淺析公路瀝青路面透層封層的應(yīng)用技術(shù)

常建興

【摘要】目前，瀝青路面透層封層技術(shù)在我國公路工程中得到了廣泛的應(yīng)用，并且取得了良好的成效。但瀝青路面透層封層施工工藝較復(fù)雜，必須嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)要求和施工有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，才能夠提高公路路面的穩(wěn)定性和安全性，確保整個(gè)公路工程的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】瀝青路面；透層封層技術(shù)；質(zhì)量

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國公路建設(shè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。由于瀝青路面具有行車舒適、噪音小、防塵和摩擦系數(shù)大等特點(diǎn)，同時(shí)對路基和基層的形變適應(yīng)性強(qiáng)、養(yǎng)護(hù)和使用性能的恢復(fù)較容易，在公路建設(shè)中的應(yīng)用越來越廣泛，并且成為了我國公路的主要路面結(jié)構(gòu)形式之一。

瀝青路面結(jié)構(gòu)層是由面層、基層、底基層和墊層共同組成。面層直接承受著車輪荷載的反復(fù)作用，該結(jié)構(gòu)層也受自然因素的影響，通常是1～3層組成。因此，工作人員應(yīng)根據(jù)使用要求，對面層進(jìn)行抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定瀝青層的設(shè)置；基層在公路中起主要的承重作用；底基層起次要的承重作用；墊層具排水、隔水、防凍及防污等作用。當(dāng)對這種多層次結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工時(shí)，必須要注意層與層之間的聯(lián)合。目前，越來越多新建的公路過早地產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)性病害的現(xiàn)象，而導(dǎo)致這種病害產(chǎn)生的主要因素是水損壞、層面不持續(xù)。由此可見，瀝青路面施工質(zhì)量的好壞對整個(gè)公路的質(zhì)量和使用壽命具有直接的影響。

一、工程概況

某公路設(shè)計(jì)車速為60km/h，設(shè)計(jì)軸載為BZZ-100，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限為12年，該公路使用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)，透層瀝青材料使用煤油稀釋瀝青，人行道結(jié)構(gòu)總厚度為40cm，人行道花磚為6cm，水泥穩(wěn)定碎石為16cm，二灰碎石為16cm。機(jī)動車道結(jié)構(gòu)總厚度為58cm，水泥穩(wěn)定碎石為16cm，二灰碎石為32cm，細(xì)粒式瀝青混凝土為±4cm，中粒式瀝青混凝土為±6cm。

二、透層

1、透層的作用機(jī)理

為了提高公路瀝青路面的質(zhì)量，在各基層間必須進(jìn)行透層的設(shè)置，其應(yīng)用機(jī)理包括以下幾點(diǎn)：第一，如透層油向基層相應(yīng)深度滲入，能有效提升基層和瀝青面層間的粘結(jié)力度，確保其整體的完整性。第二，結(jié)束基層處理后，如表面濕度適中，需確保灑布透層油的及時(shí)性，以此達(dá)到養(yǎng)護(hù)目的。第三，透層能夠確?；鶎颖砻娴墓探Y(jié)穩(wěn)定性，有效避免因施工車輛導(dǎo)致基層表面破壞現(xiàn)象的產(chǎn)生。第四，如透層油向基層表面縫隙內(nèi)滲入，將有防水層出現(xiàn)于滲透深度范圍內(nèi)，進(jìn)而降低基層水損壞問題。

如透油層無法透入基層，只灑在半剛性基層表面，將形成一層油膜，施工中易于因運(yùn)料車、攤鋪機(jī)粘起或推掉，無法達(dá)到聯(lián)合、固結(jié)、穩(wěn)定和防水等作用，這樣以來透層油會失去真正意義上的作用。路面通車后，由于其粘結(jié)層厚度不足，脫開現(xiàn)象極易出現(xiàn)于油皮、基層位置，甚至因下面層粗集料等原因造成刺破現(xiàn)象。按照公路工程施工相關(guān)規(guī)范，需利用鉆孔、挖掘等方式在噴灑后對透層油對基層滲透深度進(jìn)行確定，通常大于5～10mm，且能與基層聯(lián)結(jié)成為一個(gè)整體。為了確保透層油滲透基層一定的深度，必須對所采用的透層油進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。雖然煤瀝青的滲透性效果好，但煤瀝青具有較強(qiáng)的毒性，不宜采用。如果透層油采用乳化瀝青，雖然水泥、石灰和粉煤灰類的半剛性基層材料堿性較強(qiáng)，普通陽離子乳化瀝青滲透性較差，但陰離子乳化瀝青也無法滲入半剛性基層中。通過大量的研究和發(fā)現(xiàn)，透層油使用煤油稀釋瀝青，整體效果較好，并且能夠滿足我國公路瀝青路面透層施工的要求。

2、對煤油稀釋瀝青質(zhì)量的要求

（1）選取的煤油稀釋瀝青的量增加也將提升其滲透效果。當(dāng)具有較低瀝青含量，固結(jié)、粘結(jié)與防水作用將無法呈現(xiàn)于透層施工。相比瀝青材料，煤油具有較高成本，需選取較大針入度的石油瀝青作為基質(zhì)瀝青材料，并按照相應(yīng)摻加比例，如40-50：60-50，滲透深度應(yīng)大于5mm，透層油的用量為1.0L/m2，而煤油瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表1的規(guī)定。

表1 煤油瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

（2）煤油稀釋瀝青可采用膠體磨乳化瀝青裝置進(jìn)行生產(chǎn)，其生產(chǎn)原理為：把瀝青加熱至一定的溫度，在機(jī)械的作用下，使瀝青以細(xì)小微粒狀的形式在含有乳化劑的溶液中分散且進(jìn)行乳化。對于煤油稀釋瀝青來說，使用煤油對原瀝青進(jìn)行稀釋，比如：采用膠體磨乳化機(jī)使原瀝青在機(jī)械的作用下以細(xì)小微滴狀的形式在煤油中分散，從而使稀釋速度得到有效的加快，并且確保了其均勻性。同時(shí)，煤油稀釋瀝青在制作、貯存和使用的過程中，必須確保其良好的通風(fēng)，其貯存溫度必須低于50°C，這樣可以確保煤油稀釋瀝青的安全。

3、透層施工

（1）在灑布透層油瀝青前，應(yīng)對基層進(jìn)行驗(yàn)收，確保其合格。如果局部高差過大時(shí)，可以使用銑刨機(jī)進(jìn)行鏟平，確保面層與施工要求的厚度相符合。（2）在施工前，應(yīng)使用空壓機(jī)清除干凈基層表面上的松散材料和塵土，盡可能使骨料外露，這樣以來更能夠提升滲透效果。在監(jiān)理工程師審批后，即可實(shí)施透層作業(yè)，其要點(diǎn)為基層準(zhǔn)備工作完成后，需做好交通管制工作。（3）基層表面濕度適中后，需進(jìn)行澆灑透層工作。當(dāng)基層表面含水量較低，可以在噴灑瀝青前1h，通過灑水車進(jìn)行濕潤，以此保障其表面濕度符合施工要求，并打開基層表面孔洞，達(dá)到粉塵大大減少的效果。（4）如果施工遇到濃霧、大風(fēng)和下雨等天氣，不得進(jìn)行透層瀝青澆灑。只有確保灑布透層瀝青的溫度大于10°C（溫度是穩(wěn)定上升），才可以進(jìn)行灑布透層瀝青。（5）當(dāng)使用灑布車進(jìn)行灑布透層瀝青時(shí)，必須要確保灑布車速度的穩(wěn)定以及灑布量的合理性。當(dāng)噴灑透層瀝青時(shí)，要先靠近中央分離帶的車道從內(nèi)向外、一個(gè)車道接著一個(gè)車道噴灑，盡量確保兩個(gè)車道之間不重疊或少重疊，不得出現(xiàn)露白處，如果存在該情況，應(yīng)采用人工的方式及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)灑。當(dāng)進(jìn)行瀝青封層鋪筑前，如果一些地方有多余的透層瀝青沒有滲入基層，必須及時(shí)進(jìn)行清除。（6）施工時(shí)，盡可能做到均勻噴灑，不能出現(xiàn)打花現(xiàn)象，同時(shí)確保一次性完成。如存有漏缺問題，可通過人工方式進(jìn)行補(bǔ)償，進(jìn)而保證流淌問題不出現(xiàn)于透層瀝青灑布施工中，避免油膜存在于基層頂面。（7）對于灑布量的檢測，可以將其分為：單點(diǎn)檢測和分總量檢測。單點(diǎn)檢測是對單點(diǎn)灑布量和均勻性的控制，則其可以采用擺盤子法。而分總量檢測是對施工路段總體灑布量的控制以及對瀝青和碎石過磅稱重，根據(jù)灑布路段的寬度和長度計(jì)算出灑布的面積，再將施工路段的總體灑布量計(jì)算出來。（8）當(dāng)灑布透層完成后，應(yīng)對交通進(jìn)行嚴(yán)格管制，車輛不得通行，直到煤油稀釋瀝青全部滲透。

三、封層

1、封層的作用機(jī)理

在實(shí)際施工中，因受到溫縮、干縮和疲勞等因素的影響，會導(dǎo)致基層開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。而瀝青面層的空隙率和瀝青面層的基層裂縫、溫度裂縫和疲勞裂縫引起的反射開裂，會造成瀝青路面水損壞現(xiàn)象的產(chǎn)生。為了保護(hù)基層，減少瀝青面層反射裂縫的產(chǎn)生，防止因雨水滲入面層和基層的交界面上導(dǎo)致沖刷和泥漿損壞現(xiàn)象的產(chǎn)生，必須在基層表面設(shè)置下封層。

2、對材料技術(shù)的要求

（1）瀝青 由于SBS改性瀝青具有良好的防水性和抗裂性等，可以滿足施工材料的要求。SBS改性瀝青灑布量為（2.0±0.2）kg/m2，而所使用廢胎膠粉瀝青的灑布量為（2.2±0.2）kg/m2，膠粉瀝青技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2 膠粉瀝青主要技術(shù)指標(biāo)

（2）集料 集料采用13.2～19mm或16～19mm的單粒徑石灰石碎石，單粒徑集料技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足表3的規(guī)定。

表3 單粒徑集料主要技術(shù)指標(biāo)

3、封層施工

（1）施工前的準(zhǔn)備工作。在施工前，應(yīng)嚴(yán)格檢查已噴灑透層的基層頂面，如果某些地方有破損現(xiàn)象的產(chǎn)生，必須及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)修。如果有雜物和污染的存在，應(yīng)對其進(jìn)行清掃和沖洗，當(dāng)用水進(jìn)行沖洗時(shí)，只有等水分蒸發(fā)表面完全干燥后，方可進(jìn)行分層施工。（2）上料。選取輪式轉(zhuǎn)載機(jī)向同步碎石封層車骨料斗內(nèi)進(jìn)行單粒徑石灰石、碎石的裝載，隨后通過瀝青高溫罐車泵將高溫改性瀝青及膠粉瀝青吸到同步碎石封層車的瀝青儲罐內(nèi)。并將施工材料運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?，適當(dāng)調(diào)整每個(gè)系統(tǒng)的工作參數(shù)。然后，當(dāng)裝料的同步碎石封層車到制定的位置后，將各料門的控制開關(guān)打開，瀝青噴出，灑布碎石均勻，同時(shí)應(yīng)對車速進(jìn)行嚴(yán)格地控制。（3）碾壓施工。在施工過程中，不得立即對剛灑布的防水層進(jìn)行碾壓，這樣可以防止高溫瀝青粘附膠輪壓路機(jī)的輪胎及粘走碎石現(xiàn)象的產(chǎn)生。如果瀝青溫度在100°C左右時(shí)，應(yīng)采用膠輪壓路機(jī)進(jìn)行1—2個(gè)來回的穩(wěn)壓，將碎石壓入瀝青中且達(dá)到粘結(jié)牢固的效果，同時(shí)還要對膠輪壓路機(jī)的行駛速度進(jìn)行嚴(yán)格地控制，確保其符合施工的要求。（4）養(yǎng)護(hù)。結(jié)束分層鋪筑工作后，封層上運(yùn)輸與施工機(jī)械不能進(jìn)行急剎車與急轉(zhuǎn)彎，并做好交通管制工作。除此之外，需保證單粒徑碎石瀝青封層和下面層間具有密切關(guān)聯(lián)性，以此完成攤鋪下面層施工，確保其施工質(zhì)量符合施工規(guī)定后，才能通車使用。如防水層表面因膠輪壓路機(jī)施工獲取，則可有效增強(qiáng)瀝青、碎石間的粘結(jié)性、穩(wěn)固性，并能將應(yīng)力吸收層的作用充分發(fā)揮出來，能使基層裂縫在面層上的反射裂縫得到有效的減少和延緩。

結(jié)束語

綜上所述，透層和封層作為公路瀝青路面應(yīng)用較為廣泛的不同結(jié)構(gòu)形式，具有非常重要的意義。為了提高公路路面多層組合體結(jié)構(gòu)的承載能力、抗水害能力和耐久性等，延長公路的使用壽命，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，加強(qiáng)施工質(zhì)量的管理，提高施工技術(shù)水平，從而實(shí)現(xiàn)公路建設(shè)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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