改性乳化瀝青石屑封層技術在網裂病害中的施工應用

摘要：本文闡述了改性乳化瀝青石屑封層在路面網裂治理中的應用。實踐證明，其使用效果良好，經濟社會效益明顯，對于在我省推廣應用有一定的指導意義。

關鍵詞：石屑封層 網裂 預防養護

改性乳化瀝青具有使用方便、節能、污染小、省工、降耗以及能夠延長施工季節等眾多優點，是一種新型筑路材料。在我國對乳化瀝青進行研究和應用大約有20年的歷史，由于乳化瀝青的技術性能好，施工工藝簡單并且經驗成熟，因此在全國的很多地區都得到了廣泛的應用，其能夠有效地抑制已經形成油路路面因油面老化網裂而破壞，因此在養護效果和經濟效益方面取得了明顯的效果。

改性乳化瀝青石屑封層時將石屑、瀝青乳液、水泥以及水等各種物料集中裝入稀漿封層機，然后通過封層機按照設計比例連續配料，半合成流動狀態的稀漿混合料，均勻攤鋪在各種路面之上（厚3-10mm），經裹覆、破乳、析水、固化成型等過程，而形成的表面處理薄層。因此，它是一種以乳化瀝青為粘結料的冷拌瀝青混凝土薄層施工技術。為了解決漢宜高速公路逐年增多的路面變形和網裂探尋一種通過局部修理從而延長路面使用壽命，推遲大中修時間達到節約路面養護經費的目的。于2009年9月25日開始對K212+200右幅行車道局部網裂用中裂型改性乳化瀝青進行了石屑封層修補。為以后推廣應用石屑封層技術提供了可靠的數據。

1 改性乳化瀝青石屑封層技術特點、優缺點分析

石屑封層是最早出現的預防性養護技術，其施工方法是在路面上噴灑一層瀝青材料（熱瀝青、輕質瀝青、乳化瀝青等），緊接著散布砂子、石屑或適當級配的集料，并緊跟著進行碾壓。石屑封層是一種工序簡單、施工速度快，可即時限速開放交通的養護方法石屑封層性能價格比明顯優于其他方法，從而大大降低道路的維修養護成本。它的缺點是要有較長的初期養護時間，汽路面上的松散集料會被高速行駛的車輪帶出而撞擊、粘附在車身和擋風玻璃上，集料的喪失可能會導致抗滑能力的衰減。

2 適用范圍

本實用技術適用于路面輕度變形并伴隨局部網裂，變形深度在0.3-1.0cm以內。此路段50m范圍內約35m有網裂現象，且全部集中在車輛輪跡內；網裂以縱向裂縫為主，縫寬一般在1.5mm左右，最大達到4mm，深度在0.5-1.2cm之間。經檢測路表彎沉值在50（1%mm）左右。

3 原材料的要求

3.1 瀝青乳液：乳化瀝青和瀝青應當分別符合BG-3

道路用乳化瀝青的技術要求和道路瀝青（SYB1661-77）的要求。如果缺少符合標準的瀝青，低等級的路面使用的瀝青軟化點應當低于50℃，而延伸度大于25cm；交通量大的高等級路面應當選擇符合標準的優質道路瀝青。混合料中瀝青占乳化瀝青重量的55-60%，瀝青乳液用量占礦料重量的18-20%。

3.2 骨料：骨料的級配應當符合表定要求，骨料要質地堅硬、潔凈、無泥土、有機雜質和干燥，砂的含量應當大于45%。選擇何種骨料是由選定的稀漿封層結構類型決定的。

此種瀝青主要是作為一種橋面防水材料推出的，其主要成分是陰離子改性乳化瀝青。具體檢測數據如下：

固體含量：50.6%；表干時間：2.3h；實干時間：5.9h；耐熱度≥143C；低溫柔度：-15C；粘結強度：1.236Mpa；剪切強度（60C）：0.413Mpa；粘結強度（60C）：0.0254Mpa；固體含量：50.6%；透水性（0.3Mpa，30min）：不滲水；拉伸強度：0.916Mpa；熱老化后拉伸強度：1.35Mpa；（按改性乳化瀝青的各項指標出數據）。

基于此種材料主要成分是陰離子乳化瀝青，所以決定采用酸性或弱酸性的中粗河砂、黃砂嵌縫，以利于更好地結合；針對2-3mm較寬的裂縫，采用3#石屑嵌縫。其級配如下：

石屑封層的三種骨料級配用表

3.3 填料：填料一般選用粒徑小于0.074mm的硅酸

鹽水泥、石灰粉等粉料，并且填料應當干燥、松散沒有結塊。填料在稀漿中除了能夠調整骨料的級配，還可以改善稀漿的施工和易性和調節破乳時間。為了提高稀漿封層的強度和耐磨性，在采用酸性骨料時適當摻入水泥以提高瀝青與骨料的粘結力。

3.4 水：水的用量是決定混合料質量的重要因素，是

組成稀漿混合料的重要部分之一。為了確保封層的質量，在施工中應當綜合考慮骨料和乳液的含水量。混合料的使用水不得使用含有有害化學物質的水，適宜選用飲用水。稀漿混合料的含水量一般為干骨料質量的6%-n%，如果含水量低于6%時混合料太稠不利于攤鋪，如果含水量大于n%時，混合料太稀而骨料產生離析。為了保證稀漿混合料的質量必須謹慎控制用水量，一般含水量控制在9%為宜。

為了保證混合料的稠度使稀漿混合料攤鋪均勻，必須重視水在混合料中的作用和數量，同時掌握骨料的含水量與體積之間的關系，并在拌和機內嚴格控制加水量。這些都是保證與原路面結合牢固的重要前提。

4 施工工藝

4.1 清表：對須處理的路段表面進行清理，特別是網裂縫周圍用鋼絲刷仔細清理后吹凈；網裂縫含水處則需先進行干燥處理。（圖1）

4.2 乳化瀝青涂刷：按0.8-1kg/m2的用量將改性乳化瀝青均勻涂刷在路表，裂縫較大處可略增加用量或二次涂刷。（圖2）

4.3 石屑、河砂的撒布：改性乳化瀝青涂刷完成后，立即進行石屑撒鋪，用量在2-4kg/m2，視縫寬具體情況而定，一般而言石屑能覆蓋滿路面表層即可。石屑撒鋪后再進行河砂撒布，以蓋滿涂刷層為準。（圖3）

4.4 穩壓及清理：撒布完成后，用輕型小貨車進行3-5遍穩壓，碾壓速度為5～8km/h，按先外側后內側的順序進行；使單粒徑碎石嵌入改性乳化瀝青之中且牢固。穩壓過程中如發現瀝青成點狀唧出，立即補撒河砂再次穩壓。穩壓完成后將多余的砂石料清理出路面，繼續封閉交通至乳化瀝青完全破乳后開放交通（一般3小時左右，氣溫25-30度）。（圖4）

4.5 注意事項

在乳液破乳之前必須完成石屑的撒布，并且撒布要均勻、厚度一致、集料不重疊并且全面覆蓋不露出瀝青；當瀝青全面發黑開始破乳之后要進行碾壓，先輕壓1-2遍，待水分蒸發后再復壓3-4遍；碾壓完畢干燥成型后方可恢復交通。

雨季施工：在施工過程中為了防止雨水將乳液沖走，

遇見降雨時應停止施工。

冬季施工：當氣溫降至0℃以下時容易產生冰凍，嚴

禁施工。建議冰凍之前15天不要進行石屑封層施工。

5 后期相關觀測

5.1 開放交通后48h開始出現反射裂紋，呈毛細狀，滲水率能滿足要求。為防止水破壞，建議可在反射裂紋處再涂刷此種改性乳化瀝青后撒布河砂進一步填縫。

5.2 開放一周后，毛細裂縫有所擴大，縫寬達到0.1-0.2mm；處理后嵌縫用石屑和砂礫無剝落，現場處理路段有一條明顯剎車輪跡，輪跡處也無明顯剝落；觀測現場石屑和砂礫有少量下沉（路表裂縫處少量下陷），表示下沉處石屑、砂礫已開始嵌入原路面裂縫中。

5.3 一月后，毛細裂縫進一步擴大，縫寬達到0.4mm左右。石屑和砂礫未進一步發生較大的下沉，這表明石屑和砂礫嵌縫基本是在施工完成48h至一周內進行，處理后的封層在48h內基本成型；一月后，在反射裂縫處再涂刷此種改性乳化瀝青撒布中粗河砂進一步封縫，三天后修補面上再無裂縫。三個月后，裂縫處無明顯變化，無裂縫區域瀝青和石屑開始剝落。

6 結語

6.1 改性乳化瀝青石屑封層技術能夠有效地治理路面的網裂等病害，同時能夠改善原路面狀況以提高路面的平整度和抗滑耐磨性，降低了路面的透水率防止病害的進一步擴展，從而延長了路面的使用壽命。這項技術適用于平整度好、整體強度較高和結構可靠的舊瀝青路面上。

6.2 改性乳化瀝青石屑漿封層技術是一項新技術，目前在我省還處于試驗和嘗試階段，由于這項新技術經濟并且實效，因此在以后的路面維修與養護中具有廣闊的發展前景。通過這次試驗路段的鋪筑，對改性乳化瀝青石屑封層技術的性能和特點得到了進一步的了解和掌握，為促進這項新技術在我省公路養護中得到進一步的應用和推廣起到了推動的作用。

參考文獻：

[1]中交公路規劃設計院.公路瀝青路面設計規范（JTGD-2006）.人民交通出版社，2006.

[2]交通部.公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）.人民交通出版社，2004.

[3]交通部.公路路面基層施工技術規范（JTJ 034-2000）.中國標準出版社，2000.

[4]侯利國，李飛泉.公路養護技術規范（JTG H10-2009）.人民交通出版社，2009.

作者簡介：

黃正遠（1978-），男，湖北武漢人，本科，工程師，研究方向為工程監理。