高速公路瀝青路面透層技術(shù)功能與材料應(yīng)用

王劍英

（黑龍江工程學(xué)院，哈爾濱 150050）

高速公路瀝青路面層間處治技術(shù)主要包括透層、下封層(防水粘結(jié)層)、粘層三部分，透層指的是為使瀝青層與無(wú)瀝青材料的基層結(jié)合良好，在基層上澆灑的石油瀝青、煤瀝青、液體瀝青或陽(yáng)離子乳化瀝青而形成的透入基層表面的薄層。本文通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)全國(guó)近十幾年來(lái)的新建和改建公路層間處治狀況進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，重點(diǎn)收集不同類(lèi)型的透層的應(yīng)用情況，以及使用材料對(duì)該路段瀝青路面長(zhǎng)期使用性能的影響，分析透層功能層的技術(shù)功能，為高速公路層間處治工藝提供參考。

一、高速公路的透層油應(yīng)用情況實(shí)踐調(diào)查分析

詳細(xì)調(diào)查了全國(guó)23條高速公路的透層油應(yīng)用情況，應(yīng)用的透層油有乳化瀝青、改性乳化瀝青、煤油稀釋瀝青和高滲透乳化瀝青，具體類(lèi)型、用量及使用效果如下表1和圖1所示。

表1 全國(guó)高速公路透層油應(yīng)用情況調(diào)查表

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圖1 國(guó)內(nèi)透層油應(yīng)用調(diào)查

通過(guò)分析以上表和圖可知，目前國(guó)內(nèi)高速公路透層油中乳化瀝青和改性乳化瀝青應(yīng)用廣泛，但是透入基層效果不理想，易在基層表面形成油膜，影響層間粘結(jié)效果。應(yīng)用煤油稀釋瀝青的工程也較多，雖然滲透效果很好，能夠滿足規(guī)范5mm的要求，但是對(duì)于保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源有非常不利的影響。高滲透乳化瀝青雖然應(yīng)用不多，但因其高滲透性能及環(huán)保性能，具有更好的使用前景。雖然目前應(yīng)用不多，但因其環(huán)保性能，具有更好的使用前景。

二、透層的技術(shù)功能

透層油在施工之后，會(huì)在半剛性基層上有一定深度的滲透并可以降低基層材料的模量，很好地發(fā)揮從有機(jī)結(jié)合料到無(wú)機(jī)結(jié)合料結(jié)構(gòu)層之間良好的過(guò)渡藕合作用。在滲透深度內(nèi)，有機(jī)物質(zhì)填充了半剛性基層的表面空隙，形成了特殊的結(jié)構(gòu)層，我們稱(chēng)之為藕合層。藕合層由于有機(jī)物質(zhì)的介入，使之與柔性路面的粘結(jié)效果很好，而藕合層本身也是半剛性基層的一部分，因此徹底解決了柔性路面與半剛性路面基層的粘結(jié)問(wèn)題。

（一）提高結(jié)構(gòu)體系的連續(xù)性

為滿足承受荷載的要求，路面應(yīng)在級(jí)配、結(jié)構(gòu)上成為連續(xù)的整體。由于施工工藝的限制，路面結(jié)構(gòu)不得不設(shè)計(jì)為多層組合體系。因此，不可避免地會(huì)出現(xiàn)層與層之間的結(jié)合面，由瀝青路面的受力分析可以看出，這種結(jié)合面的結(jié)合質(zhì)量對(duì)路面的影響很大。

1.在平衡荷載作用下，荷載作用力在結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力基本上成扇形分布，在受力范圍內(nèi)的每一點(diǎn)的應(yīng)力都可以理解為兩個(gè)力：垂直方向和水平方向的力。在基面層結(jié)合處，如果沒(méi)有很好的連續(xù)，在水平力的作用下，將造成層間滑動(dòng)，從而產(chǎn)生病害。

2.當(dāng)車(chē)輪起步或剎車(chē)時(shí)，結(jié)構(gòu)層中將產(chǎn)生水平剪力，尤其在基面層結(jié)合處由于沒(méi)有很好的連續(xù)，剪應(yīng)力在結(jié)合面處被吸收，使上、下面層受力出現(xiàn)差異，產(chǎn)生水平向的相對(duì)移動(dòng)，從而出現(xiàn)層間剝落、擁包等病害。采取透層處理后，基面層間連續(xù)性得到改善，從而達(dá)到了較理想的粘結(jié)效果。

（二）提高路面結(jié)構(gòu)的抗變形能力

在荷載作用下的路面面層起到傳遞垂直荷載和抵抗水平剪力的作用，而路面基層和路基是主要來(lái)承受垂直荷載。因此，路面在連續(xù)性很好的情況下，厚度越大，抗變形效果越好。透層是在半剛性基層材料中加入了柔性材料，具有一定抗變形能力，相當(dāng)于增加了柔性材料結(jié)構(gòu)層的厚度，對(duì)提高路面抗變形能力起到了一定作用。

（三）提高了路面的防水能力

透層材料滲入基層后，對(duì)基層表面起到填充作用，封閉基層材料的開(kāi)口空隙，從而形成一個(gè)防水層，阻止路表水滲入路基，提高了基層抵御水破壞的能力，特別是結(jié)合下封層油膜的封閉作用，既可解決下封層的粘結(jié)，又為基層防水起到了良好的作用。

（四）節(jié)省了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用

在新鋪筑的基層表面及時(shí)噴灑透層油，可以避免基層內(nèi)部水分蒸發(fā)，從而達(dá)到基層養(yǎng)生的目的。另外，省去了灑水養(yǎng)生，節(jié)省了養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

（五）提供了臨時(shí)性防護(hù)功能

在由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下，透層可向基層提供臨時(shí)性防護(hù)，防止降雨和臨時(shí)行車(chē)的破壞。

現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：瀝青路面各類(lèi)基層都必須噴灑透層油，瀝青層必須在透層油完全滲入基層后方可鋪筑。根據(jù)調(diào)查研究分析得到透層施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的具體建議是：透層油應(yīng)根據(jù)基層類(lèi)型選擇滲透性好的液體瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青或高滲透乳化瀝青，噴灑后鉆孔或挖掘確認(rèn)透層油滲透入基層的深度宜不小于5mm（無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料基層）—10mm（無(wú)結(jié)合料粒料基層），要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定其使用透層油的灑布量并能與基層聯(lián)結(jié)成為一體。否則只會(huì)在基層表面形成一層油膜，一經(jīng)車(chē)輛行駛或搓動(dòng)，很容易被車(chē)輪粘走、卷皮或磨掉，不僅起不到固結(jié)、聯(lián)結(jié)、封閉、防水的作用，還會(huì)導(dǎo)致上面瀝青混凝土層的推移、脫落等損壞。

[1]JTG E40-2004,公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 楊 洋，王選倉(cāng)，王建亞.瀝青路面層間工作狀態(tài)分級(jí)及處治標(biāo)準(zhǔn)研究 [J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2012，(5):43-46.

[3] 李晉峰，孫文州.高速公路透層和下封層施工工藝[J].公路，2004(11):159-161.

[4] 張艷紅，王曉帆.路面層間處治材料的選用及優(yōu)化[J].河北交通科技，2010，7(1)：22-27.