文档介绍：开普封层(Cape Seal)技术的推广应用
可
行
性
研
究
报
告
江西省金路工程技术有限公司
二00六年十月
一、立项的背景和意义
公路是国家现代化建设的重要基础设施,近来我省的公路交通得到较大的改观,但由于过去公路发展缓慢,致使目前很多的县乡公路还没有得到改造,乡村公路中还有不少是砂石路、等外路,形成严重制约群众致富和地方经济发展的瓶颈。
根据国家发改委、交通部“十一五”农村公路改造工程实施计划的通知,以及省领导对农村公路建设规划的有关批示,加大县乡道路的建设力度,加快县乡公路建设,是省委、省政府的一项重要决策。农村公路建设要做好“五年千亿元规划”,我省每年建设规模不低于
1万公里,要逐步达到“乡乡通油路,村村通公路”的目标,特别是要加大主通道上县乡公路建设改造力度,接通“断头路”,形成以高速公路为主骨架,国省道为基础,农村公路为支线的干线相连、城乡通达的公路网络,因此合理地建设好县乡公路,使县乡公路既能满足交通运输需求,又能节能投资、提高投资效益是我省县乡公路建设急需解决地一个重要的问题。
当前,我省县乡公路大多为沥青路面,然而,随着国民经济的发展,公路交通量急剧增加,超载现象严重,许多沥青路面处于超负荷,各种路面病害不断。我省乡村道路多使用贯入式路面和表面处治路面技术,虽然其施工方便,速度快,造价低,但是使用寿命短,在路面使用过程中,车辆轮胎会引起石料脱落,出现飞石,行车噪音大,安全性能低,传统的贯入式路面和表面处治路面技术已不适应现代公路发展的需要。
开普封层(cape seal)的研究应用可有效解决这一系列问题。开普封层(cape seal)是碎石封层系统(Chip seal)与稀浆封层系统(slurry seal)的结合,这种结合充分发挥了两种结构的优势,具有良好的抗滑性能,良好的平整度及密实度。
开普封层适用于乡村道路、县乡公路、主干道公路、住宅区街道。
该技术能有效防止渗水,能延缓路面的反射裂缝,防止出现脱层、推移等病害,能适应重载交通要求的道路,能提高行车安全性与舒适性,降低交通事故的发生。
二、国内外研究发展现状
在美国和欧洲各国,路面的封层处治大多称作表面处治,它是作为道路保护层铺筑在热拌沥青混凝土路面上,路面(高聚合物水泥混凝土路面)的修复处理。对道路表面进行处理的技术方法有很多,这些方法中有热拌沥青混凝土罩面、作为应力吸收薄层或者粘层油的聚合物改性薄层处理、采用乳化沥青或者泡沫地沥青对损坏的道路面层进行再生处理、石屑罩面、稀浆封层及改性稀浆封层等技术。
开普封层是一种对道路表面的综合处理方法。在南非,这种方法首先在道路建设时应用,现在已经运用到南非的主要货运道路养护、重建上。目前,在美国的住宅区道路和主干线道路上也在应用这种方法。
1 开普封层的发展过程
开普封层的发展一直成为人们争论的焦点。它能够填充石屑罩面石料之间的缝隙,增加石屑罩面的应用范围和延长其使用寿命,而且石屑罩面已在许多国家应用多年。这种表面处理形式与碎石路面非常相似。在美国的加利福尼亚,要求稀浆封层使用的骨料和乳化沥青必须进行预先的拌制,然后铺筑到石屑罩面上,这样可以克服道路的过早损坏、老化或者石料的松动损失,此规定从30年代初期就已经开始。
在南非的发展
首先, 开普封层并不是单纯以稀浆为基础。它开始出现在南非的Cape省,集中在南非的开普敦市周围地区。1950年第一次在19 mm的封层上面撒布经过预拌的、加热的石粉和沥青混合料。该应用极大地提高了已有路面的耐磨性能,这种路面处治方式既有单层石屑罩面,又有多层石屑罩面。在当初,该封层处理只是一种新的路面建筑形式,而且对交通量限制在300辆/日。热拌沥青混凝土只是在繁忙交通的道路上才应用。
在1957年前后, 开普封层得到了进一步的发展,形成了在19 mm石屑罩面的基础上加铺两层稀浆封层面层;在13 mm石屑罩面的基础上加铺一层稀浆封层面层。这种施工方法极大地提高了骨料拌和的和易性,阻止了在高沥青含量情况下,路面容易形成弹性的状况。
在澳大利亚的发展
在澳大利亚, 开普封层最早出现在60年代,比南非要晚,它们主要是在大骨料的石屑罩面基础上,洒布阴离子乳化沥青稀浆封层,以此来增加道路的通行能力和提高路面的耐磨性能。而且,这种方法常常用于新建的道路。
近年来,这种施工方法常常直接或间接地应用于路面的修补,采用在石屑罩面基础上加铺稀浆封层,以增加骨料的粘结性能。
在美国的发展
在美国,工程上第一次应用开普封层技术是从南非引进的开普封层的应用主要是对已存在的路面进行养护处理。在北加利福尼亚,有许多关于开普封层的建设项目,其中在城乡主干道上先采用6~7 mm的骨料进行石屑罩面,然后采用Ⅱ号稀浆进行封层。