比较
乳化沥青、改性沥青粘层，稀浆封层、微表处都是层间接触状况的改善措施，碎石封层与这些措施相比较的结果见表2。
从表2可以看出碎石封层在增加界面层的摩阻力方面所实现的层间粘结力和层间摩阻力效果都是最好的，虽然成本略高，但在条件允许的条件下，还是具有广泛的应用价值。
2.碎石封层在路面结构中的应用
2.1新建水泥混凝土路面结构
基层的冲刷，以及冲刷严重引起的路面断板、错台等质量问题是当前水泥混凝土路面主要的病害。二灰稳定碎石和水泥稳定碎石是当前水泥混凝土路面基层常用的材料。要保证公路的使用年限符合设计要求，就必须采取措施控制冲刷问题。碎石封层防水层铺设到二灰碎石基层或水泥稳定碎石基层与水泥混凝土面层间，对解决基层冲刷问题提供的技术支持。
以上海地区为例，上海地区的水泥混凝土路面基层基本上都是采用的二灰稳定碎石基层形式，同时为了保证结构层的水稳定性，并且使路面结构的耐久性更好，将碎石封层技术应用其中，使其成为路面的防水层。这种做法与普通的水泥稳定碎石基层路面结构相比，不仅水稳性更高，成本也相对较低。具体比较成果见表3。
2.2水泥混凝土路面“白加黑”
水泥混凝土路面“白加黑”是改善水泥混凝土路面性能的重要技术，碎石封层在这种结构中应用，发挥了良好的防水、吸收应力、链接上下的作用。反射裂缝是这种路面结构常见与应当就是预防的质量通病。从2.1表述中我们可以看出碎石封层是效果与成本综合考量后的最佳技术。在国外，这种“白加黑”结构，在沥青加铺层与水泥混凝土面层间多铺设碎石封层应力吸收层更为广泛的应运，其良好的效果也为我们展示了碎石封层技术的可推广性。
2.3水泥混凝土桥面加铺沥青面层
考量桥梁结构恒载，一般的水泥混凝土桥面会铺设一层或两层的沥青面层。沥青层与混凝土层之间的粘结力与摩阻力是否能达到使用功能要求成为技术的关键。如果要实现增强沥青层与混凝土层作用力的目标，可以通过摊铺碎石封层技术实现。具体施工如下：首先对原有的水泥混凝土桥面板进行打砂或者抛光处理，使混凝土表面没有浮浆等杂物，待骨料纹理露出来之后，在它的上边直接摊铺碎石封层，然后再进行沥青面层的施工。浙江省湖州市九九桥在2006年施工时采用了碎石封层技术，当前运营功能很好。
2.4新建半刚性基层沥青路面
半刚性基层沥青路面沥青层厚度通常在9～15cm间，这种厚度也无法阻止水的下渗，这个问题的存在使得路面常常出现唧浆问题。在基层与面层间加铺碎石封层，能够在很大程度上改善基层的防水性，对于冲刷问题的解决十分有效。不仅如此，碎石封层还能够对半刚性基层产生的收缩裂缝产生良好的应力吸收效应，减少裂缝发生。从这两方面来讲，碎石封层技术在半刚性基层中的应用对于提高半刚性基层沥青路面的耐久性是有效的。
在我国南方雨量较多的省份，考量到半刚性基层的水损坏较为严重的问题，路面结构常常以碎石封层做下封层。
2.5旧沥青路面实施沥青罩面
碎石封层在旧沥青路面养护改造中的功效与与其在“白加黑”结构中起到的作用基本相同，包括防水、应力吸收、联接上下、调平等等，从而使损坏的路面恢复平整，因此碎石封层在原路面的车辙、变形病害质量中应用较好，在仅加铺一层的路面中效果更佳。在实际修复施工中要注意对原有沥青路面的基层病害进行修缮后才可以进行碎石封层的施工。
3.碎石封层的设计与施工
3.1碎石封层设计
碎石封层通常采用的结构形式有双层与三层两种，具体采用哪种形式可以根据实际的路面结构状况与需要进行设计。例如，如果想要实现的是增强碎石封层的应力吸收效果的目的就可以采用双层封层形式，如果是为了实现填平车辙或凹陷的目的就可以采用三层封层的形式。需要注意的，采用多层封层技术时，碎石粒径应满足由下而上逐渐递减。
3.2碎石封层施工
（1）原材料 。碎石封层的原材料主要是碎石，无论是底基层还是基层，采用无筛分级配碎石存在很多缺陷： 均匀性很难控制；倒立和卸料过程易离析； 其标准干密度不是衡定值等。 这样导致拌和混合料均匀性差，含水量不易控制，且摊铺中离析加重，质量检测时压实度值不均较大等，更严重的是由于料的不均匀将导致摊铺的松铺程度不一，碾压后形成凹凸现象，平整度较差。 改进方法：严格控制料源加工，督促其尽可能均匀； 装运中适量翻拌； 堆放不宜超过3.0m； 上料前翻拌前适宜增加细集料；施工时严格按配合比计量拌和。
（2）基层清扫 。首先组织人工对验收合格的基层进行粗扫，清除所有的杂物及松动的石料、泥土及障碍物，必要时用钢刷清刷或水车冲洗，尽量使基层顶面集料颗粒外露，对路缘石边缘部位必要时用人工多次清扫后，吹净浮尘。然后利用清扫车全面清扫，再用吹风机逐排吹净浮灰。清扫后的基层应封闭交通，禁止行人及车辆通行。
（3）碎石封层碾压过程中要使碎石形成嵌挤，还要特别注意不可将碎石压碎。碎石封层碾压施工的机械一般选择轮胎式压路机，吨位在9～16t适宜。如果选择无轮胎压路机，小于6吨的钢轮压路机也可以选择。
（4）当采用改性乳化沥青做胶结料的时候，路面干燥问题是施工时需要注意的问题，有可以采用预先洒水的方式使其避免过于干燥；相反如果采用热改性沥青做胶结料，则需要注意的界面的干燥问题。
（5）碾压完毕后不可立即坍圮面层，需要经过4～6小时养生。
（6）同步碎石封层采用同步碎石封层车进行施工，其自动化程度高，同事具有操作简单、施工快捷的优点，对于提高摊铺效率，降低劳动强度十分有效。
4.结语
碎石封层作为路面结构中功能层，具有实现防水、应力吸收、联接上下、调平等功能，能够应用于不同路面结构的下封层，起到能够改善路面结构的耐久性，提高公路使用寿命的效果，且施工成本不高，在新建与改造养护公路的都可以应用。
参考文献
[1] 周锦东.碎石封层技术新论.中国公路养护网.2006，7，10
[2] Chip Sealing Design and Performance， by G. Holleran， Vice President； Jeffrey Reed， President， Valley Slurry Seal Company， USA， and Jack Van Kirk， Director of Asphalt Technology， Basic Resources Incorporated， USA. CSSA， 2001.
[3] A Basic Asphalt Emulsion Manual. No.19， USA.
作为路面结构的功能层，既可以应用于旧路改造结构设计中，又可以应用于新建路面结构中。碎石封层用于路面结构的下封层，有较其它技术的特殊优势。碎石封层设计应根据其在结构层中的特点进行设计。
【关键词】碎石封层；下封层；应力吸收层
1.碎石封层的技术特点
（1）碎石封层具有良好的路表纹理，增大了层间摩阻力；
（2）碎石封层材料沥青膜厚且致密，其防水、阻水能力更强；
（3）碎石封层不仅在修复车辙或填平凹陷方面功效显著，而且对基层表面的平整度的提高作用重大；
（4）对裂缝反射具有应力吸收的功能，从而可以使反射裂缝产生的几率降低。
1.1碎石封层与其他防裂措施的比较
路面防裂措施有聚酯玻纤布、玻纤格栅、防裂贴、碎石封层等手段，各个手段的施工效果、工艺复杂程度、成本高低各不相同，下面对各防裂技术进行比较，见表1
从表1中我们可以分析得出碎石封层无论是在封水效果、应力吸收效果、调平方面都由于其它三种，并且施工便捷，成本不高。总的来看，碎石封层的防裂效果高于其他。
1.2碎石封层与其他层间接触状况的改善措施的比较
乳化沥青、改性沥青粘层，稀浆封层、微表处都是层间接触状况的改善措施，碎石封层与这些措施相比较的结果见表2。
从表2可以看出碎石封层在增加界面层的摩阻力方面所实现的层间粘结力和层间摩阻力效果都是最好的，虽然成本略高，但在条件允许的条件下，还是具有广泛的应用价值。
2.碎石封层在路面结构中的应用
2.1新建水泥混凝土路面结构
基层的冲刷，以及冲刷严重引起的路面断板、错台等质量问题是当前水泥混凝土路面主要的病害。二灰稳定碎石和水泥稳定碎石是当前水泥混凝土路面基层常用的材料。要保证公路的使用年限符合设计要求，就必须采取措施控制冲刷问题。碎石封层防水层铺设到二灰碎石基层或水泥稳定碎石基层与水泥混凝土面层间，对解决基层冲刷问题提供的技术支持。
以上海地区为例，上海地区的水泥混凝土路面基层基本上都是采用的二灰稳定碎石基层形式，同时为了保证结构层的水稳定性，并且使路面结构的耐久性更好，将碎石封层技术应用其中，使其成为路面的防水层。这种做法与普通的水泥稳定碎石基层路面结构相比，不仅水稳性更高，成本也相对较低。具体比较成果见表3。
2.2水泥混凝土路面“白加黑”
水泥混凝土路面“白加黑”是改善水泥混凝土路面性能的重要技术，碎石封层在这种结构中应用，发挥了良好的防水、吸收应力、链接上下的作用。反射裂缝是这种路面结构常见与应当就是预防的质量通病。从2.1表述中我们可以看出碎石封层是效果与成本综合考量后的最佳技术。在国外，这种“白加黑”结构，在沥青加铺层与水泥混凝土面层间多铺设碎石封层应力吸收层更为广泛的应运，其良好的效果也为我们展示了碎石封层技术的可推广性。
2.3水泥混凝土桥面加铺沥青面层
考量桥梁结构恒载，一般的水泥混凝土桥面会铺设一层或两层的沥青面层。沥青层与混凝土层之间的粘结力与摩阻力是否能达到使用功能要求成为技术的关键。如果要实现增强沥青层与混凝土层作用力的目标，可以通过摊铺碎石封层技术实现。具体施工如下：首先对原有的水泥混凝土桥面板进行打砂或者抛光处理，使混凝土表面没有浮浆等杂物，待骨料纹理露出来之后，在它的上边直接摊铺碎石封层，然后再进行沥青面层的施工。浙江省湖州市九九桥在2006年施工时采用了碎石封层技术，当前运营功能很好。
2.4新建半刚性基层沥青路面
半刚性基层沥青路面沥青层厚度通常在9～15cm间，这种厚度也无法阻止水的下渗，这个问题的存在使得路面常常出现唧浆问题。在基层与面层间加铺碎石封层，能够在很大程度上改善基层的防水性，对于冲刷问题的解决十分有效。不仅如此，碎石封层还能够对半刚性基层产生的收缩裂缝产生良好的应力吸收效应，减少裂缝发生。从这两方面来讲，碎石封层技术在半刚性基层中的应用对于提高半刚性基层沥青路面的耐久性是有效的。
在我国南方雨量较多的省份，考量到半刚性基层的水损坏较为严重的问题，路面结构常常以碎石封层做下封层。
2.5旧沥青路面实施沥青罩面
碎石封层在旧沥青路面养护改造中的功效与与其在“白加黑”结构中起到的作用基本相同，包括防水、应力吸收、联接上下、调平等等，从而使损坏的路面恢复平整，因此碎石封层在原路面的车辙、变形病害质量中应用较好，在仅加铺一层的路面中效果更佳。在实际修复施工中要注意对原有沥青路面的基层病害进行修缮后才可以进行碎石封层的施工。
3.碎石封层的设计与施工
3.1碎石封层设计
碎石封层通常采用的结构形式有双层与三层两种，具体采用哪种形式可以根据实际的路面结构状况与需要进行设计。例如，如果想要实现的是增强碎石封层的应力吸收效果的目的就可以采用双层封层形式，如果是为了实现填平车辙或凹陷的目的就可以采用三层封层的形式。需要注意的，采用多层封层技术时，碎石粒径应满足由下而上逐渐递减。
3.2碎石封层施工
（1）原材料 。碎石封层的原材料主要是碎石，无论是底基层还是基层，采用无筛分级配碎石存在很多缺陷： 均匀性很难控制；倒立和卸料过程易离析； 其标准干密度不是衡定值等。 这样导致拌和混合料均匀性差，含水量不易控制，且摊铺中离析加重，质量检测时压实度值不均较大等，更严重的是由于料的不均匀将导致摊铺的松铺程度不一，碾压后形成凹凸现象，平整度较差。 改进方法：严格控制料源加工，督促其尽可能均匀； 装运中适量翻拌； 堆放不宜超过3.0m； 上料前翻拌前适宜增加细集料；施工时严格按配合比计量拌和。
（2）基层清扫 。首先组织人工对验收合格的基层进行粗扫，清除所有的杂物及松动的石料、泥土及障碍物，必要时用钢刷清刷或水车冲洗，尽量使基层顶面集料颗粒外露，对路缘石边缘部位必要时用人工多次清扫后，吹净浮尘。然后利用清扫车全面清扫，再用吹风机逐排吹净浮灰。清扫后的基层应封闭交通，禁止行人及车辆通行。
（3）碎石封层碾压过程中要使碎石形成嵌挤，还要特别注意不可将碎石压碎。碎石封层碾压施工的机械一般选择轮胎式压路机，吨位在9～16t适宜。如果选择无轮胎压路机，小于6吨的钢轮压路机也可以选择。
（4）当采用改性乳化沥青做胶结料的时候，路面干燥问题是施工时需要注意的问题，有可以采用预先洒水的方式使其避免过于干燥；相反如果采用热改性沥青做胶结料，则需要注意的界面的干燥问题。
（5）碾压完毕后不可立即坍圮面层，需要经过4～6小时养生。
（6）同步碎石封层采用同步碎石封层车进行施工，其自动化程度高，同事具有操作简单、施工快捷的优点，对于提高摊铺效率，降低劳动强度十分有效。
4.结语
碎石封层作为路面结构中功能层，具有实现防水、应力吸收、联接上下、调平等功能，能够应用于不同路面结构的下封层，起到能够改善路面结构的耐久性，提高公路使用寿命的效果，且施工成本不高，在新建与改造养护公路的都可以应用。
参考文献
[1] 周锦东.碎石封层技术新论.中国公路养护网.2006，7，10
[2] Chip Sealing Design and Performance， by G. Holleran， Vice President； Jeffrey Reed， President， Valley Slurry Seal Company， USA， and Jack Van Kirk， Director of Asphalt Technology， Basic Resources Incorporated， USA. CSSA， 2001.
[3] A Basic Asphalt Emulsion Manual. No.19， USA.