稀漿封層應力吸收層施工要點及監理重點

摘要:根據北穿港路設計中采用的稀漿封層應力吸收層，總結了稀漿封層應力吸收層的施工要點，及監理重點，為今后工作打下基礎。

關鍵詞:乳化瀝青 稀漿封層技術 試驗

0 引言

北穿港路改造施工設計中在水泥穩定碎石層上加鋪了一層應力吸收層，設計施工為熱SBS改性瀝青撒布后撒布5～8mm碎石，由于熱拌瀝青危險性較大，同時瀝青撒布厚度不好控制，碎石撒布不均勻等問題引發了使用稀漿封層代替熱瀝青的想法。結合實際參與施工的經驗總結稀漿封層的施工要點及監理要點。

陽離子乳化瀝青稀漿封層(以下簡稱稀漿封層)技術是國家“八五”重點推廣項目之一。它是在陽離子乳化瀝青技術推廣應用基礎上，進一步發展應用的新技術。

稀漿封層技術的基本特征是:一般情況下，作為一種瀝青表面處治層——保護層、磨耗層及抗滑層等，類似于細粒式瀝青混凝土。稀漿混合料由乳化瀝青(改性乳化瀝青)、填料(水泥、礦粉等)、骨料、水和外加劑(延緩破乳時間)等材料組成。根據不同用途和目的，并按照設計的配合比，拌和成稀漿混合料。由于這種瀝青稀漿呈糊狀且具有流動性和滲透性，因此在公路預防性養護(治愈細裂縫、防水等)方面具有獨特優點。不僅如此，在公路工程方面，如碎石路改為黑色路面，瀝青路罩面作磨耗層，水泥穩定碎石基礎保護層等，同樣顯示出稀漿封層技術的優越性。瀝青稀漿封層另一特點是施工速度快、效率高、用料(骨料)少、造價相對低、節省能源、減少環境污染。稀漿封層的施工是由專門機械——稀漿封層(攤鋪)機自動連續作業完成的。從各種材料儲藏——供料(計量系統)——攪拌——出料——攤鋪等，都由一臺機械完成，一般十幾分鐘即可鋪筑1000~1200m2以上(攤鋪厚度10~12mm)。攤鋪后的稀漿層經過自然養生(乳液破乳、初凝、固化成型)，2～4h就可開放交通。再經車輛不斷碾壓，形成瀝青處治層8~10mm(一般不需要壓實機械碾壓)。當然，當氣溫較低、濕度大或封層厚度增加時，開放交通所需時間相應長些。在北穿港路施工中，設計采用了稀漿封層應力吸收層來處理水泥穩定碎石基礎的表層細小裂縫，防止由于裂紋滲水造成路基的破壞。

1 稀漿封層的作用和使用范圍

1.1 舊瀝青路面的維修養護尤其是高速公路上的養護施工 瀝青路面由于長期暴露在自然環境下，同時還要承受車輛的重復載荷作用。路面經過一段時期的使用后，會出現疲勞，路面會呈現開裂、松散、老化和磨損等現象。如果瀝青路面在沒有破壞前就采取必要的預防性養護措施——瀝青稀漿封層(不同等級公路采用不同瀝青，如高速公路養護則需要采用改性乳化瀝青)，將會使舊路面煥然一新，并使維修后的路面具有防水、抗滑、耐磨等特點，是一種優良的保護層，起到了延長路面使用壽命的作用。同時加鋪一層稀漿封層后，會顯著增加路面摩擦力，大大減少剎車距離，對行車安全提高保障。

1.2 水泥混凝土路面和橋面的維修養護 稀漿封層對水泥混凝土具有良好的附著性，當水泥混凝土路面因多年行車后，路面產生裂縫、麻面或輕微不平時，采用稀漿封層后，可改善路面的外觀，提高路面的平整度，延長水泥混凝土路面的使用壽命。在橋梁的行車表面層采用瀝青稀漿封層處治可起到罩面作用，并且很少增加橋面的自重。在水泥混凝土路面上攤鋪改性稀漿封層，可以增加行車的舒適性，消除輪胎與水泥路面產生的噪聲，還可以消除混凝土表面的細小裂紋，防止由于裂紋滲水造成路基的破壞。在橋面上攤鋪瀝青稀漿封層，特別是斜拉橋、懸索橋、吊橋上做改性稀漿乳化瀝青封層，既保護橋面又減少橋體自重，有利于橋面的養護。稀漿封層特別是改性稀漿封層的迅速發展和應用，將在我國的路橋建設與養護中，發揮重要的作用。

2 稀漿封層應力吸收層施工要點及監理重點

2.1 室內試驗

2.1.1 材料質量要符合要求

①骨料。骨料在稀漿封層混合料中起骨架作用，其中最大粒徑骨料影響封層厚度。為保證稀漿混合料的密實性、粘結力、耐久性，必須有一定數量的細粉料。若細粉料過少，稀漿施工拌合攤鋪時會出現離析，骨料沉淀不易攤鋪，降低封層的密實度，影響熱穩定性及強度;粉料過多，必然加大瀝青用量，降低瀝青混合料的穩定性，若瀝青用量不足又會增加瀝青混合料的脆性，降低封層使用的耐久性。因此需要進行砂當量試驗。根據在廣肇高速公路以及惠河高速施工經驗選用0~4.75mm和4.75~9.5mm碎石采用一定的比例效果較好，級配標準及篩分結果如下表1所示:

②乳化瀝青。乳化瀝青是瀝青稀漿中主要成分，在混合料中起粘結作用，它的性質對骨料的裹覆粘結力及破乳成型時間有直接影響，關系到稀漿封層使用耐久性及鋪后開放交通時間的長短，因此乳化瀝青的技術性能，要符合瀝青乳液檢驗項目及標準規定要求。通過多次實驗我們選用了殼牌(科氏)改性乳化瀝青。檢測結果表明，瀝青乳液各項指標標準及試驗結果均滿足相關技術標準要求。

表2 改性乳化瀝青技術要求及殼牌瀝青測試結果

③填料。水泥或者生石灰粉。水泥及生石灰粉用作稀漿填料有以下作用:a調解破乳時間，對于殼牌(科氏)改性乳化瀝青來說加水泥對是延長破乳時間，b提高瀝青和骨料的粘結力;c調解骨料級配，改善混合料的和易性。

④水。水在稀漿混合料中主要起稀釋作用，用改變加水量來保證稀漿混合料要求的稠度，保證良好的攤鋪狀態，不得出現稀漿離析流淌現象，否則會影響封層質量。

⑤添加劑。殼牌(科氏)專用添加劑在改性乳化瀝青中起到延長破乳時間的作用，由于快裂乳化瀝青在拌合石料中破乳時間在100~120s內，如果骨料中細分料過多會加快破乳速度，所以必要時需要加入添加劑。

2.1.2 稀漿混合料配比設計 稀漿封層在使用前必須進行必要的實驗，從而確定骨料、乳化瀝青、填料、水、添加劑的最佳用量，保證封層有足夠的強度、耐磨性，使稀漿封層有較強的粘結力與原路面連接成為一體。

①初凝時間確定。采用小型容器，按比例放入骨料，水，乳化瀝青，填料后開始計時并手動拌合直到手動拌合不動后攤10~12mm到毛氈上，用紙巾蘸直到沒有褐色印記。

②稠度試驗。該試驗確定稀漿混合料的適宜加水量，保證混合料和易性。

③粘聚力實驗。該試驗是確定稀漿混合料的固化時間和開放交通時間。

④濕輪磨耗(WTAT)和荷載車輪實驗(LWT)。確定瀝青乳液用量，濕輪磨耗和荷載車輪是檢驗稀漿混合料質量的重要指標。瀝青乳液是稀漿混合料中主要成分，用它來均勻裹覆骨料，起粘結作用。濕輪磨耗試驗是檢驗并確定改性乳化瀝青的最低用量，保證需要的油石比，同時也檢驗骨料質量及稀漿混合料的耐磨強度。磨耗值標準不大于800g/m2。荷載車輪試驗室防止瀝青乳液用量過大，即避免油石比過大，一般砂粘附量最大值不大于650g/m2。因此封層前，采用室內“濕輪磨耗實驗和荷載車輪實驗”確定瀝青最佳用量。經過實際施工總結經驗，骨料:瀝青=100:10(重量比)效果較好。

2.2 現場施工要點 在試驗室確定配合比后需要進行試驗段施工，來檢驗試驗室結果的可行性，同時攤鋪中要隨時檢查攤鋪厚度，攤鋪中各個操作手之間需要默契配合，隨時監控用料情況。

2.3 監理要點

2.3.1 確定破乳時間是決定施工是否能夠順利進行的重要指標，破乳時間短稀漿混合料會在攤鋪箱中凝固，導致不能施工，因此監理要提前全程監測配合比。

2.3.2 稀漿封層車的計量標定:稀漿封層的計量控制系統，在施工前應進行嚴格的計量標定工作，以保證在試驗室內確定的稀漿的配合比與實際施工攤鋪的稀漿一致。同時，當原材料發生較大變化時需要重新進行標定工作。

2.3.3 嚴格控制骨料中細分料的含量，按照施工過程中經驗來看，必要時骨料需要水洗后使用，同時嚴格控制添加劑使用量及填料使用量，合適的計量會提高工作效率，提高施工質量，但是過量的添加劑和填料會降低稀漿封層的質量。

2.3.4 確定濕輪磨耗試驗(WTAT)和荷載車輪試驗(LWT)的試驗值，兩個試驗相互有所制約，由于濕輪磨耗隨著瀝青用量的增加有降低的趨勢，而瀝青過量又有害于路面使用性能，因此，要經過兩個試驗來共同確定最理想的瀝青用量。

2.3.5 稀漿封層施工外觀質量要求:表面平整、密實、無松散、無輪跡;縱、橫逢銜接平順，外觀色澤均勻一致;與其他構造物銜接平順、無污染;攤鋪范圍外無流出的稀漿混合料;表面粗糙、無光滑現象。

3 稀漿封層的發展前景

瀝青稀漿封層技術的應用在國外尤其是發達國家已經有30~40年的歷史，由于稀漿封層成型快，封閉交通時間短，對于高等級公路養護十分適合。稀漿封層不僅適用于公路路面預防性養護，也可用于修補性養護。在橋面上采用稀漿封層養護可以減輕橋面的自重和提高抗滑能力。根據國內外研究和實踐表明，采用稀漿封層用于公路路面預防性養護可以節約養護資金，并能有效地延長路面使用壽命。

參考文獻:

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