公路路面透層瀝青施工技術(shù)研究

帥如毅

（萍鄉(xiāng)市武功山公路事業(yè)發(fā)展中心，江西萍鄉(xiāng) 337000）

0 引言

對于公路工程結(jié)構(gòu)來說，其主要的組成部分是基層和面層，但是兩者存在一定的性能差異，使用的材料也不同，使得基層與面層的連接性能比較差，當(dāng)受到外部荷載和自然環(huán)境的影響時(shí)，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，影響道路通行質(zhì)量。為了使基層和面層之間黏結(jié)效果合格，需要在兩層施工中噴灑一層透層油的方式，提升結(jié)構(gòu)性能以滿足道路通行的使用標(biāo)準(zhǔn)。

1 透層概述

目前的公路路面結(jié)構(gòu)在施工中，比較常用的透層材料是煤焦油、稀釋瀝青、乳化瀝青等。煤焦油是工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中煤熱解所形成的產(chǎn)物，是當(dāng)前我國應(yīng)用最早的透層材料，但是因?yàn)樵摬牧暇哂幸欢ǖ奈廴拘?、致癌性，所以在近代?yīng)用數(shù)量逐步減少。當(dāng)前最為廣泛應(yīng)用的透層瀝青材料是高滲乳化瀝青，這種材料經(jīng)過改性處理后，具備較為明顯的優(yōu)勢。

在透層油施工之后，應(yīng)用在半剛性基層與面層之間，有著如下優(yōu)勢：第一，促進(jìn)基層與面層之間連接性能的提升，組合形成整體的公路結(jié)構(gòu)，車輛在轉(zhuǎn)彎、加速或者減速時(shí)，會(huì)給公路各層之間產(chǎn)生較大的切向力，如果半剛性基層與面層之間的連接性能不足，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的車轍、擁包等病害，所以需要使用鋪灑透層油的方式，促進(jìn)基層與面層之間的連接性能合格，有效地預(yù)防發(fā)生病害。第二，提升防水性能。在半剛性基層表面噴灑一層透層油，瀝青材料滲入半剛性基層結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)細(xì)小孔洞的封閉處理，促進(jìn)結(jié)構(gòu)密封效果的提升，達(dá)到抗水害的效果，進(jìn)而可以延長基層結(jié)構(gòu)的使用壽命。從這些方面出發(fā)進(jìn)行分析，透層油的鋪灑施工可以使得基層與面層連接效果合格，結(jié)構(gòu)性能得到提升，更好地滿足公路路面結(jié)構(gòu)的使用需要，對于當(dāng)前公路工程運(yùn)行水平的提升產(chǎn)生積極作用[1]。

2 工程概況

某公路項(xiàng)目建設(shè)長度為45km，長期以來道路通行性能良好，對于提高道路通行質(zhì)量產(chǎn)生積極的意義。隨著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，交通通行數(shù)量逐步增多，路面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的病害會(huì)更加嚴(yán)重，尤其是在早期建設(shè)施工環(huán)節(jié)，因?yàn)槁访娌捎玫氖窍♂尀r青作為透層油，滲透性效果比較差，特別是長期運(yùn)行之下，防水性能和黏結(jié)性能都無法滿足要求，結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，車轍病害也更加嚴(yán)重。為了能夠快速恢復(fù)路面的性能，施工單位決定采用銑刨處理措施，應(yīng)用高滲乳化瀝青作為透層油重新鋪設(shè)，以恢復(fù)路面基層和面層的性能，保證結(jié)構(gòu)運(yùn)行效果合格。

3 公路路面透層瀝青技術(shù)應(yīng)用

3.1 原材料

高滲乳化瀝青是在乳化瀝青作為基礎(chǔ)之上改良所形成的，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的透層油材料。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，高滲乳化瀝青的滲透深度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他材料，可以在半剛性基層表面形成保護(hù)膜，預(yù)防降水或者其他地表水進(jìn)入內(nèi)部的情況，具體試驗(yàn)參數(shù)可見表1。

表1 瀝青技術(shù)試驗(yàn)檢測結(jié)果

3.2 透層的施工技術(shù)指標(biāo)

3.2.1 噴灑時(shí)機(jī)

針對透層油的噴灑施工而言，特別是無結(jié)合料基層結(jié)構(gòu)，噴灑時(shí)間并未有明顯要求，一般在瀝青結(jié)構(gòu)層噴灑施工前的1～2d 完成即可。在半剛性基層的施工中，透層油的噴灑時(shí)機(jī)尤為重要，必須在基層結(jié)構(gòu)碾壓施工結(jié)束后，且表面達(dá)到基本干燥性的要求時(shí)，沒有完全硬化的條件下進(jìn)行噴灑作業(yè)。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，該噴灑時(shí)機(jī)可以促進(jìn)滲透深度的提升，具備較高的強(qiáng)度，綜合性能得到提高。

3.2.2 噴灑溫度

噴灑溫度一般應(yīng)控制在80～120℃，如果溫度不能達(dá)到該要求，會(huì)造成滲透性效果較差，影響結(jié)構(gòu)的性能。

3.2.3 噴灑量

對于半剛性的封閉結(jié)構(gòu)基層來說，用透層油的噴灑施工方式進(jìn)行處理，加強(qiáng)施工量的控制尤為重要，以滿足現(xiàn)場施工要求。經(jīng)過對此次工程項(xiàng)目的綜合分析，確定噴灑量為0.8～1.0L/m2。透層結(jié)構(gòu)現(xiàn)場施工中，應(yīng)確保噴灑達(dá)到均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，滲透效果合格，滲透深度達(dá)到技術(shù)要求。乳化瀝青在噴灑過程中，單位面積的噴灑量嚴(yán)格控制，首先需要在現(xiàn)場選擇1m2的路面進(jìn)行試驗(yàn)分析，通過清掃、灑水、濕潤等處理，表面達(dá)到干燥性要求，然后噴灑1kg 的乳化瀝青材料，并且進(jìn)行現(xiàn)場保護(hù)處理，不會(huì)存在后續(xù)因素的影響，經(jīng)過1d 之后觀察，具體如下：一是噴灑之后的路面表面色澤統(tǒng)一，基層結(jié)構(gòu)表面形成0.3mm 左右厚度的瀝青薄膜，且不容易被掀開，所以說明該噴灑量符合施工的要求。二是噴灑環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)表面色澤統(tǒng)一，形成均勻厚度的薄膜，但是容易被掀開，說明此時(shí)應(yīng)用的乳化瀝青材料不足，灑布量也難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾覽2-3]。三是噴灑表面色澤統(tǒng)一，也形成表面薄膜，在掀開之后發(fā)現(xiàn)滲透的深度比較小，這就表明乳化瀝青沒有完全滲入基層結(jié)構(gòu)內(nèi)部，并不能有效地保護(hù)基層結(jié)構(gòu)，所以整體的施工質(zhì)量不合格。四是噴灑施工后表面色澤不統(tǒng)一，且經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)滲透的深度不達(dá)標(biāo)，這時(shí)應(yīng)該再次進(jìn)行噴灑處理，并且要加強(qiáng)乳化瀝青黏稠度的調(diào)節(jié)。最終以表面色澤統(tǒng)一、薄膜厚度0.3mm 左右且不容易掀開為標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.4 滲透深度

在現(xiàn)場施工的過程中，滲透的深度極為重要，一般半剛性基層為5mm 左右，而無結(jié)合料基層為10mm左右，其他材料在兩者之間即可。如果發(fā)現(xiàn)滲入基層的深度不足，只在表面形成一層薄膜，并不能達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定防水的效果，這是因?yàn)楸砻驿佋O(shè)的厚度過小，在使用過程中容易發(fā)生分離的情況，造成結(jié)構(gòu)的損壞。經(jīng)過對此次公路項(xiàng)目分析，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用的是半剛性基層材料，所以選擇透層油鋪灑厚度為0.5mm。

3.3 透層油的施工

以往工程中應(yīng)用的瀝青灑布車操作比較繁瑣，噴灑量控制不準(zhǔn)確，且存在灑布不均勻的情況，尤其是噴灑的起步和結(jié)束時(shí)，效果比較差，而且過量的噴灑或者噴灑不足都會(huì)導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的損壞，影響工程的質(zhì)量。因此，在此次工程中，結(jié)合實(shí)際情況，需要選擇合適的透層油噴灑設(shè)備，加強(qiáng)性能和質(zhì)量的監(jiān)測控制，并且調(diào)整噴頭結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確地計(jì)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，從而嚴(yán)格控制噴灑量，促進(jìn)噴灑施工效果的提升。在噴灑工作結(jié)束之后，要加強(qiáng)交通管制，禁止任何車輛進(jìn)入現(xiàn)場，確保滲透效果合格。

4 透層的質(zhì)量控制

4.1 透層油

對于公路工程項(xiàng)目來說，透層油的噴灑施工環(huán)節(jié)，加強(qiáng)質(zhì)量控制尤為重要，應(yīng)用廣泛的是乳化瀝青材料，一般是在高等級(jí)項(xiàng)目中應(yīng)用；稀釋瀝青在農(nóng)村公路中應(yīng)用。在現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)，材料的質(zhì)量對于整個(gè)施工效果存在直接影響，比如對于乳化瀝青來說，黏合度、滲透度等都關(guān)系到整個(gè)施工的效果。因此，在公路路面透層油結(jié)構(gòu)的施工中，選擇合格的施工材料，并且加強(qiáng)材料的性能和質(zhì)量的控制，每一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)合格之后才能投入工程中應(yīng)用。如果乳化瀝青中瀝青的材料比例比較低，會(huì)導(dǎo)致材料黏度不足，且會(huì)造成黏結(jié)性較差，滲入性不合格，影響施工效果。因此，必須加強(qiáng)乳化瀝青各項(xiàng)材料的控制，保證材料的性能合格。

4.2 黏度

黏度是公路路面透層油施工的重要技術(shù)參數(shù)，一般來說，將黏度控制在12～15 之間為最佳狀態(tài)，可以更好地保證透層油滲透效果合格，滲透深度也能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求。而具備較高的黏度性指標(biāo)，還能達(dá)到防水黏結(jié)的效果，促進(jìn)瀝青路面結(jié)構(gòu)性能的提升。因此，在公路路面透層油施工環(huán)節(jié)，必須加強(qiáng)材料的黏度控制，并且進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)分析，只有保證透層油黏度性能合格后，才能投入工程中應(yīng)用。但是目前部分施工單位并未重視透層油的黏度參數(shù)檢測，造成乳化瀝青指標(biāo)不合格，在投入使用之后發(fā)生嚴(yán)重的裂縫、干燥等問題，對施工的效果帶來負(fù)面影響[4]。因此，施工單位加強(qiáng)黏度參數(shù)的檢測和控制，確保性能合格，滿足公路路面透層油施工的要求。

4.3 滲透深度

公路路面透層油結(jié)構(gòu)施工之后，乳化瀝青結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、性能指標(biāo)關(guān)系整個(gè)路面的運(yùn)行效果，所以需要加強(qiáng)滲透深度控制，確保乳化瀝青材料進(jìn)入基層結(jié)構(gòu)的深度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。如果經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)滲透的深度不合格，應(yīng)該加強(qiáng)公路工程結(jié)構(gòu)性能的控制，才能滿足當(dāng)前公路工程的使用需要。一般來說，目前的公路項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)，滲入的深度應(yīng)該控制在5～10cm 之間，且在施工完成之后應(yīng)用挖掘或者鉆孔的方式進(jìn)行檢測，以確保滲透深度合格，不會(huì)給公路結(jié)構(gòu)的運(yùn)行造成嚴(yán)重的影響。

4.4 乳化瀝青的灑布溫度和時(shí)間

乳化瀝青作為透層油施工的環(huán)節(jié)，應(yīng)該確保環(huán)境溫度在10℃以上，以免給整個(gè)路面的施工效果帶來負(fù)面影響。在乳化瀝青生產(chǎn)工作結(jié)束之后，需要存放在封閉的儲(chǔ)存罐內(nèi)，如果時(shí)間超過1d，溫度下降明顯，就會(huì)造成乳化瀝青的性能不合格，所以需要加強(qiáng)生產(chǎn)和存儲(chǔ)環(huán)節(jié)的控制，保證乳化瀝青的性能處于合理的范圍之內(nèi)，不會(huì)給公路路面結(jié)構(gòu)的施工帶來影響。經(jīng)過經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析發(fā)現(xiàn)，如果乳化瀝青在公路路面結(jié)構(gòu)的施工過程中，環(huán)境溫度比較低，會(huì)導(dǎo)致滲透的深度不合格，基層和面層的連接效果也無法滿足要求，在乳化瀝青灑布施工的環(huán)節(jié)，嚴(yán)格執(zhí)行公路工程的標(biāo)準(zhǔn)，各項(xiàng)參數(shù)都符合要求，并且落實(shí)碾壓施工處理措施，確保施工的效果合格，最終可以提升公路路面結(jié)構(gòu)的性能。如果可以，進(jìn)行交通封閉，需要在封閉之后開展乳化瀝青的噴灑作業(yè)，確保結(jié)構(gòu)的滲透性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，且要組織人員進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，對公路結(jié)構(gòu)的表面落實(shí)保護(hù)性措施。如果道路交通無法進(jìn)行封閉，乳化瀝青灑布作業(yè)就難以有效進(jìn)行[5]。

4.5 乳化瀝青的灑布量

在乳化瀝青透層油施工的環(huán)節(jié)，加強(qiáng)灑布量的控制極為重要，這也是重要的技術(shù)參數(shù)，對于路面結(jié)構(gòu)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。根據(jù)目前的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求，乳化瀝青透層油施工環(huán)節(jié)，施工量必須加強(qiáng)控制，還要保證現(xiàn)場的乳化瀝青灑布達(dá)到均勻性要求，如果存在不均勻的情況，容易發(fā)生泛黃泛白的現(xiàn)象，對乳化瀝青的滲透深度造成負(fù)面影響。在乳化瀝青灑布工作實(shí)施環(huán)節(jié)，如果灑布量超出規(guī)定要求，容易導(dǎo)致透層油發(fā)生流淌，也會(huì)在公路結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)油跡，造成連接效果無法滿足要求，還會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的滑動(dòng)情況。如果在現(xiàn)場施工中，基層結(jié)構(gòu)表面粗糙、縫隙過大，應(yīng)該盡量增大乳化瀝青，從而可以滿足施工效果要求，不會(huì)給施工效果帶來影響。

4.6 路面的清潔度

乳化瀝青灑布施工環(huán)節(jié)，對于現(xiàn)場環(huán)境的要求比較高，最為關(guān)鍵的是要保證路面結(jié)構(gòu)的清潔性，達(dá)到該要求才能提高乳化瀝青的透層結(jié)構(gòu)施工效果。在現(xiàn)場清潔過程中，首先要使用吹風(fēng)機(jī)將路面表層的雜物、灰塵清理干凈，確保在乳化瀝青施工后不會(huì)和污染物接觸，促進(jìn)乳化瀝青的滲透性提升。同時(shí)，還要保證公路路面結(jié)構(gòu)的干燥度，這樣灑布乳化瀝青之后才能達(dá)到滲透性效果，而在潮濕的環(huán)境下進(jìn)行乳化瀝青施工，黏結(jié)性下降，透層施工質(zhì)量不合格，滲透能力不足，將會(huì)給整體公路的性能帶來嚴(yán)重影響。

4.7 交通管制

在公路路面全部施工結(jié)束之后，必須落實(shí)交通管制措施，這也是非常重要的一項(xiàng)工作，避免給整個(gè)結(jié)構(gòu)的施工帶來不利的影響。如果沒有加強(qiáng)交通管制，結(jié)構(gòu)損壞比較嚴(yán)重，后續(xù)修復(fù)施工難度較高，施工效果也無法達(dá)到要求。首先在施工結(jié)束后，就要立即開展交通管制，工作人員根據(jù)乳化瀝青的性質(zhì)、天氣情況等確定乳化瀝青的破乳時(shí)間。如果現(xiàn)場條件允許，應(yīng)該盡量延長開放交通的時(shí)間，從而可以保證路面不會(huì)發(fā)生損壞的問題，確保結(jié)構(gòu)性能合格。對于特殊條件來說，比如，乳化瀝青噴灑施工結(jié)束后，不能及時(shí)進(jìn)行表面的瀝青面層施工作業(yè)，在這種情況下要開放交通，可以在公路路面表層鋪設(shè)一層石屑和粗砂。一般厚度在2～3mm 左右，如果是在半剛性基層表面噴灑施工，也要在表面鋪撒一層石屑或者粗砂，使用輕型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理，形成合格的表面結(jié)構(gòu)，避免在有車輛進(jìn)入后造成結(jié)構(gòu)損壞。

5 結(jié)語

對于公路工程施工來說，透層結(jié)構(gòu)施工是極為重要的施工環(huán)節(jié)，為整個(gè)施工項(xiàng)目水平的提升產(chǎn)生積極的作用，關(guān)系到公路路面的運(yùn)行效果。但是就目前我國的瀝青面層施工來說，透層結(jié)構(gòu)的施工并未提起足夠的重視，質(zhì)量管理也不到位，影響公路的運(yùn)行效果。因此，加強(qiáng)瀝青路面透層結(jié)構(gòu)施工管控，嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范化管理措施，促進(jìn)公路工程建設(shè)效果的提升，保證公路路面結(jié)構(gòu)施工效果達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，促進(jìn)交通通行水平的提升。與此同時(shí)，還要全面落實(shí)各項(xiàng)質(zhì)量監(jiān)督和管理措施，透層瀝青施工技術(shù)有效的應(yīng)用，促進(jìn)公路路面結(jié)構(gòu)性能提高，帶動(dòng)我國公路事業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。