摘要：本文总结和梳理了开普封层的适用范围、原材料选择和技术要求、配合比设计、施工工艺及质量控制等方面内容，旨在为开普封层施工提供技术支持。

关键词：开普封层;预防性养护;干线公路

近年来，开普封层在我国中、低等级公路面层新建和预防性养护应用中效果良好，如甘肃省S308威武段采用橡胶沥青碎石封层+微表处的开普封层技术，以延长公路使用寿命年限，提升公路养护技术水平。四川省在高等级国省干线G213乐山段上使用加纤维的开普封层，开创纤维开普封层在国省干线应用的先例，推动了该技术在高等级公路上的应用沥青网sinoasphalt.com。

1 适用范围

实践表明，实施开普封层的路段必须符合以下两个基本要求。一是原路面结构强度指数SSI至少达到良等水平。若路面强度不足，首先要进行基层补强。研究表明：路面强度是影响开普封层使用效果与寿命的关键因素，施工道路的路面弯沉值应处于优良水平。二是路面路况指数PCI和平整度指数RQI处于良等水平或以上。对运行年限较长，路面出现坑槽、中重度裂缝、轻微龟网裂、脱皮和沉陷等病害的路段，在铺筑前应分门别类加以处治，保证路面表面平整、密实和清洁。

2 原材料选用与技术要求

2.1 胶结料

开普封层常用的胶结料有橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青等。研究表明：橡胶沥青与SBS改性沥青、改性乳化沥青等相比，具有高黏结特性和高弹性恢复，可有效改善沥青温度敏感性和与矿料间的黏结作用，提高抗老化性能。因此，本文优先选用橡胶沥青；对于整治已经稳定的裂缝，建议选用SBS改性沥青；对于裂缝宽度大于3mm且裂缝处于稳定的情况，以选择改性乳化沥青为宜。

2.2 碎石

开普封层应选用以立方体或四棱形为主的坚硬、粗糙、耐磨、洁净且不含风化颗粒的碱性石料。为有效控制石料针片状含量（通常在15%以内），石料加工处理应采取反击式破碎机。实践表明：施作同步碎石封层的碎石宜选用9.5～13.2mm单一粒径的石灰岩、白云岩等碱性石料；施作微表处/稀浆封层的集料宜选用4.75～9.5mm的级配石灰岩碎石。

2.3 填料

为有效改善开普封层稀浆混合料的施工性能和路用性能，应在混合料中添加一定数量的填料。开普封层所用的填料应干燥、疏松、无结团，满足相关技术规范的要求。通常使用的填料有矿粉，主要作用是改善矿料级配，也可以使用水泥和消石灰等来调整稀浆混合料拌和时间、成浆状态与成型速度。在施工中应特别限制引气剂和早强水泥的使用数量，尽可能减少沥青与填料“抱团”现象的发生。

2.4 添加剂

添加剂可用来调节混合料拌和时间，加快沥青破乳速度，缩短开放交通的时间，改善混合料的耐久性和路用性能。施工中应该严格控制添加剂的使用剂量，未经验证的添加剂不得在施工中采用。

3 配合比设计

开普封层配合比设计内容分为下封层同步碎石的设计和上承层微表处或稀浆封层的设计。经验配比法和理论计算法是同步碎石封层的两种主要设计方法，而微表处/稀浆封层设计尚处经验设计阶段，主要是根据相关规范和具体试验来确定施工参数。

3.1 同步碎石封层配合比设计

同步碎石封层配合比设计必须综合考虑原有线路的交通流量、路面技术状况、施工工艺水平和施工现场环境等因素。碎石层的设计应着重考虑碎石粒径和碎石撒布量：如果碎石撒布过多，碎石层就会出现重叠，导致上层石料与沥青膜裹附面积减小，黏结力下降；如果碎石撒布过少，会导致沥青膜局部覆盖效果不佳，压路机碾压出现严重的卡轮，甚至无法施工。

3.2 微表处/稀浆封层配合比设计

一是通过理论和经验初步确定各种参数的用量，在规定的试验温度下进行拌和与粘聚力等功能性试验，特别需注意试验温度，拌和试验温度应着重考虑最高施工温度，粘聚力试验应考虑施工中可能遇到的最低温度；二是根据初步试验结果，筛选合适的混合料配合比，按规范要求进行稠度、破乳时间、湿轮磨耗、负荷车轮黏附砂量和轮辙变形试验宽度变化率等性能试验，根据试验结果对原材料配合比进行相应的调整，直至结果满足要求为止。

4 施工工艺和质量控制

开普封层施工受雨水和气温等干扰性大，有效施工时间短，因此在施工中应全部由专用设备完成，保证施工质量、满足交通开放的要求，实现绿色低碳环保。

4.1 施工工艺

施作开普封层前，应对原路面强度进行检测，强度不足的路段应做补强处理。原路面上的坑槽、车辙、沉陷、拥包、龟网裂和5mm宽以上的裂缝等病害需做相应的修补处理，必要时要对整个路面铣刨，使原路面平整度RQI达90分以上。

路面病害处理后，要仔细清扫路面病害处置时留下的施工废弃物、尘土和杂物等。对黏结于路面上的废弃物应用铁锹铲除，并用水冲洗干净，待晾晒24h后进行沥青乳液粘层油的喷洒作业。

为保证实施路段的施工工艺和质量，应通过铺筑试验路段对碎石撒布量、沥青洒布量和行进速度等设计参数进行标定和校正，待试验路段验收后，按校正的参数大面积施工。为确保施工过程中产生均匀、等厚的沥青膜，沥青雾状喷洒量应控制在2.5L/m2～3.0L/m2，改性乳化沥青洒布温度宜控制在50℃～75℃，橡胶沥青洒布温度宜控制在180℃～195℃。沥青洒布过程中应确保原路面温度不低于13℃，施工环境温度不低于16℃且不高于43℃。严禁在雨天施工。碎石撒布前应对碎石预加热，保证碎石在撒布时温度不低于160℃，或掺加0.7%～1.0%的沥青预裹覆。碎石撒布应采用自行式碎石撒布机或同步碎石撒布车，撒布量应恒定均匀，覆盖面积应控制在稍大于90%以上。局部路段应采取人工辅助，排除碎石上下重叠的情况。

在沥青洒布与碎石撒布前可预先在原路面上施画引导线，有标线的可将标线作为参考线。在施工过程中，碎石撒布机或同步碎石撒布车应与沥青洒布车保持20m～30m的距离，保证碎石在胶结料中有50%～70%嵌入量。沥青和碎石洒布施工过后，应立即安排人工进行修补，特别要对实施段落的起点、终点和纵向接缝，施作面层过厚、过薄或不平处等重点部位展开修补。碎石撒布后90s内应立即碾压，用16t轮胎压路机紧跟碾压2～3遍，以充分压实骨料。胶轮压路机与碎石撒布机距离应小于60m。压路机宜采用5～8km/h的速度慢速碾压。压路机碾压过程中不得洒水、随意刹车或掉头。碾压成型后即可立即开放交通，通过行车碾压7d后开展下一步工序。

微表处/稀浆封层作业前应对同步碎石封层路面进行机械或人工清扫，清除路面遗留的粉尘、杂物、浮石、泥土和其他多余的杂物，按设计要求摊铺微表处/稀浆封层。施工中，应注意做好纵线接缝及边缘处理、稀浆稠度和平整度等方面的控制，保证开普封层实施效果。碾压结束后，进入初期养护阶段，不得有人员和车辆在上面行走，直至上封层凝结成型后方可开放交通。

4.2 施工质量控制

同步碎石封层施工质量的控制是开普封层质量控制的重点，严格按照设计文件要求施作是保证同步碎石封层成功的关键因素。开普封层施工中，需密切关注沥青洒布量和碎石撒布量，应在沥青洒布车前进方向上设置油毡，通过称量沥青洒布车和碎石撒布车经过前后的油毡质量来比较实际中沥青洒布量、碎石撒布量与设计值的差异。要特别注意沥青与碎石温度的控制，可通过拉拔力的测量来评定碎石与沥青的黏附性，用实测数据不间断指导现场摊铺作业。微表处/稀浆封层施工中应重点检验混合料油石比、施工和易性、集料级配和路用性能等指标，确保施工所用材料能最大程度满足设计要求。

5 结论

开普封层施工的关键在于对原路面病害的处理和试验路段的铺筑。试验段采集的参数可校正设计方案中的碎石撒布量、沥青洒布量、行车速度、沥青洒布温度等，为大规模施工作业提供了数据基础。另外，同步碎石封层铺筑碾压完成后即可立即开放交通，待行车碾压稳定后可进行微表处/稀浆封层施工作业。