公路路面養(yǎng)護(hù)稀漿封層技術(shù)

曾利民、嚴(yán)由亮

（贛州市公路發(fā)展中心崇義分中心，江西贛州 341300）

0 引言

在路面養(yǎng)護(hù)施工中，稀漿封層技術(shù)對提高路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有著重要的幫助，其能夠在一定的程度上提高路面的整體承載能力。在稀漿封層技術(shù)的應(yīng)用環(huán)節(jié)，考慮到路面養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，必須做好稀漿封層技術(shù)工藝的優(yōu)化，以進(jìn)一步提升該技術(shù)的應(yīng)用效果。

1 乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)

乳化瀝青稀漿封層施工技術(shù)在我國屬于新興施工技術(shù)，其主要應(yīng)用范圍如下：第一，舊瀝青路面維修養(yǎng)護(hù)管理。因?yàn)闉r青路面長期暴露于自然環(huán)境中，受到日曬、風(fēng)吹、雨淋、凍融等環(huán)境因素的影響，以及長期受到車輛荷載碾壓，導(dǎo)致路面經(jīng)過一定時(shí)間的運(yùn)行后發(fā)生疲勞損壞，表面出現(xiàn)開裂、松散、老化、磨損等病害問題，如果未能及時(shí)采取修復(fù)處理措施，病害將持續(xù)惡化，導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴(yán)重的破損。如果能在瀝青路面沒有出現(xiàn)病害前進(jìn)行必要的預(yù)防性養(yǎng)護(hù)處理，比如使用乳化瀝青稀漿封層技術(shù)，可以讓路面結(jié)構(gòu)恢復(fù)良好的狀態(tài)，且路面結(jié)構(gòu)的防水、抗滑、耐磨等性能將得到比較明顯的提升，有效延長公路的使用壽命。第二，新鋪設(shè)的瀝青路面封層結(jié)構(gòu)。主要是鋪設(shè)在粗粒式的瀝青混凝土結(jié)構(gòu)表面，為了保證結(jié)構(gòu)的防水、磨耗性能符合要求，可在表面鋪設(shè)一層乳化瀝青稀漿封層保護(hù)層，厚度通常為5mm，只是熱瀝青砂厚度的1/2，成本低、效率高、施工方便。第三，砂石路面表面鋪設(shè)的磨耗層。將砂石路面碾壓平整后，鋪設(shè)一層乳化瀝青稀漿封層作為磨耗層，既可以保證路面外觀合格，還可以促進(jìn)路面抗磨效果的提升，改善路面通行條件，提升路面施工質(zhì)量，應(yīng)用到縣、鄉(xiāng)級道路上的前景非常廣闊。第四，水泥混凝土路面、橋面的維修處理。在維修后的水泥混凝土路面表面鋪設(shè)一層乳化瀝青稀漿封層，既可以提高結(jié)構(gòu)的黏附性，還可以改善路面的外觀，保證路面的平整度，延長路面使用壽命。在橋梁行車道表面鋪設(shè)乳化瀝青稀漿封層，可以達(dá)到罩面的效果，且可以降低橋梁自重，提升交通通行的質(zhì)量。

2 工程概況

某高速公路項(xiàng)目已經(jīng)投入運(yùn)營多年，在運(yùn)營期間進(jìn)行了一次大修改造，原路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為厚度3cm 的SBS 改性瀝青混凝土+4cm 瀝青混凝土+3cm 水泥穩(wěn)定碎石。日平均通行車輛為1623 輛。經(jīng)現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)路面出現(xiàn)了不同程度的病害問題，如橫向裂縫、縱向裂縫、龜裂、車轍等，嚴(yán)重影響交通通行的質(zhì)量。經(jīng)評估，該路面運(yùn)行情況PCI 值為85.3，等級為良。綜合考慮各方面因素，最終選擇應(yīng)用稀漿封層技術(shù)進(jìn)行現(xiàn)場預(yù)防性養(yǎng)護(hù)施工。

3 稀漿封層施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 原材料選擇

3.1.1 集料

稀漿混合料中，集料是重要的組成部分，其作用是承擔(dān)車輛荷載，對養(yǎng)護(hù)層結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能產(chǎn)生直接的影響。本文根據(jù)需要，選擇玄武巖與石灰?guī)r制作稀漿封層的集料，產(chǎn)地為湖北京山，經(jīng)過各項(xiàng)性能指標(biāo)的檢測，其符合國家標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，具體如表1所示。

表1 玄武巖和石灰?guī)r集料的基本性能指標(biāo)

3.1.2 稀漿封層的配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)該工程的要求，采用ES2 型、ES3 型兩種稀漿封層級配展開施工，其中，ES2 型稀漿封層最大粒徑為4.75mm，應(yīng)用于二級及以下公路罩面與新建設(shè)路面的下封層施工。 ES3 型稀漿封層最大粒徑為9.5mm，應(yīng)用于二級公路罩面施工。通過計(jì)算機(jī)軟件繪制兩種級配曲線，然后以微表處與稀漿封層技術(shù)的要求進(jìn)行最佳油石比的確定。在試樣制作環(huán)節(jié)，為了能夠提高破乳速度，可以增加必要的水泥材料，以符合現(xiàn)場施工的要求。

3.2 施工工藝流程

3.2.1 設(shè)備計(jì)量標(biāo)定

在正式施工前，根據(jù)工藝要求進(jìn)行現(xiàn)場稀漿計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量標(biāo)定作業(yè)，按照試驗(yàn)結(jié)果確定稀漿混合料配合比參數(shù)，同時(shí)還要詳細(xì)地計(jì)量各種原材料。根據(jù)需要準(zhǔn)備好施工機(jī)械，如壓路機(jī)、噴灑車等，在使用前進(jìn)行各項(xiàng)性能的測試，防止在施工中出現(xiàn)無故停機(jī)等問題，否則將會(huì)給工程施工質(zhì)量和進(jìn)度產(chǎn)生不利影響。

3.2.2 原路面清理及病害治理

在施工前，應(yīng)保證現(xiàn)場路面達(dá)到潔凈、平整的要求，表層沒有任何雜物存在。在此次工程的實(shí)施中，對裂縫、車轍等病害問題展開全面的調(diào)查和分析。稀漿封層施工開始前，必須有效處置原路面結(jié)構(gòu)存在的病害，避免對后續(xù)的施工造成任何負(fù)面影響。一是裂縫病害處理。結(jié)合不同裂縫寬度，選擇對應(yīng)措施。裂縫寬度不足5mm 的，將縫隙內(nèi)清理干凈，然后灌縫處理，并且使用稀漿封層進(jìn)行表面施工。裂縫寬度范圍在5～20mm 的，將兩側(cè)松動(dòng)的粒料全部清理干凈，并且保證基層頂部沒有任何雜質(zhì)，再進(jìn)行稀漿封層施工。裂縫寬度超過20mm 的，首先需要將瀝青面層全部挖除，其次進(jìn)行透層瀝青噴撒施工，確保黏層瀝青可以噴撒到側(cè)面，然后噴撒中粒式瀝青混凝土材料，最后是稀漿封層施工。二是車轍病害處理。對于輕度的車轍病害，直接應(yīng)用稀漿封層技術(shù)施工即可；對于嚴(yán)重的車轍病害，先進(jìn)行車轍位置的填充處理，在破乳之后，使用膠輪壓路機(jī)碾壓，待其成型合格后，才能開始稀漿封層施工作業(yè)。

3.2.3 噴灑透層油

以該工程實(shí)際情況分析，決定應(yīng)用慢裂噴撒型乳化石油瀝青材料作為透層油噴灑施工。乳化瀝青是主要的施工材料，生產(chǎn)制作時(shí)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案要求的比例添加乳化劑，并加強(qiáng)乳化劑水溶液的溫度管控，保證其處于70～90C 之間，瀝青溫度加熱到120～160C 之間。保證噴灑車在現(xiàn)場施工時(shí)材料供應(yīng)充足，噴撒必須達(dá)到均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，不能存在噴撒過多或者漏撒等問題，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，按照0.35～1.5kg/m的要求控制噴撒量，并確保其充分滲透到瀝青面層結(jié)構(gòu)內(nèi)，形成符合工程要求的薄層。

3.2.4 裝料

根據(jù)配合比參數(shù)在攤鋪機(jī)料箱中加入礦料、填料、乳化瀝青、水等材料，嚴(yán)格控制各種材料的添加比例，并確保其性能參數(shù)符合工程要求。

3.2.5 攤鋪

稀漿封層攤鋪?zhàn)鳂I(yè)前，選擇合適的攤鋪機(jī)是關(guān)鍵工作。在選擇時(shí)，必須從儲料、計(jì)量、拌和送料機(jī)等方面加以考慮，保證攤鋪機(jī)的性能符合施工要求。攤鋪工作開始前的準(zhǔn)備流程為：根據(jù)設(shè)計(jì)方案確定下封層結(jié)構(gòu)的厚度—調(diào)整攤鋪箱—開啟攤鋪機(jī)的流量控制器。在拌和環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng)拌和時(shí)間的控制，達(dá)到均勻性要求。拌和過程中，觀察稠度指標(biāo)參數(shù)，達(dá)到要求后才能進(jìn)行攤鋪施工。在攤鋪環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)隨時(shí)了解稠度參數(shù)，確保攤鋪均勻；注意保持封層結(jié)構(gòu)表面濕潤度合格；加強(qiáng)檢測工作，一旦發(fā)現(xiàn)存在任何質(zhì)量問題，都必須立即停止攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，如果封層結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)松散、損壞等問題，應(yīng)該及時(shí)將該位置清理干凈，然后重新攤鋪。攤鋪工作全部結(jié)束后，如果發(fā)現(xiàn)有邊角位置漏鋪，應(yīng)采取人工方式修補(bǔ)、找平；發(fā)現(xiàn)攤鋪厚度較大的部位，應(yīng)耙平處理；發(fā)現(xiàn)漏漿、稀漿不足的位置，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充；發(fā)現(xiàn)存在大粒徑的材料，應(yīng)及時(shí)清理；發(fā)現(xiàn)有部位存在起皮的現(xiàn)象，應(yīng)采取人工方式修補(bǔ)處理。

3.2.6 碾壓

要想使碾壓施工符合均勻性標(biāo)準(zhǔn)，按照工藝要求進(jìn)行施工極為重要：一是在稀漿混合料初凝的環(huán)節(jié)進(jìn)行碾壓是最佳的時(shí)機(jī)，此時(shí)的稀漿層結(jié)構(gòu)硬度較高，不容易發(fā)生變形的問題。二是選擇滿足施工要求的壓路機(jī)，壓路機(jī)的性能對于碾壓施工效果有直接的影響。三是應(yīng)從路面中央位置開始碾壓施工，逐步向外擴(kuò)展，速度控制在5～8km/h 之間。四是在碾壓施工的初壓、復(fù)壓、終壓三個(gè)環(huán)節(jié)中都必須由專人檢測和控制，保證碾壓質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.2.7 接縫

橫向接縫的數(shù)量如果比較多，會(huì)對美觀性產(chǎn)生影響，所以應(yīng)該加強(qiáng)橫向接縫的控制。一是攤鋪箱必須在全寬度范圍內(nèi)都布滿稀漿材料時(shí)，才能緩慢前移進(jìn)行攤鋪施工，防止材料堆積導(dǎo)致攤鋪厚度過大。二是攤鋪車輛必須保證行駛路線一致。三是攤鋪施工應(yīng)盡量保持連續(xù)，如果中斷，則在攤鋪銜接部位時(shí)，應(yīng)從上一次攤鋪終點(diǎn)倒回3～5m 的位置開始攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。四是攤鋪終點(diǎn)部位應(yīng)該人工整平，形成一條直線。

3.2.8 交通管制

稀漿封層施工作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)封閉交通，組織專人進(jìn)行交通管控，禁止任何車輛進(jìn)入現(xiàn)場。同時(shí)嚴(yán)格落實(shí)養(yǎng)護(hù)施工方案，直到乳化瀝青完全破乳固化成型、稀漿封層結(jié)構(gòu)全部凝固、壓實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，才能開放交通。

4 稀漿封層施工質(zhì)量控制措施

4.1 質(zhì)量檢驗(yàn)

稀漿封層施工結(jié)束后，及時(shí)展開質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，措施如下：每日進(jìn)行1 次以上的油石比參數(shù)檢測，并進(jìn)行總量評價(jià)分析，最大允許偏差控制在±0.3%以內(nèi)，如果超出該標(biāo)準(zhǔn)要求，則判定為不合格；檢測稀漿封層結(jié)構(gòu)的厚度，每km 至少應(yīng)該設(shè)置5 個(gè)檢測斷面，允許偏差控制在±10%以內(nèi)；檢測礦料級配參數(shù)，每日檢測1 次以上，每次選取2 個(gè)試樣，計(jì)算確定平均值，查看是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求；加強(qiáng)外觀質(zhì)量檢測，通過目測方式確定，查看表面是否達(dá)到平整度及均勻性的要求，如果存在拖痕、離析或者接縫平整度較差的現(xiàn)象，應(yīng)該及時(shí)采取措施處理。

4.2 質(zhì)保措施

稀漿封層施工質(zhì)保措施如下：

第一，正式施工前，結(jié)合工程情況以及設(shè)計(jì)方案，確定質(zhì)量控制目標(biāo)；每個(gè)工作人員對于設(shè)計(jì)方案、質(zhì)量目標(biāo)有充分的了解；對工作人員進(jìn)行培訓(xùn)和教育，提升人員的專業(yè)素質(zhì)和總體水平，并且將工作質(zhì)量和獎(jiǎng)金掛鉤，形成完善的獎(jiǎng)懲機(jī)制，更好地激發(fā)工作人員的積極性。

第二，項(xiàng)目部根據(jù)工程實(shí)際情況制定切實(shí)可行的管理制度，嚴(yán)格按照制度進(jìn)行施工質(zhì)量的管控?？梢栽O(shè)置質(zhì)檢部，配置專職質(zhì)檢人員，建立完善的質(zhì)量監(jiān)督管理體系。

第三，質(zhì)量檢查工程師對各個(gè)工序進(jìn)行全面性質(zhì)量檢查，包含所有材料的質(zhì)量以及規(guī)格；分項(xiàng)工程施工方法、工藝流程必須和設(shè)計(jì)方案保持一致；如果存在質(zhì)量不合格的情況，要及時(shí)返工處理，在質(zhì)量檢測符合標(biāo)準(zhǔn)后，才能開始下一道工序；定期落實(shí)機(jī)械設(shè)備的檢查和維護(hù)工作，保證其運(yùn)行性能良好；材料配比參數(shù)精確，達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求。

第四，稀漿封層施工環(huán)節(jié)，需要做好稠度、破乳時(shí)間的檢測和控制，這是提升工程質(zhì)量的關(guān)鍵。為了保證稀漿混合料的稠度符合要求，應(yīng)根據(jù)需要調(diào)整水量。乳化瀝青破乳時(shí)，質(zhì)量問題發(fā)生率較高，必須加強(qiáng)管理和控制。稀漿混合料在拌制與攤鋪環(huán)節(jié)應(yīng)該達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)，如果破乳時(shí)間過早，容易產(chǎn)生結(jié)團(tuán)、薄厚不一致或刮痕的問題，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)黏合性較差；而破乳時(shí)間過晚，容易導(dǎo)致成型效果較差。因此，可以通過加入添加劑的方式調(diào)整破乳時(shí)間，保證混合料的質(zhì)量合格。

5 結(jié)語

公路經(jīng)過長期運(yùn)營后，容易產(chǎn)生一系列的路面病害問題，比如裂縫、車轍等，極大地影響道路通行效果，應(yīng)用稀漿封層技術(shù)可以消除病害問題的影響，保證結(jié)構(gòu)性能合格，提高公路運(yùn)營總體水平。