公路路面透層瀝青施工技術(shù)探討

劉 妍

（山西路橋第八工程有限公司,山西 運(yùn)城 044600）

0 引言

公路工程在交通運(yùn)輸業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。路面是公路主要結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其施工質(zhì)量將對(duì)車輛行駛的舒適性和安全性產(chǎn)生直接影響。透層瀝青是澆筑于基層結(jié)構(gòu)的一種施工材料，使非瀝青基層能夠和瀝青材料有效結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度及防水防滲性，進(jìn)而保證公路路面施工質(zhì)量。下文將結(jié)合實(shí)際案例，對(duì)透層瀝青施工技術(shù)展開(kāi)綜合論述，以期可為相關(guān)工程的開(kāi)展提供指導(dǎo)。

1 工程概況

山西省某公路工程全長(zhǎng)6.6 km，起始樁號(hào)為K0+000，終點(diǎn)樁號(hào)為K6+600。設(shè)計(jì)速度80 km/h，為整體式路基，寬度24 m。表1為該公路路面結(jié)構(gòu)參數(shù)。在施工過(guò)程中，為保證路面施工質(zhì)量，提高路面結(jié)構(gòu)防水防滲性能，通過(guò)多方研討，決定采取透層瀝青施工技術(shù)。

表1 公路路面結(jié)構(gòu)參數(shù)

2 公路路面透層瀝青施工技術(shù)流程

2.1 施工準(zhǔn)備工作

2.1.1 材料準(zhǔn)備

高滲乳化瀝青是乳化瀝青的改良版本，是常用的透層油材料。其具有更深的滲透深度，于非瀝青基層中可以形成一次性保護(hù)膜，避免降雨或者地表水影響到基層質(zhì)量穩(wěn)定性。此次施工選擇高滲乳化瀝青作為透層油，具體性能指標(biāo)與檢驗(yàn)結(jié)果如表2所示。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，該材料各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 高滲乳化瀝青性能參數(shù)

2.1.2 設(shè)備準(zhǔn)備

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及施工工藝流程，此次施工所采用的設(shè)備包括瀝青灑布車（2臺(tái)）、集料灑布機(jī)（1臺(tái)）、壓路機(jī)（3臺(tái)）、灑水車（1輛）、裝載機(jī)（1輛）、鼓風(fēng)機(jī)（4臺(tái)）。施工前對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的性能檢驗(yàn)，及時(shí)維修所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，確保施工時(shí)設(shè)備高性能運(yùn)行。

2.1.3 人員準(zhǔn)備

施工前組織施工人員于現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的技術(shù)交底，確保充分掌握施工技術(shù)流程，明確各部門間職責(zé)，合理分工。

2.2 基層清理施工

在路面透層瀝青施工前，對(duì)已完成的基層結(jié)構(gòu)覆蓋土工布進(jìn)行為期7 d的充分養(yǎng)護(hù)，確?；鶎邮┕べ|(zhì)量合格后組織開(kāi)展透層瀝青施工。在清理基層結(jié)構(gòu)時(shí)，安排6名施工人員使用掃帚開(kāi)展全面清掃，隨后使用2臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)對(duì)路基表面進(jìn)行全面吹凈，再次配合使用灑水車對(duì)路基表面進(jìn)行清理，以基層表面顆粒外露為清理標(biāo)準(zhǔn)。此次施工經(jīng)基層施工質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，安排施工對(duì)基層表面的干燥情況進(jìn)行檢查，若表面過(guò)分干燥，則在其表面少量噴灑適當(dāng)水分，待稍干后安排透層乳化瀝青的噴灑施工。

2.3 透層瀝青及封層瀝青施工

基層清掃完成后，選定基層中經(jīng)打毛處理的1 m2區(qū)域進(jìn)行瀝青材料的試灑布，灑布后觀察30 min，記錄其滲透深度是否達(dá)到5 mm的規(guī)范要求，進(jìn)而將其作為最佳灑布量用于透層瀝青灑布施工。灑布透層乳化瀝青后，要求必須在基層中滲入一定的深度，不可只在表面形成油膜。經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)，此次施工基層滲透深度達(dá)到6.5 mm，符合5 mm的規(guī)范要求，確定透層瀝青灑布量為0.6~1.5 L/m3。

待基層表面的水分完全干燥后，開(kāi)展透層瀝青噴灑工序。此次施工合理把控噴灑透層瀝青的時(shí)機(jī)，即基層定型良好，表面水分完全干燥但并未完全硬化。噴灑透層瀝青所用設(shè)備為智能型瀝青灑布車，以0.6~1.5 L/m3作為灑布量。在灑布過(guò)程中保證速度均勻，避免局部漏灑或局部過(guò)灑問(wèn)題出現(xiàn)。為保證透層瀝青在基層中的滲透性，施工時(shí)嚴(yán)格把控材料溫度在80~120 ℃之間[1]。

為了保證透層瀝青灑布施工質(zhì)量，此次施工避開(kāi)雨水、大風(fēng)以及平均氣溫在10 ℃以下的天氣，選擇常溫且環(huán)境干燥的天氣下進(jìn)行，有效保證了透層瀝青的黏結(jié)性。施工時(shí)選擇氣溫最高的中午時(shí)段進(jìn)行，促進(jìn)高滲乳化瀝青能夠加速滲透。另外，考慮到基層結(jié)構(gòu)完全干燥后其表面的高滲乳化瀝青不易擴(kuò)散下滲，因此，在灑布透層瀝青之間，安排施工人員于基層表面少量均勻?yàn)⑺沟盟鶉姙⒌臑r青材料表面張力更小，可更快速地向基層滲透。因?yàn)樵跒⒉纪笇訛r青后需等待一段時(shí)間方可獲得較好的滲透效果，因此在透層油噴灑完成后，嚴(yán)格封閉交通，禁止無(wú)關(guān)車輛及施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。為避免機(jī)械漏灑問(wèn)題發(fā)生，隨著瀝青灑布車的前進(jìn)，安排施工人員于后方檢查是否存在漏灑的情況，對(duì)漏灑位置進(jìn)行人工補(bǔ)灑，保證瀝青油灑布均勻性。

灑布透層瀝青后對(duì)其形狀予以嚴(yán)密觀察，待其完全破乳后，安排噴灑乳化SBS改性瀝青施工。此次施工控制改性瀝青的灑布量為0.6~1.5 L/m3。

2.4 集料灑布施工

在乳化瀝青噴灑完成后，觀察透層瀝青的滲透狀態(tài)并安排集料灑布機(jī)對(duì)上層集料進(jìn)行全面灑布，保證在乳化瀝青破乳前完成全部集料灑布工作。將集料灑布量控制在 3~5 m3/1 000 m2。

2.5 碾壓施工

在完成上層集料均勻?yàn)⒉歼^(guò)后，指導(dǎo)壓路機(jī)對(duì)路基面進(jìn)行全面碾壓。初壓時(shí)采用6 t雙鋼輪壓路機(jī)開(kāi)展，碾壓時(shí)關(guān)閉振動(dòng)功能，控制初壓溫度在125~145 ℃之間，緩慢控制速度在2 m/s左右，若碾壓過(guò)程中需要后退，則必須沿著碾壓輪跡。復(fù)壓使用雙輪振動(dòng)壓路機(jī)，共計(jì)碾壓3遍，達(dá)到面層基本成型的效果。每次碾壓時(shí)，控制輪跡均與上次碾壓輪跡重疊至少1/3輪寬。若碾壓途中車輛需要調(diào)頭，則務(wù)必在已經(jīng)完成碾壓的位置。安排碾壓工作由路肩至中央分隔帶位置進(jìn)行，保證碾壓全面，對(duì)于兩側(cè)機(jī)械無(wú)法碾壓的位置，安排施工人員進(jìn)行人工夯實(shí)或使用小型壓路機(jī)進(jìn)行充分碾壓。終壓施工以去除表面輪跡作為最終施工標(biāo)準(zhǔn)，使用靜力雙輪壓力機(jī)，碾壓2~3遍。

2.6 養(yǎng)護(hù)施工

碾壓施工達(dá)到驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，及時(shí)對(duì)施工路段進(jìn)行全面交通封閉，予以養(yǎng)護(hù)施工。養(yǎng)護(hù)期間嚴(yán)禁車輛和行人進(jìn)入，養(yǎng)護(hù)完成后即可開(kāi)放交通。在養(yǎng)護(hù)施工期間，個(gè)別車輛務(wù)必經(jīng)過(guò)此路段，所采取的措施為在瀝青面層上均勻鋪撒一層碎砂，減少車輛行進(jìn)過(guò)程對(duì)瀝青面層的擾動(dòng)，根據(jù)試驗(yàn)段檢測(cè)，該項(xiàng)目在碾壓后連續(xù)養(yǎng)護(hù)7 d，達(dá)到通車標(biāo)準(zhǔn)后通車。

3 公路路面透層瀝青施工質(zhì)量控制措施

3.1 透層瀝青質(zhì)量控制

為保證透層瀝青施工質(zhì)量，該工程落實(shí)如下質(zhì)量控制對(duì)策：①?gòu)?qiáng)化透層油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在確定透層瀝青時(shí)，先以試驗(yàn)段進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn)，明確透層瀝青類型和黏度指標(biāo)。因該工程基層結(jié)構(gòu)為5%水泥穩(wěn)定砂礫基層，選擇透層油時(shí)更適合選擇慢裂乳化瀝青，控制透層瀝青用量為0.6~1.5 L/m3。②為提高基層和透層瀝青的黏結(jié)性，施工時(shí)采用機(jī)械方式對(duì)基層表面進(jìn)行打毛處理，保證集料露出即可。噴灑透層瀝青前使用鼓風(fēng)機(jī)對(duì)基層表面做全面清理，確保表面無(wú)浮塵等雜物。③在確定基層集料級(jí)配時(shí)，結(jié)合試驗(yàn)段實(shí)際情況，嚴(yán)格控制集料粒徑在4.75 mm以下，保證級(jí)配良好。④為保證透層油噴灑質(zhì)量，施工中選擇應(yīng)用智能型瀝青灑布車噴灑，其能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)噴、手動(dòng)噴槍、罐內(nèi)自動(dòng)循環(huán)，對(duì)灑布量予以精準(zhǔn)計(jì)量等功能。⑤鋪筑瀝青面層在透層油噴灑完成的1~2 d之內(nèi)進(jìn)行。水穩(wěn)基層施工完成后予以覆蓋養(yǎng)護(hù)7 d后且經(jīng)檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)后方可進(jìn)行透層瀝青的噴灑。在噴灑透層油的前1 h，對(duì)基層表面進(jìn)行輕微潤(rùn)濕，為透層油滲透提供便利條件[2]。⑥透層瀝青施工規(guī)避雨水、大風(fēng)以及環(huán)境溫度較低的情況。噴灑完成后對(duì)噴灑質(zhì)量進(jìn)行全面檢驗(yàn)，對(duì)于花白位置予以補(bǔ)灑。對(duì)于過(guò)量噴灑位置，在其上方均勻鋪灑細(xì)砂，吸收部分多余的透層油。經(jīng)滲透合格后方可對(duì)瀝青面層進(jìn)行鋪筑。⑦運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)的高滲乳化瀝青，要求在24 h內(nèi)用于施工，對(duì)于超過(guò)24 h的情況，則對(duì)其以T0655方法進(jìn)行1 d貯存穩(wěn)定性試驗(yàn)檢測(cè)，確保檢測(cè)結(jié)果＜1方可用于施工。

3.2 透層瀝青施工注意事項(xiàng)

結(jié)合上述案例，總結(jié)公路透層瀝青施工注意事項(xiàng)：①需對(duì)路基表面做全面徹底清理后方可進(jìn)行透層瀝青的施工，否則浮灰等雜質(zhì)會(huì)影響透層瀝青的滲透，進(jìn)而影響路基結(jié)果和透層瀝青的黏結(jié)性。②基層表面經(jīng)清水沖洗后，需在初步干燥后再進(jìn)行透層瀝青噴灑施工。③噴灑透層瀝青前，需對(duì)附近裸露在外的構(gòu)筑物和路緣石進(jìn)行覆蓋保護(hù)，避免透層瀝青對(duì)其形成污染。④透層瀝青噴灑過(guò)程中需要全程安排施工人員進(jìn)行跟進(jìn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺漏和過(guò)渡噴灑位置，安排施工人員進(jìn)行補(bǔ)灑或撒細(xì)砂處理，起到彌補(bǔ)遺漏和吸油的效果。⑤在噴灑完成透層瀝青時(shí)，在適當(dāng)時(shí)機(jī)安排瀝青面層的鋪筑施工，同時(shí)需要在透層瀝青上方薄鋪一層粗砂，對(duì)透層油形成保護(hù)，有效避免后續(xù)工序破壞透層油。⑥要求乳化瀝青的儲(chǔ)存裝置可實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，每天進(jìn)行一次罐內(nèi)乳化瀝青的循環(huán)。⑦在正式透層瀝青噴灑前，需要在現(xiàn)場(chǎng)選擇試驗(yàn)段。以試驗(yàn)結(jié)果確定材料的噴灑方式和噴灑量，使施工過(guò)程更加規(guī)范、合理。⑧透層油灑布完成后，需要在材料下滲期間嚴(yán)格執(zhí)行封閉交通，避免車輪或者行人將基層的透層瀝青帶走。

4 公路路面透層瀝青施工質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

4.1 滲透深度

透層瀝青的滲透深度會(huì)對(duì)基層與面層的黏結(jié)強(qiáng)度產(chǎn)生直接影響，規(guī)范要求滲透深度至少應(yīng)為5 mm，若低于5 mm隨著車輛的荷載將易出現(xiàn)車轍病害。因此，在該工程養(yǎng)護(hù)結(jié)束后采取鉆芯法對(duì)不同標(biāo)段予以采樣，檢測(cè)滲透深度。匯總數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 不同標(biāo)段透層瀝青滲透深度

由表3數(shù)據(jù)可知，不同標(biāo)段取樣的滲透深度最淺為6 mm，最深為8 mm，均符合規(guī)范要求的不小于5 mm，滲透深度質(zhì)量良好。

4.2 抗剪強(qiáng)度

在路面施工中運(yùn)用透層瀝青可使基層、瀝青面層間具有更強(qiáng)的黏結(jié)力，使抗剪強(qiáng)度得到提升，滿足公路運(yùn)行要求，降低后續(xù)擁包、車轍等質(zhì)量病害。因此，為從黏結(jié)能力方面評(píng)定層間的抗剪強(qiáng)度，對(duì)透層瀝青施工質(zhì)量予以檢驗(yàn)，不同標(biāo)段抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由表4數(shù)據(jù)可知，直接剪切的剪切強(qiáng)度在0.211~0.377 MPa之間，豎向荷載剪切的剪切強(qiáng)度在0.313~0.421 MPa之間。與最小剪應(yīng)力的容許值相比，抗剪強(qiáng)度良好，符合公路運(yùn)行對(duì)路面穩(wěn)定性的需求。

表4 抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

4.3 防水能力

為了證實(shí)公路路面采取透層瀝青施工技術(shù)是否會(huì)獲得良好的防滲效果，在施工結(jié)束后，對(duì)不同樁號(hào)位置滲水系數(shù)予以檢驗(yàn)，匯總數(shù)據(jù)如表5所示。

表5 不同監(jiān)測(cè)樁號(hào)滲水系數(shù)

由上表5數(shù)據(jù)，在不同樁號(hào)位置檢測(cè)路面滲水系數(shù)，均值分布在38.2~43.2 mL/min之間，具有良好的防滲性能，可減少水分下滲對(duì)路基面的侵蝕，更利于延長(zhǎng)公路使用壽命。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，文章以山西省某公路路面工程為案例，通過(guò)案例分析，詳細(xì)論述透層瀝青施工技術(shù)的應(yīng)用路徑以及施工中的注意事項(xiàng)，同時(shí)配合施工質(zhì)量控制措施。經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足施工要求。在滲透深度方面，所取樣的平均滲透深度在6~8 mm之間，符合要求的不低于5 mm的要求。在剪切強(qiáng)度方面，直接剪切和豎向荷載剪切的剪切強(qiáng)度范圍分別是0.211~0.377 MPa和0.313~0.421 MPa，滿足公路工程最小剪應(yīng)力的要求。在防滲能力方面，在不同標(biāo)段共計(jì)選擇6個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，滲水系數(shù)均值在38.2~43.2 mL/min之間，具有良好的防滲性能。在公路面層施工中合理運(yùn)用滲透瀝青施工技術(shù)并落實(shí)施工質(zhì)量控制，能夠提高基層和瀝青面層間的黏結(jié)性，提高公路施工質(zhì)量。